[发明专利]一种氨水快速制备系统及方法

说明书

技术领域

    本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种氨水快速制备系统及方法。

背景技术

在氨水制备技术中，分为缓速氨水制备和快速氨水制备两大类。

缓速氨水制备主要是目前采用较多的氨水制备方法，是先用压缩机将液氨槽车内的氨快速卸入液氨储罐内，在氨水制备罐中加入软化水，再把液氨储罐的氨缓慢加入到氨水制备罐中来制成氨水，由于液氨配置氨水的过程会大量放热，因此没有换热器移走氨水配制热量的过程需缓慢进行，时间一般较长。

快速氨水制备分为气氨与水配制氨水和液氨直接与水配制氨水两种工艺。气氨配制氨水需先把液氨通过氨蒸发器气化之后再用水吸收来制备氨水。液氨则是直接用两者在狭窄区域内混合来制备氨水。两者各有优缺点：液氨制备氨水过程一般需保持一定压力来防止液氨的气化，制备设备属于压力容器；而气氨制备过程则没有这个要求，气氨制备氨水过程压力较低，安全性较高，但流程及设备较为复杂，配制速度相对较慢。

传统快速氨水配制系统工艺均采用在类似换热器的压力容器中进行氨与水的一次性配制，虽然也存在液氨和氨气两者配制方式，但是都需要一个特殊的压力式换热器来作为反应器，由于气化，且反应空间狭窄，在反应器中发生爆鸣现象严重。其配置过程的不可循环性也成了配置过程的一大缺陷所在，配制过程不被吸收的气氨随着氨水进入储罐后不断增加氨水储罐中的气氨的浓度和分压，导致逸氨从氨水储罐中穿过水封后外漏，排入大气，水封已起不到作用。

综上所述，快速配置氨水过程需要克服氨的固有性质所带来的压力、气化和速度等问题才能较好的实现快速配氨工艺的安全和稳定。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种氨水快速制备系统及方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述氨水快速制备系统包括氨水制备槽，氨吸收塔，冷却换热器，氨水储罐；

所述氨水制备槽上设有伸入氨水制备槽内部的稀释器，所述稀释器包括液氨输送管、新水管、循环氨水管，新水管和循环氨水管依次套接于液氨输送管外，它们共轴向中心线布置；液氨输送管的下端口封闭，其管壁下端部有卸液孔；新水管和循环氨水管的下端与氨水制备槽内部连通，新水管和循环氨水管的下端出口为敞口，依次位于液氨输送管下端口的下方；

所述氨吸收塔底部的新水出口与新水管连通；所述氨水制备槽底部的氨水出口A与冷却换热器底部的氨水进口A连通，所述氨水出口A与氨水进口A之间的管道上设有循环泵；冷却换热器顶部的氨水出口B与循环氨水管连通；所述冷却换热器顶部的氨水出口B还与氨水储罐的氨水进口B连通；所述氨气制备槽顶部的氨气出口与氨吸收塔中部的进气口连通；所述进气口还与氨水储罐的出气口连通；所述氨吸收塔底部与氨水制备槽顶部的距离≥1m。

其中，所述液氨输送管的上端口有连接法兰。所述新水管的上端口封闭，固定于所述液氨输送管上端口连接法兰的下方，其侧壁上部有排气口接管和新水进口接管，排气口接管位于新水进口接管的对侧上方。所述循环氨水管的上端口封闭，固定于所述新水进口接管的下方，其侧壁上部有和新水进口接管同侧的循环氨水进口接管，其侧壁下部有用于与氨水配置槽顶盖螺栓连接的法兰座。

所述新水出口通过新水进口接管与新水管连通；所述氨水出口B通过循环氨水进口接管与循环氨水管连通。

另外，所述制备系统还包括液氨槽车；所述液氨槽车的液氨出口与液氨输送管连通；液氨出口还与氨水储罐的液氨进口B连通。

所述液氨输送管和液氨进口B的外接管道上设有液氨进量调节阀；所述氨吸收塔上部设有新水进口，新水进口的外接管道上设有新水流量计和新水进量调节阀，用以实时监测和调节给水量大小；所述氨吸收塔和氨水制备槽上设有液位计，对内部液面高度进行实时监控；氨水制备槽上还设有氨水浓度计，用于实时监测配制出的氨水浓度；所述循环泵与氨水进口A之间的管道上设有氨水调节阀；所述液氨出口外接的管道上设有压力计。

所述制备系统中还设有PLC或DCS系统。

所述制备系统中还设有液氨紧急关闭装置，使配氨过程中如发生任何有氨泄漏的情况时能及时关闭液氨调节阀，阻止液氨泄漏。

基于上述制备系统制备氨水的方法，该方法包括如下步骤：

（1）将循环冷却水系统接入冷却换热器，并开启循环水冷却系统；

（2）开启新水进量调节阀，保持预定给水量为25～30m³/h；

（3）当氨水制备槽内液位达到550～650mm时，开启循环泵；