[發明專利]一種氨水快速制備系統及方法

有效

• 申請號: 201410099400.2
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103833048A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 朱智穎;吳桂榮;袁愛武;李偉達;蔡旺;姚騰猛
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: C01C1/02
• 分類號: C01C1/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

????本發明屬于化工生產技術領域，具體涉及一種氨水快速制備系統及方法。

背景技術

在氨水制備技術中，分為緩速氨水制備和快速氨水制備兩大類。

緩速氨水制備主要是目前采用較多的氨水制備方法，是先用壓縮機將液氨槽車內的氨快速卸入液氨儲罐內，在氨水制備罐中加入軟化水，再把液氨儲罐的氨緩慢加入到氨水制備罐中來制成氨水，由于液氨配置氨水的過程會大量放熱，因此沒有換熱器移走氨水配制熱量的過程需緩慢進行，時間一般較長。

快速氨水制備分為氣氨與水配制氨水和液氨直接與水配制氨水兩種工藝。氣氨配制氨水需先把液氨通過氨蒸發器氣化之后再用水吸收來制備氨水。液氨則是直接用兩者在狹窄區域內混合來制備氨水。兩者各有優缺點：液氨制備氨水過程一般需保持一定壓力來防止液氨的氣化，制備設備屬于壓力容器；而氣氨制備過程則沒有這個要求，氣氨制備氨水過程壓力較低，安全性較高，但流程及設備較為復雜，配制速度相對較慢。

傳統快速氨水配制系統工藝均采用在類似換熱器的壓力容器中進行氨與水的一次性配制，雖然也存在液氨和氨氣兩者配制方式，但是都需要一個特殊的壓力式換熱器來作為反應器，由于氣化，且反應空間狹窄，在反應器中發生爆鳴現象嚴重。其配置過程的不可循環性也成了配置過程的一大缺陷所在，配制過程不被吸收的氣氨隨著氨水進入儲罐后不斷增加氨水儲罐中的氣氨的濃度和分壓，導致逸氨從氨水儲罐中穿過水封后外漏，排入大氣，水封已起不到作用。

綜上所述，快速配置氨水過程需要克服氨的固有性質所帶來的壓力、氣化和速度等問題才能較好的實現快速配氨工藝的安全和穩定。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種氨水快速制備系統及方法。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

所述氨水快速制備系統包括氨水制備槽，氨吸收塔，冷卻換熱器，氨水儲罐；

所述氨水制備槽上設有伸入氨水制備槽內部的稀釋器，所述稀釋器包括液氨輸送管、新水管、循環氨水管，新水管和循環氨水管依次套接于液氨輸送管外，它們共軸向中心線布置；液氨輸送管的下端口封閉，其管壁下端部有卸液孔；新水管和循環氨水管的下端與氨水制備槽內部連通，新水管和循環氨水管的下端出口為敞口，依次位于液氨輸送管下端口的下方；

所述氨吸收塔底部的新水出口與新水管連通；所述氨水制備槽底部的氨水出口A與冷卻換熱器底部的氨水進口A連通，所述氨水出口A與氨水進口A之間的管道上設有循環泵；冷卻換熱器頂部的氨水出口B與循環氨水管連通；所述冷卻換熱器頂部的氨水出口B還與氨水儲罐的氨水進口B連通；所述氨氣制備槽頂部的氨氣出口與氨吸收塔中部的進氣口連通；所述進氣口還與氨水儲罐的出氣口連通；所述氨吸收塔底部與氨水制備槽頂部的距離≥1m。

其中，所述液氨輸送管的上端口有連接法蘭。所述新水管的上端口封閉，固定于所述液氨輸送管上端口連接法蘭的下方，其側壁上部有排氣口接管和新水進口接管，排氣口接管位于新水進口接管的對側上方。所述循環氨水管的上端口封閉，固定于所述新水進口接管的下方，其側壁上部有和新水進口接管同側的循環氨水進口接管，其側壁下部有用于與氨水配置槽頂蓋螺栓連接的法蘭座。

所述新水出口通過新水進口接管與新水管連通；所述氨水出口B通過循環氨水進口接管與循環氨水管連通。

另外，所述制備系統還包括液氨槽車；所述液氨槽車的液氨出口與液氨輸送管連通；液氨出口還與氨水儲罐的液氨進口B連通。

所述液氨輸送管和液氨進口B的外接管道上設有液氨進量調節閥；所述氨吸收塔上部設有新水進口，新水進口的外接管道上設有新水流量計和新水進量調節閥，用以實時監測和調節給水量大小；所述氨吸收塔和氨水制備槽上設有液位計，對內部液面高度進行實時監控；氨水制備槽上還設有氨水濃度計，用于實時監測配制出的氨水濃度；所述循環泵與氨水進口A之間的管道上設有氨水調節閥；所述液氨出口外接的管道上設有壓力計。

所述制備系統中還設有PLC或DCS系統。

所述制備系統中還設有液氨緊急關閉裝置，使配氨過程中如發生任何有氨泄漏的情況時能及時關閉液氨調節閥，阻止液氨泄漏。

基于上述制備系統制備氨水的方法，該方法包括如下步驟：

（1）將循環冷卻水系統接入冷卻換熱器，并開啟循環水冷卻系統；

（2）開啟新水進量調節閥，保持預定給水量為25～30m³/h；

（3）當氨水制備槽內液位達到550～650mm時，開啟循環泵；