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        氣氨回收再利用工藝裝置的應用

        2021-11-08 12:57:04郭士才
        氮肥與合成氣 2021年7期
        關鍵詞:噴射器浮筒槽內

        郭士才,劉 洋

        (安徽晉煤中能化工股份有限公司, 安徽臨泉 236400)

        根據(jù)煤化工合成氨生產工藝的要求,在常壓氨水儲存或充裝過程中,氨水極易揮發(fā)流失,如果不采取氣氨回收措施,會對周圍環(huán)境造成嚴重污染。目前氨水充裝過程中氣氨回收尚未得到很好的解決。根據(jù)常溫下氨的物理和化學性質,這是一種無色有刺激性惡臭的氣體,易液化。氣氨極易溶于水,對接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用,可以吸收皮膚組織中的水分,使組織蛋白變性,破壞細胞膜結構。同時,氨的溶解度極高,對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用,短期內吸入大量氨氣后可出現(xiàn)惡心、嘔吐、乏力等癥狀。若吸入的氨氣過多,導致血液中氨濃度過高,就會通過三叉神經(jīng)末梢的反射作用引起心臟停搏或呼吸停止,危及生命。

        1 裝置原理

        氣氨回收再利用裝置的主要設備包括氣氨吸收槽、水力噴射器、浮筒式水封、壓力水泵、換熱器。氨水在充裝時,通過氣氨吸收槽相連壓力泵,將槽內的稀氨水不斷地水循環(huán)吸收,以此達到氣氨回收的目的。氣氨回收再利用工藝裝置,見圖1。

        圖1 氣氨回收再利用工藝裝置

        2 工藝流程

        氣氨回收工藝流程:當成品氨水通過氨水泵加入充裝槽罐時,隨著液位不斷升高槽罐空間不斷減少,因氨水不穩(wěn)定易分解的特性,槽罐內產生大量氣氨;與此同時開啟與氣氨吸收槽相連的壓力水泵,吸收槽內的水(運行一段時間會形成稀氨水)就會通過C閥(此時D閥關閉)打入水力噴射器;水經(jīng)噴嘴A高速流出,使水力噴射器B內腔形成負壓,罐體內的氣氨被吸收到水力噴射器內,與水混合并在底部溶解槽(防止未溶解的氣氨進入泵體內形成汽蝕)內充分溶解。此過程通過不斷水循環(huán)吸收,以達到氣氨回收的效果。

        3 主要設備結構

        (1)水力噴射器:水經(jīng)泵打壓后由噴嘴A高速流出,使水力噴射器B內腔形成負壓,罐體內的氣氨就會在負壓作用下被吸收到水力噴射器內,與噴嘴A高速流出的水混合后進入溶解槽并充分溶解。

        (2)浮筒式水封:水封的中心連接管與氣氨吸收槽連接,中心連接管與水封的吸收槽滿水,并在水槽(一般大約1 m可以承受0.1 MPa的壓力)上緣留有水溢流口。在水槽上緣與浮筒之間安裝補水管,如果吸收槽氣體壓力超出常壓,氣體(含有氣氨)就會通過水封的中心連接管進入水封,氣體中含有的氣氨被水吸收,其他氣體通過浮筒進入大氣。浮筒式水封起到安全閥的作用。

        (3)氨水冷卻器:氣氨吸收槽的液體不斷循環(huán)造成吸收槽內溫度升高,降低氣氨在水中的溶解度??赏ㄟ^氨水冷卻器降低氣氨吸收槽內的液體溫度,提高氣氨回收濃度[1]。

        (4)氨水濃縮裝置:當吸收槽內吸收了一定濃度的氣氨時,關閉C閥;氣氨吸收槽里的稀氨水通過D閥進入氨水濃縮裝置,之后濃縮裝置加工的成品氨水進入充裝的槽罐。其中稀氨水泵既可以作為稀氨水循環(huán)吸收泵,又可以作為濃氨水裝置輸送泵,起到節(jié)能降耗的作用[2]。

        4 技術優(yōu)勢

        現(xiàn)有氣氨回收再利用裝置彌補了氣氨回收技術的不足,解決了氣氨無法高效回收再利用的難題。該裝置結構簡單、安裝和使用方便,依據(jù)水噴射器內部形成負壓的原理,用氨水槽的水吸收充裝氨罐內的氣氨,減少了氣氨的排放,降低了污染,提高了生產裝置的氨利用效率和生產效益[3-4]。

        5 結語

        設計氣氨回收再利用裝置,利用氣氨吸收槽上方的水噴射器,高速噴射的水流形成負壓,使充裝氨水槽內的95%氣氨進入氣氨吸收槽,達到氣氨回收的目的;回收的稀氨水再通過濃縮裝置加工進入成品氨水槽,以達到氣氨的回收循環(huán)再利用的目的。此過程既減少了空氣的污染又節(jié)約了能耗。

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