[发明专利]一种化学纯氨水制备系统及方法

说明书

本发明涉及一种化学纯氨水制备系统及方法，所述的系统包括液氨气化器、氨气缓冲罐、纯化槽A、纯化槽B、吸收槽A、吸收槽B、氨水泵、循环水冷却设备及DCS控制系统；所述的方法包括以下步骤：第1步，配置3％高锰酸钾和2.5％氢氧化钡溶液，分别通过加液阀A和加液阀B加入到纯化槽A和纯化槽B；第2步，打开循环水管道阀门I和阀门J，启动循环水设备；第3步，打开去离子水管道气动调压阀门和阀门C向吸收槽A加入去离子水，后关闭气动调压阀门和阀门C。本发明无需使用高纯液氨，使用工业液氨即可制备符合国标要求的化学纯氨水，技术较为成熟，已成功应用于核化工行业，也同时具备制备工业氨水的要求。该设备节能效果良好，无污染。

技术领域

本发明属于化学纯氨水制备技术领域，具体涉及一种化学纯氨水制备系统及方法。

背景技术

化学纯氨水制备工艺中，往往采用蒸汽或电加热式液氨气化器将液氨汽化，然后将氨气纯化处理后，通入去离子水溶解吸收，同时需用冷却循环水带走氨气吸收溶解过程中产生的热量，这样可将氨水的温度控制在40～45℃，确保制备出较高浓度的氨水。该工艺中液氨汽化热约1333KJ/Kg，氨气溶解于水的溶解热约为2044KJ/Kg，后者远大于前者，且液氨减压至0.2MPa时，温度仅为-8℃，氨水水温为40～45℃，存在较大温差，完全可以用溶解热实现液氨的气化，这样能耗可降低90～98％。

目前氨水制备工艺中常常将液氨直接通入水进行制备，但在制备化学纯氨水时必须使用高纯液氨，高纯液氨价格比工业液氨价格高出很多，经济性较差。

目前市场使用液氨气化器的换热器均为盘管式和U型管式换热器，这两种形式的换热器均不适合本装置使用要求，主要是液氨气化时残留的泥状杂质不易清除，日常维护不好实施，严重影响设备的使用寿命。常温循环水液氨气化器选择列管式换热器，不仅方便除去附着在管壁油泥，而且出现故障易于维修。

常温循环水液氨气化器工作原理：液氨经调节阀将压力降至0.15～0.2Mpa，后进入汽化器汽化，液氨走管程，循环水走壳程，管程中的液氨经过与壳程中的热水换热后气化为氨气。经气液分离脱去雾滴后由气相出口总管输出。除液氨入口设置气动调节阀外，气化器氨气出口管道和循环水出口设置热电阻，循环水管道安装流量开关，氨气气相出口设置压力变送器，同时气化器上设置安全阀。氨气温度下限、氨气压力高限、循环水出水温度下限和循环水流量下限报警时，汽化器立即停止进液氨，防止换热管结冰和液氨气化不充分。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种系统，使用工业液氨即可制备符合国标要求的化学纯氨水，兼能制备工业氨水。该装置应用常温循环水液氨气化器将氨水制备中的溶解热用于气化液氨，节能效果良好，每吨液氨制备氨水仅需耗能7千瓦时，且无污染，生产过程无需外排氨气尾气，符合国家现行环保和安全要求。

本发明的技术方案如下：一种化学纯氨水制备系统，包括液氨气化器、氨气缓冲罐、纯化槽A、纯化槽B、吸收槽A、吸收槽B、氨水泵、循环水冷却设备及DCS控制系统；

所述的液氨气化器，用于将液氨通过循环水加热气化为一定压力的氨气，并将氨气输送至氨气缓冲罐内；

所述的液氨气化器的液氨入口与液氨储罐通过液氨管道连接；液氨气化器的氨气出口通过管道与氨气缓冲罐连接，该处连接管道设有阀门K和热电阻A；氨气缓冲罐的氨气出口通过管道与纯化槽A的氨气入口连接，该处连接管道设有流量调节阀和流量计B；纯化槽A的氨气出口与纯化槽B的氨气入口连接，纯化槽B的氨气出口分别与吸收槽A和吸收槽B的氨气入口连接，吸收槽A的氨气出口与吸收槽B的入口管道连接，吸收槽B的氨气出口与吸收槽A的入口管道连接，吸收槽A和吸收槽B的氨水出口与氨水泵连接，氨水泵与氨水储槽连接；

所述的循环水冷却设备的出水口与吸收槽A和吸收槽B的循环水入口连接，吸收槽A和吸收槽B的循环水出口与液氨气化器的循环水入口连接，液氨气化器的循环水出口与循环水冷却设备的回水口连接，实现循环水循环；