[發明專利]除去鍋爐供水中溶解氧的方法

無效

• 申請號: 201210446663.7
• 申請日: 2012-11-11
• 公開（公告）號: CN103112913A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李俊偉;楊文;郝文濤
• 申請（專利權）人: 安徽金禾實業股份有限公司
• 主分類號: C02F1/20
• 分類號: C02F1/20
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術領域

本發明涉及除去鍋爐供水中溶解氧的方法。

背景技術

由于水中的溶解氧是導致給水系統中鍋爐爐管腐蝕的主要因素，因此給水在進入鍋爐以前必須進行除氧。通常中高壓鍋爐采用熱力除氧為主，化學除氧為輔，而低壓鍋爐則可單獨采用熱力除氧。

熱力除氧的原理是基于氣體的亨利定律：氣體在水中的溶解度與給氣體在汽、水界面上的分壓成正比，而與大氣壓力無關。在大氣壓中把水加熱到沸騰時，水的飽和蒸汽壓力等于汽—水界面上的大氣壓力，氧的分壓為零，此時氧氣在水中的溶解量為零。熱力除氧就是根據這個原理，將蒸汽通入除氧器內，將要除氧的水加熱到相應壓力下的飽和溫度（也即水的沸騰溫度）使溶解于水的氣體解析出來，并隨余氣排出除氧器，以達到除氧的目的。

在鍋爐給水中采用熱力除氧，一般要求將供水加熱到103℃左右，這要消耗大量的蒸汽，浪費了能源。如氮肥廠的供水采用回收生產過程中的余熱后，供水水溫在60℃左右，要將之加熱到100℃,每噸供水至少需要提供40000千卡的熱量（未包括部分水的氣化熱和熱損失）折合標煤5.7kg，實際運行中需要約10kg標煤可將一噸水中的溶解氧氣去除，按照年產15萬噸總氨的合成氨廠，年需要脫氧的水在500000噸，采用熱力除氧方法，僅此一項需耗標煤5000噸，折合人民幣500萬元。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有的鍋爐給水中采用熱力除氧存在的能源能源消費高的缺陷，提供的除去鍋爐供水中溶解氧的方法。

本發明采用的技術方案如下：

除去鍋爐供水中溶解氧的方法，其特征在于包括以下步驟：

a、合成氨生產過程的合成氨放空氣經提氫裝置提取氫氣；

b、提取氫氣后的尾氣進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸，水中溶解氧氣釋放出來與尾氣一并送往三廢爐或吹風氣回收裝置，回收其潛熱；

c、經氣提后的除氧水進入氣提塔下部水箱，取水樣分析，溶解氧≤15mg/l后，排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。

若經步驟c取水樣分析，除氧水中的溶解氧≥15mg/l，可通過氣提塔循環泵，將未達標除氧水再回流到氣提塔中與尾氣再逆流接觸進行氣提除氧，直至除氧水溶解氧≤15mg/l。

本發明脫除水中溶解氧氣的原理：

根據氣體亨利定律：Po2=E*Na（Po2為氧的分壓，E為O2的亨利系數，Na為水中O2的克分子分數），需要脫氧的供水與經提氫后的合成氨系統的放空氣充分接觸，由于放空氣中的O2含量為零，所以水中的溶解氧將釋放出來，達到除氧的目的。

根據《小合成氨廠工藝技術與設計手冊》，每噸合成氨產生的放空氣為135.5NM3/TNH3（Nm3是標米，TNH3是噸氨）,主要成分：NH3:9.4%、CH4:14%、Ar:4.3%、H2:54%、N2:18.2%，放空氣量在40?NM3/TNH3，而噸氨需要脫除氧的脫鹽水在3.0噸/TNH3，若使放空氣與供水進行充分的逆流接觸，由于氣/水比13以上，完全可以將供水的的溶解氧去除達到0.015g/l的標準。

因此本發明的有點在于：充分利用合成氨生產的廢氣資源進行鍋爐給水除氧，大幅降低除氧水能源消耗、降低了生產成本。

附圖說明

圖1是本發明的氣體裝置及工藝流程圖。

具體實施方式：

本發明提供的除去鍋爐供水中溶解氧的方法，采用了如圖1所示的裝置，它包括提取氫氣裝置（膜分離裝置），它通過管道與氣體塔下部相連，氣體塔下部連接有水箱，水箱與氣體塔之間連接循環水泵，循環水泵還連接老除鹽水箱，另設置脫氧水箱及其相連的高壓泵，脫氧水箱通過管道與氣體塔水箱相連。

如圖1所示，合成放空氣（溫度25、壓力15MPa），經提氫裝置（膜分離裝置）后，滲透氣H2返回壓縮生產氨醇，尾氣（主要包含N2、CH4、Ar）進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸（尾氣流量670m3/h、溫度95、壓力0.15MPa，除氧水流量40m3/h），水中溶解氧氣釋放出來與尾氣送往三廢爐或吹風氣回收裝置，回收其潛熱。經氣提后的除氧水進入氣體塔下部水箱，經取水樣分析，溶解氧≤15mg/l后排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。若水中的溶解氧≥15mg/l未達標，可通過水泵將未達標除氧水泵入氣體塔，與尾氣再循環逆流接觸一次，直至除氧水溶解氧≤15mg/l合格。

本發明經申請人實際使用，對于一個年產150000噸/年的合成氨廠，年可節約標煤約5000噸，折合人民幣500萬元。