[發明專利]液氨氣化系統及其氣化工藝

有效

• 申請號: 201210217213.0
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102720947A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 艾淑艷
• 申請（專利權）人: 艾淑艷
• 主分類號: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04;F28D7/08;F28D7/16
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術領域

本發明涉及一種液氨氣化系統及其氣化工藝，尤其涉及一種應用于SCR脫硝或者以氨為原料的脫硫工藝中的液氨氣化系統及其氣化工藝。

背景技術

在冶金、化工、燃煤發電等工業領域所產生的工業尾氣中以硫、氮的氧化物（SO₂、NOx）污染物為主，對這些煙氣污染物的治理技術比較成熟的有石灰石-石膏法、氨法、雙堿法、選擇性催化還原（SCR）法、選擇性非催化還原（SNCR）法、低氮燃燒法等，其中，氨法比較受推崇，因其工藝流程簡單，并能夠無污染地達到煙氣中的硫、氮污染物的高效脫除，同時，所得銨鹽產物還能夠作為肥料來源加以充分利用，相應地降低投資成本，增加經濟收益。然而，對于需要應用氣氨（NH₃）的SCR脫硝等工藝中，普遍耗耗能大，造成經濟成本的增加，進而導致整個氨法凈化工藝的成本增加，從而使氨法推廣應用受到局限。

目前，獲得氣氨的方法主要有兩種：一種是尿素熱解法，通過尿素熱解系統利用電加熱器等提供熱量使尿素分解為氣氨和二氧化碳，該法從投入原料到熱解反應發生再到產物分離，過程復雜，系統設置要求高，同時，還需要耗費大量的材料和能源，經濟成本過高，不利于推廣應用；另一種是通過液氨氣化獲得氣氨，主要采用蒸汽加熱的方法把液氨蒸發為氣氨，因液氨的沸點為-33.4℃，極易氣化，而該方法利用高熱值蒸汽為熱源，不可避免地造成大量熱源的浪費，同樣，獲得蒸汽熱源也需要耗能，從而，造成經濟成本的增加，使氨法的推廣應用受到限制。

因此，亟待研究開發出一種液氨氣化系統及其氣化工藝，以節能減耗的方式和低經濟成本的投入，實現氣氨獲得，從而使氨法能夠在需要應用氣氨的SCR脫硝或者以氨為原料的脫硫等工藝中得到推廣應用。

發明內容

本發明的目的是，針對現有技術存在的問題，提供一種液氨氣化系統及其氣化工藝，能夠以低能耗、低投入獲得氣氨，為需要應用氣氨的SCR脫硝等工藝提供低成本的保障，同時，也使液氨的制冷性能得到應用，充分避免能源浪費。

本發明解決問題的技術方案是：提供一種液氨氣化系統，包括相互連接的液氨輸送裝置、換熱裝置和氣氨存儲裝置，其中，所述換熱裝置為循環水換熱裝置，所述循環水換熱裝置包括殼體、設置在所述殼體內的換熱管、設置在所述殼體上的循環水輸入口和循環水輸出口、液氨輸入口和氣氨輸出口。

進一步地，所述循環水換熱裝置還包括設置在殼體內的折流板；優選地，所述折流板有多個，在所述殼體內間隔設置。

進一步地，所述循環水輸出口設置在所述殼體的頂部，所述循環水輸入口設置在所述殼體的底部；所述液氨輸入口設置在所述殼體的側下部，所述氣氨輸出口設置在所述殼體的側上部。

進一步地，所述換熱管呈蛇形分布或者并列平行分布；所述殼體為圓柱形。

優選地，在所述殼體頂部還設置有排氣口，在所述殼體的底部還設置有排凈口。

優選地，所述循環水換熱裝置還包括檢查口，所述檢查口設置在所述殼體下部。

優選地，所述換熱管由20鋼、16Mn鋼管或者16Mn合金鋼管構成。

本發明還提供了一種液氨氣化工藝，包括如下步驟：

（1）循環水輸送

使循環水自循環水輸入口輸送到換熱裝置中；

（2）液氨輸入

通過液氨輸送裝置將液氨自液氨輸入口輸送到換熱裝置內的換熱管中；

（3）液氨氣化

步驟（2）中輸入的液氨與步驟（1）中輸入的循環水在換熱裝置內進行熱交換，使液氨氣化為氣氨；

（4）氣氨輸出

步驟（3）所得氣氨自氣氨輸出口進入氣氨存儲裝置；

（5）循環水輸出

步驟（3）中與液氨進行熱交換后的循環水自循環水輸出口排出。

進一步地，在步驟（3）中，所述液氨在換熱管內自下而上運行，所述循環水在換熱裝置的殼體內自下而上運行，并與換熱裝置內設置的多個折流板相遇形成湍流，使循環水與液氨充分進行熱交換。

進一步地，所述循環水能夠為涼水塔中的水，便于將液氨的制冷性能加以充分利用，特別是燃煤電廠的脫硫脫硝工藝中，應用其涼水塔中的循環水，能夠有效避免涼水塔中的水的蒸發，從而達到節約水資源的目的，同時，也使電廠實現了能源的循環利用，進而達到利于整個生產系統的節能減耗效果。

進一步地，所述循環水還能夠為工業水、一次水或其它水源。