专利名称：一种原料气清洗与氨回收的方法
技术领域：
本发明是一种原料气清洗与氨回收的方法，用于合成氨生产中，用于氨来脱除原 料气中二氧化碳生产工艺流程中，清洗原料气中微量气氨的同时回收利用这一部分氨制成 浓氨水。背景条件在本发明做出之前，在生产合成氨过程中，采用氨生产碳酸氢铵的工艺流程，脱碳 后含氨的原料气清洗办法，采用连续不断地加水与原料气逆流接触进行清洗，在清洗的过 程中，由于氨溶解在水中生成氨水浓度与原料气中氨的分压成正比，而在生产的实际过程 中，总是希望清洗后气相中氨含量越少越好，回收液中氨浓度越高越好，生成的氨水再返回 碳铵生产系统使用。目前使用的清洗原料气的方法有很多种，但一个总的特点清洗原料气 中氨的所用的水必须连续不断地加入塔内与原料气逆流接触。这种方法 存在的不足之处 由于受到碳铵生产的影响，清洗原料气中氨所用的水必须连续不断地加入塔内，容易造成 碳铵生产系统水量过剩，有时将一部份含氨的多余水排放到系统外，造成氨的损失与环境 的污染。一但停止向清洗塔内加水又容易造成原料气中氨含量超指标，影响后工段，给生产 造成危害。
发明内容
本发明主要是针对上述存在的缺陷，旨在提供一种原料气氨的清洗与回收的方 法。本发明的技术解决方案是这样实现的采用的是一个原料气清洗塔，其特征在 塔内设置3-30层鼓泡式的高液位吸收层，在每一层中贮有0. 3米-3. 0米以上高度水，在 水中设置有冷却水箱，以便及时将氨与水发生化学反应的热量移走，防止溶液的温度升高， 提高液相中氨的溶解度(氨的溶解度随着溶液的温度升高而降低)，提高氨水的浓度，而 原料气的升气管道又与若干根小管相连，小管子的上端是闭封的，下端是开口的，管口对着 液面的方向，并插入水中10-500mm的深度，液体通过则面的溢流管流入下层，溢流管的两 端都开了口，上部的溢流管口在本层与液面水平，下端的溢流管口插入下层的液体深度的 1/2-3/4，这样一来通过每一层高液位的鼓泡式吸收，水可将原料气中的氨清洗干净，使得 最顶层出塔的清洗后的净化气中氨含量不至于超过指标，同时在最下层的底部设置了氨水 自动排放的装置及进塔加水自动装置与氨水浓度自动分析仪及液位高度自控仪连锁，只有 当最下层的氨水浓度达到工艺要求后，设在最下层的底部的氨水浓度自动分析仪及液位高 度自控仪将氨水浓度信号与液位高度信号转变为微电信号反馈到微电脑控制仪中，通过微 电脑控制仪调节最下层的底部的氨水自动排放的阀门及上部的进塔自动加水阀门同时开 启，保持塔内液位不变，能保证最下层氨水浓度符合工艺要求之后再排出塔外，不需要连续 不断地加水，很好地解决稀氨水过剩与环境污染的问题，达到节约资源，减少浪费，这样一 来达到了本发明的目的。本发明与现有技术相比其有效果是显而易见，它保证原料气氨清洗干净，又能得到高浓度的氨水，解决了稀氨水过剩的技术问题，减少浪费，节约了资源，减少环境污染，其 经济效益与社会效益是明显的。
本现结合附图进一步描述；附图是本发明中清洗塔的纵向剖视工艺流程图。图中，1、原料气进气管道2、鼓泡式吸收层3、每一层的冷却水箱4、冷却水箱的 冷却水管道5、每一层的液体溢流管6、每一层的气体进气管7、气水分离器8、吸收塔9、 原料气净化后的出口管10、清洗塔加水的自控阀门11、每一层的气体分布器12、每一层的 高液位13、每一层塔外气体升气管14、每一层的气体出口管15、液位计16、带微电脑的 控制器17、排放液体的自控阀门18、浓氨水排放管19底部的浓氨水20、清洗塔加水的手 动阀门21、最底层的液位高度与氨水浓度的触头
具体实施例方式实施方式一当向塔内连续不断地加水时。参照附图，首先开启清洗塔加水的手动阀门[20]，向吸收塔[8]内加水，一直到当 液位计[15]显示液位的位置在液位计[15]高度的1/2-2/3后，关闭手动阀门[20]，则原料 气通过进气管道[1]进入吸收塔[8]内，再通过每一层的气体分布器[11]，与每一层的高 液体[19] [12]在水中鼓泡式吸收原料气中氨后，同时开启每一层的冷却水箱[3]的进出口 冷却水管[4]的阀门，保持液体温度不变，通过水吸收后的原料气则由每一层气体出口管 [14]入塔外升气管[13]，再入每一层气体进口管[6]，气体通过3-30层水的鼓泡式吸收后 再入气水分离器[7]，将所带雾状液体分离后，通过原料气出口管[9]到后工段。液体则由每一层的液体溢流管[5]流入下层，当底部的浓氨水[19]的液位过高 时，最底层的液位高度与氨水浓度的触头[21]产生液位高度过高的微电信号，并通过电缆 反馈到带微电脑的控制器[16]，由带微电脑的控制器[16]通过控制电缆调节排放液体的 自控阀门[17]开启，降低液位，当液位降到工艺要求后，自控阀门[17]则自动关小或关闭， 保持液位在正常位置；当底部的浓氨水[19]的浓度达到工艺要求时，最底层的液位高度与 氨水浓度的触头[21]产生氨水浓度过高的微电信号，并通过电缆反馈到带微电脑的控制 器[16]，由带微电脑的控制器[16]通过控制电缆调节排放液体的自控阀门[17]开启或开 大，并同时通过控制电缆调节清洗塔加水的自控阀门[10]开启或开大，向塔内加水，并且 连续不断地加水。并控制进出塔内的水量保持平衡，保持液位在正常位置。实施方式二 当向塔内间断性加水时。参照附图，首先开启清洗塔加水的手动阀门[20]，向吸收塔[8]内加水，一直到当 液位计[15]显示液位的位置在液位计[15]高度的1/2-2/3后，关闭手动阀门[20]，则原料 气通 过进气管道[1]进入吸收塔[8]内，再通过每一层的气体分布器[11]，与每一层的高 位液体[19] [12]在水中鼓泡式吸收原料气中的氨后，同时开启每一层的冷却水箱[3]的进 出口冷却水管[4]的阀门，保持液体温度不变，通过水吸收后的原料气则由每一层气体出 口管[14]入塔外升气管[13]，再入每一层气体进口管[6]，气体通过3-30层高液位的水鼓 泡式吸收后再入气水分离器[7]，将所带雾状液分离干净后，通过原料气出口管[9]到后工段 液体由于底部的浓氨水[19]的液位不高，浓氨水[19]的浓度达不到工艺要求 时，这时排放液体的自控阀门[17]是关闭的，并同时清洗塔加水的自控阀门[10]和手动 阀[20]都是处于关闭状态，液体是不流动的，但由于每一层吸收板[2]上有足够高的液体 (水)，特别最顶上层吸收板上有足够的液体(水)，其浓度很低，远末达到饱和状态，当气体 在鼓泡式吸收板[2]上鼓泡式吸收时则完全能够吸收原料气中的氨，不会造成原料气中的 氨含量超指标，不合格氨水继续在塔内吸收氨，直到氨水合格为止才排出塔外。这样既保证 净化后的原料气中的氨不会超指标，又可以回收符合工艺要求的浓氨水。
权利要求
一种原料气清洗与氨回收的方法，包括吸收塔[8]，原料气进气管道[1]，原料气净化后的出口管[9]，气水分离器[7]，每一层冷却水箱[3]，冷却水箱的冷却水管[4]，液位计[15]，其特征在吸收塔[8]内设置3 30层鼓泡式吸收层[2]，每一层的液体溢流管[5]，每一层的高液位[12]，每一层的气体分布器[11]，清洗塔加水的自控阀门[10]，排放液体的自控阀门[17]，最底部的液位高度自控与氨水浓度自动分析触头[21]，带电脑的控制器[16]。
2.根据权力要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的方法，其特征在于所述的每一层 液位溢流管[5]具体是一个上下两端开口的管子上端管口与液位水平，下端插入下层液位 高度的1/2-3/4。
3.根据权力要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的方法，其特征在于所述的每一层 高液位[12]的高度是从底板平面为零平面，液位高度是0.3-3.0米之间的高度。
4.根据权力要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的方法，其特征在于所述的每一层 气体分布器[11]具体是由很多的小管组成，小管上端已闭封，下端开口插入液位中，其深 度为水平面下10-500mm之间。
5.根据权力要求1、所述的一种原料气清洗与氨回收的方法，其特征在于所述的清洗 塔加水的自控阀门[10]，排放液体的自控阀门[17]，可以是电动的，也可气动与液压传动。
6.根据权力要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的方法，其特征在于所述的最底部 的液位高度自控与氨水浓度自动分析触头[21]，具体是由液位高度自动测试仪与氨水浓度 自动分析仪组成，带电脑的控制器[16]，是根据液位高度自动测试仪与氨水浓度自动分析 仪所反馈电信号通过反馈放大后传送到带电脑的控制器[16]，由电脑来进行控制清洗塔加 水的自控阀门[10]与排放液体的自控阀门[17]的开启的大小程度，必要时关闭的方法。
全文摘要
一种原料气清洗与氨回收的方法，用于合成氨生产中，用于氨来脱除原料气中二氧化碳生产工艺流程中，清洗原料气中微量气氨的同时回收利用这一部分氨制成浓氨水。本发明采用的是一个原料气清洗塔，在塔内设置若干层鼓泡式的高液位吸收层，设置有冷却水箱，同时设置了进塔加水自动装置与氨水浓度自动分析仪及液位高度自控仪，不需要连续不断地加水，很好地解决稀氨水过剩与环境污染的问题，节约了资源，减少了浪费，其经济效益与社会效益非常明显。
文档编号C01C1/12GK101966414SQ20101027987
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月5日 优先权日2010年9月5日
发明者朱宗林 申请人:朱宗林