氨水制備工藝系統(tǒng)介紹.doc

氨水制備工藝系統(tǒng)介紹一.概述在國(guó)家節(jié)能減排政策的要求下，全國(guó)各大電廠、鋼廠和新建鍋爐廠脫除煙氣中二氧化硫以迫在眉睫，老企業(yè)不上脫除二氧化硫裝置就要關(guān)閉，新建廠鍋爐不上煙氣脫除二氧化硫裝置波批準(zhǔn)建廠。采取何種工藝脫除鍋爐煙氣中二氧化硫已在國(guó)際特別是在國(guó)內(nèi)近兩年形成共識(shí)-采用氨法脫除鍋爐煙氣中二氧化硫，投資省、效益好是個(gè)企業(yè)脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的唯一選擇。氨法脫硫所用的脫硫溶液就是氫氧化銨俗稱氨水，氨水在合成氨廠（或化肥廠）是副產(chǎn)品，氨水至今在國(guó)際國(guó)內(nèi)仍是較好的液體肥料，制備氨水的工藝在國(guó)內(nèi)根據(jù)各個(gè)廠的產(chǎn)品不同有不同的工藝制備方法，作為鍋爐煙氣采用氨法脫除二氧化硫在合成氨廠已司空見慣。在發(fā)電廠、鋼廠采取氨法脫除二氧化硫認(rèn)為危險(xiǎn)、不安全等因素威脅企業(yè)的人員心理，實(shí)際上，在脫硫溶液中采用氨水（液氨）是最為安全的脫硫溶液。因?yàn)?，其他脫硫溶液如：氫氧化鈣對(duì)人身體直接傷害能力強(qiáng)。 二.制備原理 化學(xué)反應(yīng)方程式：NH3+H2O=NH4OH+Q 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，每一噸液氨溶于水中放出300000千卡/噸從反應(yīng)方程式中分析的出：1. 放熱反應(yīng)參加反應(yīng)的水的溫度低，有利于生成氨水。2. 體積縮小反應(yīng)：提高壓力有利于生成氨水。3. 由于氨水是強(qiáng)堿性要求水為化學(xué)軟水最好，以防反應(yīng)過(guò)程由于鈣離子、鎂離子的存在在60左右形成結(jié)垢堵塞管道等設(shè)備。根據(jù)以上反應(yīng)原理分析我們選用制備氨水條件為：1. 水溫度小于32。2. 壓力小于1.6MPa。3. 水選用化學(xué)軟水。三.氨水制備生產(chǎn)工藝流程1.鼓泡吸收：依據(jù)氨易溶于水的特性，一般生產(chǎn)能力為減少投資采用此方法：一個(gè)罐內(nèi)放水，從下面通入液氨經(jīng)行鼓泡吸收，放熱不取出，達(dá)到飽和后正常壓力下NH3的濃度為5-6%.此法只能作尾氣回收用。2.泡罩塔吸收：此法為一加壓(0.2-0.5MPa)泡罩塔吸收，主要用于合成吹除氣（含NH312%左右）和貯罐氣（NH360%左右）中的NH3回收氨水濃度一般在5%左右，此工藝設(shè)備投資高操作易發(fā)生液泛現(xiàn)象，主要用于合成氨廠含NH312-60%的回收利用。3.用液氨直接吸收作氨水：用液氨直接于水接觸生成氨水，此工藝在化肥廠氨加工產(chǎn)品不生產(chǎn)時(shí)普遍采用，此工藝由于液氨汽化潛熱大生產(chǎn)時(shí)水與液氨產(chǎn)生的汽化潛熱要采取盡快移走（如噴淋式水冷器）負(fù)責(zé)設(shè)備管道易發(fā)生液擊，嚴(yán)重時(shí)法蘭墊子刺、焊縫裂，嚴(yán)重者氨水槽頂部沖破的事故頻繁發(fā)生，但該法只要操作方法正確，反應(yīng)熱及時(shí)移走，是化肥廠大量生產(chǎn)制備氨水的工藝之一。四.本公司生產(chǎn)氨水工藝的確定1.設(shè)計(jì)理念根據(jù)氨法脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的使用生產(chǎn)廠家我們本著制備氨水生成工藝流程安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的原則進(jìn)行氨水制備系統(tǒng)工藝的設(shè)計(jì)。其目的達(dá)到電廠、鋼廠氨水脫除鍋爐煙氣中二氧化硫裝置中無(wú)泄漏（無(wú)氨味），實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保節(jié)能的目的，作為長(zhǎng)期從事合成氨工業(yè)50余年的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在認(rèn)真調(diào)研國(guó)內(nèi)為氨水制備工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出一套適合電廠、鋼廠等企業(yè)鍋爐煙氣脫除二氧化硫的全自動(dòng)裝置。并以應(yīng)用在電廠鍋爐脫除煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)得到業(yè)主的好評(píng)。2.制備氨水工業(yè)流程敘述由液氨槽車來(lái)的液氨經(jīng)出口閥用ND32管（硬連接）與置于氨水槽的螺旋管冷卻器外通過(guò)流量計(jì)的ND32管法蘭連接，用槽體閥門控制流量及壓力，使液氨進(jìn)入置于氨水槽內(nèi)的螺旋管冷卻器，液氨在氨水槽內(nèi)獲得熱量得到汽化，槽內(nèi)氨水獲得冷量得到冷卻，汽化后的氣氨進(jìn)入吸收器，與從氨水泵出來(lái)的0.2MPa的軟水在吸氨器內(nèi)充分均勻混合吸收，并放出熱量，進(jìn)入換熱器換熱后進(jìn)入合格成品氨水槽。為保證氨水貯槽濃度在18%-22%之間，從氨水貯槽底部到氨水泵進(jìn)口設(shè)立循環(huán)管件經(jīng)行循環(huán)操作，氨水槽頂部引入尾氣吸收塔經(jīng)行鼓泡吸收?；厥盏陌彼氚彼萌肟谧鳛楹细癜彼?，尾氣吸收塔頂部設(shè)有放空管，排放的氣體大大高于高于國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。從熱電廠或者鋼廠來(lái)的循環(huán)水進(jìn)入換熱器，回水回到電廠、鋼廠循環(huán)冷卻塔水池。也可考慮本系統(tǒng)設(shè)立獨(dú)立冷卻塔系統(tǒng)。電廠、鋼廠來(lái)的化學(xué)軟水經(jīng)壓力自調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入氨水泵前緩沖罐，用于制備氨水用。五.本工藝流程配置特點(diǎn)1.安全：以液氨進(jìn)入到成品氨水槽整個(gè)工藝工程安全可靠無(wú)泄漏。2.操作穩(wěn)定可靠：無(wú)論是手動(dòng)操作還是自動(dòng)控制均能實(shí)現(xiàn)操作穩(wěn)定可靠長(zhǎng)周期運(yùn)行。3.連續(xù)性強(qiáng)：整個(gè)操作過(guò)程連續(xù)操作，不間斷，全密閉操作。4.自動(dòng)化程度高:全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作（氨/軟水實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)），氨、水有瞬時(shí)流量計(jì)量、累計(jì)流量計(jì)量，有利于操作工穩(wěn)定操作，偏于企業(yè)成本核算。5.節(jié)能：充分利用了液氨的汽化潛熱。一方面液氨得到了汽化，成品氨水得到了冷卻，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。采用軟水作為制備氨水的介質(zhì)，減少避免設(shè)備管道閥門結(jié)垢，達(dá)到節(jié)水的目的。6.環(huán)保：全系統(tǒng)有害氣體排放濃度及數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。六.設(shè)備的選擇由于氨水為強(qiáng)堿性（PH=8.2以上）故本工藝選擇設(shè)備時(shí)在滿足生產(chǎn)工藝的原則下。凡是以液氨、氨水的主要設(shè)備（如吸氨器、換熱器、流量計(jì)）材質(zhì)均選用不銹鋼，換熱器根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)備位置布置可選高效換熱器（如板式換熱器、螺紋管換熱器等）以提高熱交換效率。吸氨器為高效吸氨