一种三乙烯二胺合成尾气吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种尾气吸收装置，具体涉及一种三乙烯二胺合成尾气吸收装 置。
【背景技术】
[0002] 三乙烯二胺（TEDA)，化学名称为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，分子式为N (CH2CH2)3N,分子量112.18。三乙烯二胺为对称的笼状分子，是一种无色、易吸湿的晶体，常 温下升华，宜贮存于密闭及干燥容器内。TEDA广泛用于聚氨酯泡沫、弹性体与塑料制品及成 型工艺，此外，还可用作乙烯聚合催化剂及环氧乙烷烃聚合催化剂，其衍生物可用作腐蚀抑 制剂、乳化剂等，应用十分广泛。
[0003] 根据使用的原料不同，目前合成三乙烯二胺主要有以下几种方法：（1)由哌嗪及其 衍生物合成，（2)由二乙醇胺合成，（3)由乙二胺合成，（4)由乙二胺和乙醇胺共同合成，（5) 由乙醇胺合成，（6)由环氧乙烷合成。其中，以乙二胺作为原料合成三乙烯二胺，是在适当的 催化剂作用下，乙二胺通过气相脱氨杂环化一步合成三乙烯二胺。反应方程式为：
[0005] 在该制备工艺中，每生成Imol的三乙烯二胺，就会释放出4mol的氨气，氨气释放量 非常大。氨气有刺激性的恶臭，如果不对其进行有效处理，会对环境造成严重污染。
[0006] 目前，能够达到工业规模化氨气吸收的方法主要有水鼓泡法和吸收塔法。水鼓泡 法是将氨气输送管直接插入水体液面下鼓泡吸收，虽存在吸收率低、氨气易形成气泡而散 入到大气中、污染环境、防爆安全性差等弊病，但因成本低，仍有广泛的应用群。吸收塔法采 用的是用水喷淋吸收的方法，具体来说是从塔顶喷水、从塔底通入氨气，塔内加有填料，氨 气在填料的表面(加水后形成水膜)进行吸收;但是由于溶解热无法及时带走，氨气吸收效 果较差，仍有部分氨气未得到吸收而排入了大气，污染了环境。 【实用新型内容】
[0007] 为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种三乙烯二胺合 成尾气吸收装置，该装置实现了对氨气的完全吸收，并副产氨水，增加了工厂的效益，降低 了环境污染。
[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[0009] 一种三乙烯二胺合成尾气吸收装置，包括尾气管道、循环上水管道、循环下水管 道、一级吸收装置、二级吸收装置和三级吸收装置；
[0010] 所述一级吸收装置包括用于吸收氨气的一级吸收塔、用于储存氨水的一级吸收 槽、用于对稀氨水热量进行回收的一级换热器;所述一级吸收塔下部的进气口与尾气管道 相连通，一级吸收塔底部的出水口通过管道连接至一级吸收槽，一级吸收塔顶部设置出气 口；所述一级吸收槽的下部出口经一级循环栗、一级换热器与一级吸收塔上部进水口相连； 所述一级换热器下部的冷介质进水口与循环上水管道相连通，其上部的冷介质出水口与循 环回水管道相连通；
[0011] 所述二级吸收装置包括用于吸收氨气的二级吸收塔、用于储存氨水的二级吸收 槽、用于对稀氨水热量进行回收的二级换热器;所述二级吸收塔下部的进气口与一级吸收 塔顶部的出气口相连通，二级吸收塔底部的出水口通过管道连接至二级吸收槽，二级吸收 塔顶部设置出气口；所述二级吸收槽的下部出口通过二级循环栗、二级换热器与二级吸收 塔上部进水口相连;所述二级换热器下部的冷介质进水口与循环上水管道相连通，其上部 的冷介质出水口与循环回水管道相连通；
[0012] 所述三级吸收装置包括用于吸收氨气的三级吸收塔、用于储存氨水的三级吸收 槽、用于对稀氨水热量进行回收的三级换热器;所述三级吸收塔下部的进气口与二级吸收 塔顶部的出气口相连通，三级吸收塔底部的出水口通过管道连接至三级吸收槽，三级吸收 塔顶部设置出气口，该出气口通过管道与储槽的进气口相连，储槽顶部的出口连通至水封； 所述三级吸收槽的下部出口通过三级循环栗、三级换热器与三级吸收塔上部进水口相连； 所述三级换热器下部的冷介质进水口与循环上水管道相连通，其上部的冷介质出水口与与 循环回水管道相连通；
[0013] 所述一级吸收槽、二级吸收槽、三级吸收槽、储槽顶部均设置逸气口；所有逸气口 通过管道连通汇集至同一根排空管道，排空管道的末端浸入水封的水面以下，水封的进水 口连接新鲜水管道，其排空口与大气直接连通；
[0014] 所述三级吸收塔顶部出气口与储槽进气口之间的管道上设置有维持尾气吸收装 置负压的喷射栗;所述水封与储槽之间设置有维持系统一定压力的溢流管;所述储槽与三 级吸收槽、三级吸收槽与二级吸收槽、二级吸收槽与一级吸收槽之间均设置有返流管道，在 返流管道上设置有驱动氨水返流的循环栗;所述一级吸收槽底部出口管道经一级循环栗连 接至合格氨水储罐;一级吸收槽上还设置有用于氨水浓度检测取样用的取样口。
[0015] 本实用新型的进一步改进在于:所述一级换热器、二级换热器、三级换热器均为列 管式换热器或盘管式换热器。
[0016] 本实用新型的进一步改进在于:所述一级吸收塔底部出口与一级吸收槽入口之间 的管道上、二级吸收塔底部出口与二级吸收槽入口之间的管道上、三级吸收塔底部出口与 三级吸收槽入口之间的管道上均设置有由电动阀自动控制的液位计。
[0017] 本实用新型的进一步改进在于:所述一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔内设置 有填料和液体分布器。
[0018] 本实用新型的进一步改进在于:所述填料是鲍尔环或拉西环，填料高度为2~5m。
[0019] 由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
[0020] 本实用新型公开了一种三乙烯二胺合成尾气吸收装置，该吸收装置能够实现对氨 气的完全吸收、并副产氨水，解决了氨气外排污染环境的问题，有效缓解了连续生产三乙烯 二胺所带来的环保压力，同时增加工厂的产值;该吸收装置结构合理紧凑、设备常规，占地 面积不大，操作控制简单，便于工业化推广。
[0021] 本实用新型设有一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔三级逆流式吸收和储槽、水 封两级直接式吸收，三级逆流式吸收使得绝大部分的氨气溶解在氨水中，剩余的少量氨气 再进入储罐、水封吸收，能够保证氨气被完全吸收、不外漏。
[0022] 本实用新型设置有自动返流系统，使后一级的稀氨水返流回前一级的吸收槽中， 然后再作为吸收用水喷淋;氨气在水中逐渐积累、直至浓度达到要求。生产中，只有在开机 时才使用新鲜水作为吸收塔的吸收用水，待运行正常都是使用返流的稀氨水作为吸收用 水，能够快速提高氨水浓度、获得合格浓度的产品，且耗水量很少，运行成本低。
[0023] 本实用新型使用喷射栗为氨气流动提供动力，提高了氨气流动速度，并能帮助氨 气和氨水进行气液分离。
[0024] 一级吸收槽、二级吸收槽、三级吸收槽、储槽均与水封直接连通；热氨水中不可避 免逸出的少量氨气可以直接在水封中进行吸收，即实现了氨气的完全吸收、不外排污染环 境，同时也稳定了设备的压力。
[0025]本实用新型的一级换热器、二级换热器、三级换热器实现了对氨水溶解热的有效 回收和利用，并有效避免由于氨水温度过热而使氨气逸出，保证了氨气的溶解吸收效率。
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型的整体不意图；
[0027] 其中，1、循环回水管道