氨的提纯装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体的提纯装置，特别是涉及一种氨的提纯装置。


背景技术：

2.氨主要用于生产氨水、尿素、硝酸、纯碱等，其广泛用于化工领域。合成氨气是制造氮肥的重要原料，工业氨气用于氨分解制氮氢混合气体，液氨用于电厂等工厂的氨制冷系统的制冷剂(r717)，液氨还可以用于有机合成，高纯氨气用于led电子行业的氮源，高纯氨气还可以跟硅烷、高纯氩气用于薄膜太阳能电池的制造。
3.现有的超纯氨提纯生产所采用的工艺路线基本类似，如实用新型专利cn200920235917.4所公开的电子级超纯氨纯化提取装置及发明专利申请cn201010140687.0中所提及的7n电子级超纯氨的纯化装置所使用的工艺，均以工业液氨为原料，使其经汽化器汽化，然后经除油器除油，再经分子筛吸附器干燥脱水后进精馏塔精馏，再经终端纯化器深度除水得到最终产品。
4.在上述工艺过程中，虽然可以最后得到高纯产品，但其工艺过程复杂，耗费电能过大，导致产品生产成本过高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种生产过程比较简单的氨的提纯装置。
6.本实用新型的氨的提纯装置，包括：
7.用于对液氨加热，使液氨转化为氨气的蒸氨塔；
8.用于去除氨气中杂质的纯化塔，与蒸氨塔通过管路连接；
9.用于冷却氨气至-5℃的换热器，与纯化塔通过管路连接；
10.用于对冷却后的氨气进行精馏处理，以得到液氨的精馏塔，与换热器通过管路连接。
11.本实用新型的氨的提纯装置，其中，蒸氨塔的底部设置有废液排出管，纯化塔的塔内装填吸附剂，用于脱除氨气中的杂质。
12.本实用新型的氨的提纯装置，其中，所述精馏塔的塔顶与杂质排出管连接，以排出轻组分杂质，所述精馏塔的塔顶与液氨排出管连接，以排出高纯度的液氨。
13.本实用新型的氨的提纯装置，其中，还包括：压缩机、节流阀、冷却器，所述压缩机的出口连接冷却器，冷却器通过管路连接精馏塔的塔底再沸器，塔底再沸器通过管路连接换热器，所述换热器通过管路连接节流阀，节流阀通过管路连接精馏塔的塔顶，精馏塔的塔顶通过管路连接换热器，换热器通过管路连接所述压缩机的进口，以对制冷剂压缩后，使制冷剂进入冷却器冷却至40℃，然后进入精馏塔的塔底再沸器，再进入换热器，降温后经节流阀节流降压后，为精馏塔的塔顶提供冷量后，与换热器换热后复温，再次回到压缩机。
14.本实用新型的氨的提纯装置的优点是：可以将低浓度的液氨提纯为高浓度的高纯氨，装置结构简单，充分利用换热器的冷量，节约能耗，提高了产品的经济价值。
附图说明
15.图1为本实用新型的氨的提纯装置的结构示意图。
具体实施方式
16.如图1所示，本实用新型的氨的提纯装置，包括：
17.用于对液氨加热，使液氨转化为氨气的蒸氨塔t1；
18.用于去除氨气中杂质的纯化塔v1，与蒸氨塔通过管路连接；
19.用于冷却氨气至-5℃的换热器e2，与纯化塔通过管路连接；
20.用于对冷却后的氨气进行精馏处理，以得到液氨的精馏塔t2，与换热器通过管路连接。
21.本实用新型的氨的提纯装置，其中，蒸氨塔的底部设置有废液排出管，纯化塔的塔内装填吸附剂，用于脱除氨气中的杂质。
22.本实用新型的氨的提纯装置，其中，所述精馏塔的塔顶e1与杂质排出管连接，以排出轻组分杂质，所述精馏塔的塔顶与液氨排出管连接，以排出高纯度的液氨。
23.本实用新型的氨的提纯装置，其中，还包括：压缩机c1、节流阀v10、冷却器e3，所述压缩机c1的出口连接冷却器e3，冷却器通过管路连接精馏塔的塔底再沸器e5，塔底再沸器通过管路连接换热器e2，所述换热器通过管路连接节流阀v10，节流阀通过管路连接精馏塔的塔顶e1，精馏塔的塔顶通过管路连接换热器，换热器通过管路连接所述压缩机c1的进口，以对制冷剂压缩后，使制冷剂进入冷却器冷却至40℃，然后进入精馏塔的塔底再沸器，再进入换热器，降温后经节流阀节流降压后，为精馏塔的塔顶提供冷量后，与换热器换热后复温，再次回到压缩机。
24.本实用新型的氨的提纯装置，其中，还包括：分离器v2，分离器v2通过管路连接精馏塔的塔顶e1，用于气液分离。分离器v2的气体排出口与杂质排出管连接，以排出轻组分杂质，分离器v2的液体排出口与精馏塔连通，以将高纯度的液氨排入精馏塔，再由精馏塔的塔底排出。
25.本实用新型的氨的提纯装置的优点是：可以将低浓度的液氨提纯为高浓度的高纯氨，装置结构简单，充分利用换热器的冷量，节约能耗，提高了产品的经济价值。
26.氨的提纯装置主要设备有：蒸氨塔、纯化塔、精馏塔、压缩机、阀门及相关的管道等。
27.液氨原料先进入蒸氨塔，液氨经过加热后蒸发，从塔顶排出，进入纯化塔，将氨气中的水分等杂质脱除，在蒸氨塔的塔底富集重组分的杂质，从塔底排出。经过纯化的氨气进入换热器降温后，进入精馏塔，在精馏塔中通过热质交换，将轻组分的杂质进一步脱除，从精馏塔的塔底获得高纯度的液氨，塔顶排出的废气经换热器复温后排出。
28.原料可以是液氨，也可以是液体二氧化碳、甲烷、乙烯、氮气。
29.压缩机可以为往复压缩机、离心压缩机、螺杆压缩机。
30.精馏塔可以为板式塔也可以为填料塔。
31.具体工作过程如下：液氨进入蒸氨塔t1，在塔内经过传热传质过程，从塔底排出油、水等杂质，氨气进入纯化塔v1，纯化塔塔内装填吸附剂，用于脱除氨气中的水等杂质，纯化后的氨气进入换热器e2，将氨气降温至-5℃，进入精馏塔t2，在塔内经过传热传质过程，
轻组分杂质从塔顶e1排出，经换热器e2复温后，排出废气，塔顶获得高纯度的液氨产品。
32.精馏塔包括底部的再沸器、塔板、顶部冷却器，实施中通过再沸器将氨气加热，由于氨与水的沸点不同氨气先蒸发，蒸发后的高浓度的氨水蒸汽在塔顶的冷凝器中被冷凝成高浓度的氨水后被排出，得到成品氨水。
33.用于制冷的压缩机c1将制冷剂压缩后，进入冷却器e3冷却至40℃，然后进入精馏塔的塔底再沸器e5，为塔底再沸器e5提供热量，再进入换热器e2，降温后经节流阀v10节流降压后，为精馏塔的塔顶e1提供冷量后，与换热器e2换热后复温，再次回到压缩机入口。
34.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种氨的提纯装置，其特征在于，包括：用于对液氨加热，使液氨转化为氨气的蒸氨塔；用于去除氨气中杂质的纯化塔，与蒸氨塔通过管路连接；用于冷却氨气至-5℃的换热器，与纯化塔通过管路连接；用于对冷却后的氨气进行精馏处理，以得到液氨的精馏塔，与换热器通过管路连接。2.根据权利要求1所述的氨的提纯装置，其特征在于，蒸氨塔的底部设置有废液排出管，纯化塔的塔内装填吸附剂，用于脱除氨气中的杂质。3.根据权利要求2所述的氨的提纯装置，其特征在于，所述精馏塔的塔顶与杂质排出管连接，以排出轻组分杂质，所述精馏塔的塔顶与液氨排出管连接，以排出高纯度的液氨。4.根据权利要求3所述的氨的提纯装置，其特征在于，还包括：压缩机、节流阀、冷却器，所述压缩机的出口连接冷却器，冷却器通过管路连接精馏塔的塔底再沸器，塔底再沸器通过管路连接换热器，所述换热器通过管路连接节流阀，节流阀通过管路连接精馏塔的塔顶，精馏塔的塔顶通过管路连接换热器，换热器通过管路连接所述压缩机的进口，以对制冷剂压缩后，使制冷剂进入冷却器冷却至40℃，然后进入精馏塔的塔底再沸器，再进入换热器，降温后经节流阀节流降压后，为精馏塔的塔顶提供冷量后，与换热器换热后复温，再次回到压缩机。

技术总结
本实用新型的氨的提纯装置包括：用于对液氨加热，使液氨转化为氨气的蒸氨塔；用于去除氨气中杂质的纯化塔，与蒸氨塔通过管路连接；用于冷却氨气至-5℃的换热器，与纯化塔通过管路连接；用于对冷却后的氨气进行精馏处理，以得到液氨的精馏塔，与换热器通过管路连接。本实用新型的氨的提纯装置的优点是：可以将低浓度的液氨提纯为高浓度的高纯氨，装置结构简单，充分利用换热器的冷量，节约能耗，提高了产品的经济价值。品的经济价值。品的经济价值。


技术研发人员：张文 程进杰
受保护的技术使用者：中科瑞奥能源科技（无锡）有限公司
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/1/16