氨水制备工艺系统介绍.doc

氨水制备工艺系统介绍一.概述在国家节能减排政策的要求下，全国各大电厂、钢厂和新建锅炉厂脱除烟气中二氧化硫以迫在眉睫，老企业不上脱除二氧化硫装置就要关闭，新建厂锅炉不上烟气脱除二氧化硫装置波批准建厂。采取何种工艺脱除锅炉烟气中二氧化硫已在国际特别是在国内近两年形成共识-采用氨法脱除锅炉烟气中二氧化硫，投资省、效益好是个企业脱除锅炉烟气中二氧化硫的唯一选择。氨法脱硫所用的脱硫溶液就是氢氧化铵俗称氨水，氨水在合成氨厂（或化肥厂）是副产品，氨水至今在国际国内仍是较好的液体肥料，制备氨水的工艺在国内根据各个厂的产品不同有不同的工艺制备方法，作为锅炉烟气采用氨法脱除二氧化硫在合成氨厂已司空见惯。在发电厂、钢厂采取氨法脱除二氧化硫认为危险、不安全等因素威胁企业的人员心理，实际上，在脱硫溶液中采用氨水（液氨）是最为安全的脱硫溶液。因为，其他脱硫溶液如：氢氧化钙对人身体直接伤害能力强。 二.制备原理 化学反应方程式：NH3+H2O=NH4OH+Q 此反应为放热反应，每一吨液氨溶于水中放出300000千卡/吨从反应方程式中分析的出：1. 放热反应参加反应的水的温度低，有利于生成氨水。2. 体积缩小反应：提高压力有利于生成氨水。3. 由于氨水是强碱性要求水为化学软水最好，以防反应过程由于钙离子、镁离子的存在在60左右形成结垢堵塞管道等设备。根据以上反应原理分析我们选用制备氨水条件为：1. 水温度小于32。2. 压力小于1.6MPa。3. 水选用化学软水。三.氨水制备生产工艺流程1.鼓泡吸收：依据氨易溶于水的特性，一般生产能力为减少投资采用此方法：一个罐内放水，从下面通入液氨经行鼓泡吸收，放热不取出，达到饱和后正常压力下NH3的浓度为5-6%.此法只能作尾气回收用。2.泡罩塔吸收：此法为一加压(0.2-0.5MPa)泡罩塔吸收，主要用于合成吹除气（含NH312%左右）和贮罐气（NH360%左右）中的NH3回收氨水浓度一般在5%左右，此工艺设备投资高操作易发生液泛现象，主要用于合成氨厂含NH312-60%的回收利用。3.用液氨直接吸收作氨水：用液氨直接于水接触生成氨水，此工艺在化肥厂氨加工产品不生产时普遍采用，此工艺由于液氨汽化潜热大生产时水与液氨产生的汽化潜热要采取尽快移走（如喷淋式水冷器）负责设备管道易发生液击，严重时法兰垫子刺、焊缝裂，严重者氨水槽顶部冲破的事故频繁发生，但该法只要操作方法正确，反应热及时移走，是化肥厂大量生产制备氨水的工艺之一。四.本公司生产氨水工艺的确定1.设计理念根据氨法脱除锅炉烟气中二氧化硫的使用生产厂家我们本着制备氨水生成工艺流程安全、可靠、长周期运转的原则进行氨水制备系统工艺的设计。其目的达到电厂、钢厂氨水脱除锅炉烟气中二氧化硫装置中无泄漏（无氨味），实现绿色环保节能的目的，作为长期从事合成氨工业50余年的技术团队，在认真调研国内为氨水制备工艺的基础上，结合自己的生产实际经验，设计出一套适合电厂、钢厂等企业锅炉烟气脱除二氧化硫的全自动装置。并以应用在电厂锅炉脱除烟气中二氧化硫的系统得到业主的好评。2.制备氨水工业流程叙述由液氨槽车来的液氨经出口阀用ND32管（硬连接）与置于氨水槽的螺旋管冷却器外通过流量计的ND32管法兰连接，用槽体阀门控制流量及压力，使液氨进入置于氨水槽内的螺旋管冷却器，液氨在氨水槽内获得热量得到汽化，槽内氨水获得冷量得到冷却，汽化后的气氨进入吸收器，与从氨水泵出来的0.2MPa的软水在吸氨器内充分均匀混合吸收，并放出热量，进入换热器换热后进入合格成品氨水槽。为保证氨水贮槽浓度在18%-22%之间，从氨水贮槽底部到氨水泵进口设立循环管件经行循环操作，氨水槽顶部引入尾气吸收塔经行鼓泡吸收。回收的氨水引入氨水泵入口作为合格氨水原料，尾气吸收塔顶部设有放空管，排放的气体大大高于高于国家环保标准。从热电厂或者钢厂来的循环水进入换热器，回水回到电厂、钢厂循环冷却塔水池。也可考虑本系统设立独立冷却塔系统。电厂、钢厂来的化学软水经压力自调系统进入氨水泵前缓冲罐，用于制备氨水用。五.本工艺流程配置特点1.安全：以液氨进入到成品氨水槽整个工艺工程安全可靠无泄漏。2.操作稳定可靠：无论是手动操作还是自动控制均能实现操作稳定可靠长周期运行。3.连续性强：整个操作过程连续操作，不间断，全密闭操作。4.自动化程度高:全系统实现自动化操作（氨/软水实现比例调节），氨、水有瞬时流量计量、累计流量计量，有利于操作工稳定操作，偏于企业成本核算。5.节能：充分利用了液氨的汽化潜热。一方面液氨得到了汽化，成品氨水得到了冷却，实现了节能降耗。采用软水作为制备氨水的介质，减少避免设备管道阀门结垢，达到节水的目的。6.环保：全系统有害气体排放浓度及数量远远高于国家排放标准。六.设备的选择由于氨水为强碱性（PH=8.2以上）故本工艺选择设备时在满足生产工艺的原则下。凡是以液氨、氨水的主要设备（如吸氨器、换热器、流量计）材质均选用不锈钢，换热器根据设计设备位置布置可选高效换热器（如板式换热器、螺纹管换热器等）以提高热交换效率。吸氨器为高效吸氨