一种盐水除铵装置的制作方法

文档序号:11751262阅读:1068来源:国知局

本实用新型涉及化工设备领域,尤其涉及一种盐水除铵装置,特别涉及一种钾碱盐水精制除铵的装置。



背景技术:

作为基础化学领域之一的钾碱生产目前受到越来越多的关注,不仅因为它提供了最基础的化工产品,也因为其引起的环境问题不容小觑。众所周知,钾碱生产中电解工序所提供的精制盐水必须经过一系列处理,这其中就包括了盐水除铵及氨气。因在碱性环境下,铵与氨气会相互转换,而氨气会在化学电解作用下生成一种三氯化氮的物质,三氯化氮性质极不稳定,当含量超过5%就有爆炸危险,对钾碱工业危害极大。因此,控制进入电解槽的氨含量至关重要。目前,应用最广泛的工艺是氧化——吹脱法,首先向盐水中通入氯气或次氯酸钠或其他氧化剂,将盐水中的氨转变为一氯胺(NH2Cl)和二氯胺(NHCl2),再用压缩空气吹脱。

CN204125536(中国专利)提供了一种卤水除铵装置,其结构包括通过管道相连的卤水管线、板式换热器、折流槽、除铵反应槽和铵吹除塔。卤水换热后汇入折流槽,加入氢氧化钠调节溶液的pH值,再加入次氯酸钠进行反应后用泵打入吹除塔,再通入压缩空气进行吹除以脱出铵。该工艺路线方法可行,但需额外加入氧化剂,且压缩空气温度远低于卤水温度,当两者在吹除塔中逆向接触时会因快速传热而使除铵系统温度降低而影响除铵效率。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种盐水除铵装置,本装置摒弃了传统的除铵方法,通过调节盐水的pH值、温度值及利用脱铵塔的负压操作进行铵的脱除,具有装置简单、除铵效率高等优点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现:

一种盐水除铵装置,包括过滤盐水储槽、盐水输送泵、脱铵塔、真空泵和氨吸收槽,所述过滤盐水储槽顶部连通有过滤盐水输送管A,所述过滤盐水储槽底部连通有过滤盐水输送管B,所述脱铵塔顶部连通有过滤盐水输送管C,所述过滤盐水输送管B与过滤盐水输送管C之间通过盐水输送泵密闭连通,所述过滤盐水输送管C靠近脱铵塔顶部的一端管口伸入脱铵塔的塔内顶部,所述过滤盐水输送管C位于脱铵塔的塔内顶部的管口处设有喷淋式液体分布器;所述脱铵塔的塔内上部填充有泰勒花环,所有泰勒花环位于喷淋式液体分布器正下方布置,所述脱铵塔的塔内下部设有脱铵盐水储槽,所述脱铵盐水储槽底部连通有脱铵盐水出管;所述脱铵塔顶部连通设有氨气输送管A,所述氨吸收槽底部连通设有氨气输送管B,所述氨气输送管A与氨气输送管B之间通过真空泵密闭连通,所述氨吸收槽上部连通有水输送管,所述氨吸收槽底部连通有吸收水输送管,所述氨吸收槽顶部连通有气体放空管。

粗盐水除掉大部分Ca2+、Mg2+、SO42-后过滤,此时过滤后的盐水pH值为9~12,温度维持在50℃~60℃,再经过滤盐水储槽输送到脱铵塔,脱铵塔的压力保持在-0.07MPa~-0.08MPa,盐水在此压力下剧烈沸腾,氨气大量逸出,而由下列反应式可知,碱性条件下,随着氨气的逸出,为维持系统平衡,反应会向左进行,这样系统内的氨气及铵根离子被除去。为了不对环境造成影响,真空泵的出口连接有氨气吸收槽,利用生产废水对氨气进行吸收,未被吸收的气体则经管道高点放空,经检测知,此方法可除去盐水中70%以上的铵。

反应式为:NH3·H2O=NH4+﹢OH-

为了更好地实现本实用新型,所述脱铵塔的塔内压力为-0.07Mpa~-0.08Mpa。

作为优选,所述过滤盐水输送管A中的盐水温度为50℃~60℃,盐水的pH值为9~12。

作为优选,所述水输送管内输送的水为生产废水。

本实用新型较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本实用新型不额外加入次氯酸盐等氧化剂,避免给系统带入新的杂质;本实用新型不利用压缩空气进行逆向吹除,不降低盐水温度,除铵效率大大提高。

(2)本实用新型利用真空泵使脱铵塔在负压下操作,温度为50℃~60℃的盐水进入脱铵塔后剧烈沸腾,有利于氨气大量析出;本实用新型的真空泵出口连接氨吸收槽,减少对环境的污染;

(3)本实用新型具有装置简单、除铵效率高等优点,其除铵效率达到了70%以上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中,附图中的附图标记所对应的名称为:

1-过滤盐水储槽,2-盐水输送泵,3-脱铵塔,31-脱铵盐水储槽,32-脱铵盐水出管,4-真空泵,5-氨吸收槽,6-过滤盐水输送管A,7-过滤盐水输送管B,8-过滤盐水输送管C,9-氨气输送管A,10-氨气输送管B,11-水输送管,12-吸收水输送管,13-气体放空管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明:

实施例

如图1所示,一种盐水除铵装置,包括过滤盐水储槽1、盐水输送泵2、脱铵塔3、真空泵4和氨吸收槽5,过滤盐水储槽1顶部连通有过滤盐水输送管A6,过滤盐水储槽1底部连通有过滤盐水输送管B7,脱铵塔3顶部连通有过滤盐水输送管C8,过滤盐水输送管B7与过滤盐水输送管C8之间通过盐水输送泵2密闭连通,过滤盐水输送管C8靠近脱铵塔3顶部的一端管口伸入脱铵塔3的塔内顶部,过滤盐水输送管C8位于脱铵塔3的塔内顶部的管口处设有喷淋式液体分布器,该喷淋式液体分布器可以保证过滤盐水在脱铵塔3内均匀分布。脱铵塔3的塔内上部填充有泰勒花环,所有泰勒花环位于喷淋式液体分布器正下方布置,泰勒花环可以强化过滤盐水在脱铵塔3内的分布,同时泰勒花环可以使脱铵塔3内的过滤盐水停留时间较长,从而使得氨气更多的释放。脱铵塔3的塔内下部设有脱铵盐水储槽31,脱铵盐水储槽31底部连通有脱铵盐水出管32。脱铵塔3顶部连通设有氨气输送管A9,氨吸收槽5底部连通设有氨气输送管B10,氨气输送管A9与氨气输送管B10之间通过真空泵4密闭连通,氨吸收槽5上部连通有水输送管11,氨吸收槽5底部连通有吸收水输送管12,氨吸收槽5顶部连通有气体放空管13。

本实用新型优选脱铵塔3的塔内压力为-0.07Mpa~-0.08Mpa,这样使得脱铵塔3的塔内真空度保持在-0.07MPa~-0.08MPa,有利于氨气最大程度的逸出。

本实用新型优选过滤盐水输送管A6中的盐水温度为50℃~60℃,盐水的pH值为9~12。

本实用新型优选的水输送管11内输送的水为生产废水。

本实用新型的工作原理如下:

铵含量为85mg/L的粗盐水经BaCL2及H3PO4脱除大部分Ca2+、Mg2+、SO42-后再过滤除去沉淀物及颗粒杂质,此时过滤盐水的温度为60℃,pH值为11。过滤盐水经过滤盐水输送管6输送到过滤盐水储槽1中,然后经过盐水输送泵2打到脱铵塔3内,脱铵塔3上部连接的过滤盐水输送管C8末端装有喷淋式液体分布器,过滤盐水通过喷淋式液体分布器朝向脱铵塔3的泰勒花环方向喷洒或喷淋。脱铵塔3上部散堆有填料泰勒环,在真空泵4的作用下,脱铵塔3的操作压力保持在-0.075MPa,此时进入脱铵塔3的盐水剧烈沸腾,大量氨气逸出被真空泵4抽走送往氨吸收槽5中。通过水输送管11利用生产废水对氨吸收槽5中的氨气进行吸收,未吸收的气体则通过气体放空管13进行高点放空。在脱铵塔3中除去氨气的过滤盐水经过泰勒花环流入到脱铵盐水储槽31中,脱除铵或氨的盐水从脱铵塔3底部的脱铵盐水出管32排出,经检测,脱铵后盐水中铵含量为10mg/L,满足电解工序对盐水中铵含量的要求。

上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例,并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的,凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换,均应落在本实用新型的保护范围内。

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