一种高浓度氨水制配系统及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高浓度氨水制配系统及其制备工艺，包括液氨蒸发器、氨气制备器和氨水制配器；液氨蒸发器设有第一液氨入口、蒸汽入口和第一氨气出口，氨气制备器设有第二液氨入口、第二氨气出口及氨水入口和氨水成品出口，氨水制配器设有氨气入口、脱盐水入口与氨水出口■’液氨蒸发器的第一氨气出口、氨气制备器的第二氨气出口均与氨水制配器的氨气入口相连；氨水制配器的氨水出口与氨气制备器的氨水入口相连；所述氨水制配系统还包括循环冷却水塔，液氨蒸发器和氨水制配器均设有与循环冷却水塔相连的冷却水循环管道。本发明的氨水制配系统不再需要循环制备增浓，单程即可制备浓度高达30%的氨水；生产不受气温的影响，四季均可生产高浓,度氨水。
【专利说明】一种高浓度氨水制配系统及其制备工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高浓度氨水制配系统及其制备工艺，尤其是涉及一种结构紧凑、 浓度可调的自动化氨水制配装置。
【背景技术】
[0002] 氨水作为基础原料，应用于工业生产、农用化肥，在化工、科研等领域用作标准气、 配制标准混合气等。在国家节能减排政策的要求下，各大电厂、钢厂和新建的锅炉厂脱除烟 气中的NOx迫在眉睫。运用选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction,简 写SNCR)工艺可将NOx排放量降至大约200mg/Nm3。其中就需要氨水作为还原剂。氨水制 配器是还原剂的制备过程中的核心设备。
[0003] 目前，氨水的制备工艺流程主要有：鼓泡吸收、泡罩塔吸收和液氨直接吸收法。正 常压力下，氨水的浓度为5?6%，此法只能用作尾气回收。泡罩塔吸收此工艺设备投资高 操作易发生液泛现象。液氨直接吸收法，用液氨直接与水接触。此工艺由于液氨的气化潜热 大，生产时要急时移走，否则设备管道容易发生液击，严重时氨水槽顶部冲破的事故频发。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题是提供一种高浓度氨水制配系统，采用上述氨气吸收器，其 系统投入设备少，自产氨水综合成本低。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高浓度氨水制配系统，其特 征在于：包括液氨蒸发器、氨气制备器和氨水制配器；液氨蒸发器设有第一液氨入口、蒸汽 入口和第一氨气出口，氨气制备器设有第二液氨入口、第二氨气出口及氨水入口和氨水成 品出口，氨水制配器设有氨气入口、脱盐水入口与氨水出口；液氨蒸发器的第一氨气出口、 氨气制备器的第二氨气出口均与氨水制配器的氨气入口相连；氨水制配器的氨水出口与氨 气制备器的氨水入口相连；所述氨水制配系统还包括循环冷却水塔，液氨蒸发器和氨水制 配器均设有与循环冷却水塔相连的冷却水循环管道。
[0006] 所述液氨蒸发器、氨气制备器制备出的氨气还可通过管道直接输送至后方系统。
[0007] 进一步，所述第一液氨入口、第二液氨入口均通过液氨进口管路与一液氨储罐相 连。
[0008] 所述液氨进口管路上依次设有过滤器、减压阀及调节阀用于液氨的调压稳压。
[0009] 进一步，所述脱盐水入口前端为脱盐水入口管路，脱盐水入口管路上设有脱盐水 增压泵和脱盐水流量计。
[0010] 进一步，所述冷却水循环管道包括冷却水给水管道和冷却水回水管道，液氨蒸发 器、氨水制配器均设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口与冷却水给水管道相连，冷却 水出口与冷却水回水管道相连。所述冷却水给水管道上设有冷却泵。
[0011] 进一步，所述氨水成品出口连接氨水成品出口管路，氨水成品出口管路上设有密 度计。
[0012] 优选的，所述液氨蒸发器为盘管式气化器，所述蒸汽入口设置文丘里喷射器。采用 盘管式换热器，液氨在盘管内，设备内是温水，蒸汽经过文丘里管喷入设备内，加热温水。
[0013] -种高浓度氨水的制备工艺：液氨由第一液氨入口、第二液氨入口分别进入液氨 蒸发器和氨气制备器，进行液氨气化，制备出氨气；脱盐水由脱盐水入口进入氨水制配器； 制备出的氨气与脱盐水在氨水制配器内混合生成氨水，氨水又进入氨气制备器内；液氨蒸 发器、氨气制备器在设备刚启动时同时运行，用于液氨气化，随着氨水制备量的增加，氨气 制备器制出的氨气逐渐达到预期用量，这时关闭液氨蒸发器，整个系统达到平衡；氨气制备 器中液氨与氨水换热，大量液氨气化，气化后的氨气又进入氨水制配器中与脱盐水混合，混 合后的高温氨水首先经过循环冷却水初步冷却，再进入氨气制备器中与液氨换热，如此循 环进行，氨气制备器里的氨水与液氨进行热交换后，产生低温的氨水成品，从氨水成品出口 流出。
[0014] 本发明具有的优点和积极效果是：本发明的氨水制配系统不再需要循环制备增 浓，单程即可制备浓度高达30%的氨水；生产不受气温的影响，四季均可生产高浓度氨水。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明氨水制配系统的结构示意图
[0016] 图中：
[0017] A、脱盐水；B、蒸汽；C、后方系统；D、氨水成品；1、脱盐水增压泵；2、脱盐水流量计； 3、氨水制配器；4、氨气制备器；5、液氨蒸发器；6、液氨储罐；7、循环水冷却塔；8、过滤器； 9、减压阀；10、第一液氨入口；11、蒸汽入口；12、第一氨气出口；13、第二液氨入口；14、第二 氨气出口；15、氨水出口；16、氨气入口；17、氨水出口；18、脱盐水入口；19、冷却水回水管 道；20、密度计；21、冷却水给水管道；22、氨水成品出口管路；23、调节阀；24、冷却泵。
【具体实施方式】
[0018] 一种高浓度氨水制配系统，包括液氨蒸发器5、氨气制备器4和氨水制配器3 ;液氨 蒸发器5设有第一液氨入口 10、蒸汽入口 11和第一氨气出口 12,氨气制备器4设有第二液 氨入口 13、第二氨气出口 14及氨水入口 15和氨水成品出口，氨水制配器3设有氨气入口 16、脱盐水入口 18与氨水出口 15 ;液氨蒸发器5的第一氨气出口 12、氨气制备器4的第二 氨气出口 14均与氨水制配器3的氨气入口 16相连；氨水制配器3的氨水出口 17与氨气制 备器4的氨水入口 15相连；氨水制配系统还包括循环冷却水塔7,液氨蒸发器5和氨水制 配器3均设有与循环冷却水塔7相连的冷却水循环管道。
[0019] 第一液氨入口 10、第二液氨入口 13均通过液氨进口管路与一液氨储罐6相连，液 氨进口管路上依次设有过滤器8、减压阀9、及调节阀24用于液氨的调压稳压。
[0020] 脱盐水入口 18前端为脱盐水入口管路，脱盐水入口管路上设有脱盐水增压泵1和 脱盐水流量计2。
[0021] 液氨蒸发器5为盘管式气化器，蒸汽入口 11设置文丘里喷射器。采用盘管式换热 器，液氨在盘管内，设备内是温水，蒸汽经过文丘里管喷入设备内，加热温水。
[0022] 其中，冷却水循环管道包括冷却水给水管道21和冷却水回水管道19,液氨蒸发器 5、氨水制配器3均设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口与冷却水给水管道21相连， 冷却水出口与冷却水回水管道19相连。冷却水给水管道21上设有冷却泵24。
[0023] 氨水成品出口连接氨水成品出口管路22,氨水成品出口管路22上设有密度计20。
[0024] 液氨由液氨储罐6经过液氨进口管路上的减压阀9、过滤器8及调节阀调压稳压 后，通过第一液氨入口 10、第二液氨入口 13分别进入液氨蒸发器5和氨气制备器4,进行液 氨气化，制备出氨气，再经过第一氨气出口 12、第二氨气出口 14、氨气入口 15进入氨水制配 器3 ;液氨蒸发器5、氨气制备器3制备出的氨气还可通过管道直接输送至后方系统C用作 其它用途。
[0025] 脱盐水由脱盐水入口管路经过脱盐水增压泵1和脱盐水流量计2,通过脱盐水入 口 18进入氨水制配器3。
[0026] 氨气与脱盐水在氨水制配器3内混合生成氨水，氨水又通过氨水出口 17氨水入口 15进入氨气制备器4内，与氨气换热。
[0027] 液氨蒸发器5、氨气制备器4在设备刚启动时同时运行，用于液氨气化，随着氨水 制备量的增加，氨气制备器4制出的氨气逐渐达到预期用量，这时关闭液氨蒸发器5,整个 系统达到平衡；氨气制备器4中液氨与氨水换热，大量液氨气化，气化后的氨气又进入氨水 制配器3中与脱盐水混合，混合后的高温氨水首先经过循环冷却水初步冷却，再进入氨气 制备器4中与液氨换热，如此循环进行，氨气制备器4里的氨水与液氨进行热交换后，产生 低温的氨水成品，从氨水成品出口流出；
[0028] 氨气溶于水放出大量的热，在氨水制配器3中设置列管式换热器，通过循环冷却 水将氨水产生的部分热量导出，然后带有一定温度的氨水进入氨气制备器4进行热交换， 将氨水温度降到25°C以下，同时将液氨气化成气态氨气进入下一级进行氨水制备。
[0029] 以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应 仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1. 一种高浓度氨水制配系统，其特征在于：包括液氨蒸发器、氨气制备器和氨水制配 器；液氨蒸发器设有第一液氨入口、蒸汽入口和第一氨气出口，氨气制备器设有第二液氨 入口、第二氨气出口及氨水入口和氨水成品出口，氨水制配器设有氨气入口、脱盐水入口与 氨水出口；液氨蒸发器的第一氨气出口、氨气制备器的第二氨气出口均与氨水制配器的氨 气入口相连；氨水制配器的氨水出口与氨气制备器的氨水入口相连；所述氨水制配系统还 包括循环冷却水塔，液氨蒸发器和氨水制配器均设有与循环冷却水塔相连的冷却水循环管 道。
2. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述液氨蒸发器、氨气制备器制 备出的氨气可通过管道直接输送至后方系统。
3. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述第一液氨入口、第二液氨入 口均通过液氨进口管路与一液氨储罐相连。
4. 根据权利要求3所述的氨水制配系统，其特征在于：所述液氨进口管路上依次设有 过滤器、减压阀及调节阀。
5. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述脱盐水入口前端为脱盐水 入口管路，脱盐水入口管路上设有脱盐水增压泵和脱盐水流量计。
6. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述冷却水循环管道包括冷却 水给水管道和冷却水回水管道，液氨蒸发器、氨水制配器均设有冷却水入口和冷却水出口， 冷却水入口与冷却水给水管道相连，冷却水出口与冷却水回水管道相连。
7. 根据权利要求6所述的氨水制配系统，其特征在于：所述冷却水给水管道上设有冷 却泵。
8. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述氨水成品出口连接氨水成 品出口管路，氨水成品出口管路上设有密度计。
9. 根据权利要求1所述的氨水制配系统，其特征在于：所述液氨蒸发器为盘管式气化 器，所述蒸汽入口设置文丘里喷射器。
10. -种高浓度氨水的制备工艺，其特征在于：液氨由第一液氨入口、第二液氨入口分 别进入液氨蒸发器和氨气制备器，进行液氨气化，制备出氨气；脱盐水由脱盐水入口进入 氨水制配器；制备出的氨气与脱盐水在氨水制配器内混合生成氨水，氨水又进入氨气制备 器内；液氨蒸发器、氨气制备器在设备刚启动时同时运行，用于液氨气化，随着氨水制备量 的增加，氨气制备器制出的氨气逐渐达到预期用量，这时关闭液氨蒸发器，整个系统达到平 衡；氨气制备器中液氨与氨水换热，大量液氨气化，气化后的氨气又进入氨水制配器中与脱 盐水混合，混合后的高温氨水首先经过循环冷却水初步冷却，再进入氨气制备器中与液氨 换热，如此循环进行，氨气制备器里的氨水与液氨进行热交换后，产生低温的氨水成品，从 氨水成品出口流出。
【文档编号】C01C1/02GK104211087SQ201410336712
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】章崎平, 陈耀祯, 李永胜, 荀浩亮, 马艳 申请人:天津奥利环保设备有限公司