[發明專利]一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應器

在審

• 申請號: 201611250609.X
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106731502A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 薛斌
• 申請（專利權）人: 大連科匯工程技術有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18;B01D53/24;B01D45/16
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司11472
• 代理人: 徐淑東,王宇楊

技術領域

本發明涉及磷銨生產技術，尤其涉及一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應器。

背景技術

現有磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，采用常規塔式多段循環洗滌方式，出口氣體中氨含量100～50mg/m³，霧滴含量約100mg/m³。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種磷銨反應器，該反應器收率高、工藝簡單，投資和運行成本低。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種磷銨反應器，包括：連通的上部洗滌區和下部溶液槽；

所述洗滌區包括：氣體進口、外套筒、內置旋風捕霧器、旋流分離器、前隔板、后隔板、循環溶液噴灑管、環形噴灑箱、噴頭、貧液噴灑管和氣體出口；所述內置旋風捕霧器嵌設在外套筒內，所述外套筒用于承裝磷銨循環溶液，所述內置旋風捕霧器底面低于承裝的磷銨循環溶液液面；所述內置旋風捕霧器、外套筒、前隔板和后隔板間的環隙設置有環形噴灑箱；

所述內置旋風捕霧器外壁、外套筒內壁、環形噴灑箱底面和磷銨循環溶液液面之間構成前室(也稱前室動力波洗滌吸收區)；所述氣體進口設置在環形噴灑箱頂面上的外套筒側壁上，所述氣體進口與前室連通，所述循環溶液噴灑管設置在氣體進口處的外套筒、內置旋風捕霧器和前隔板之間；所述氣體出口設置在內置旋風捕霧器頂部；所述外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁與后隔板之間構成后室，所述前室與后室連通；所述后室內設置有貧液噴灑管；

所述旋流分離器位于內置旋風捕霧器的排氣口內或磷銨反應器外與氣體出口連通的管道上。

所述內置旋風捕霧器的排氣口與磷銨反應器氣體出口為同一個出口。

進一步地，所述氣體進口通過外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁及前隔板之間圍成的前通道與前室連通；所述前室通過外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁及后隔板處的環形噴灑箱圍成的后通道與后室連通。

進一步地，前室動力波洗滌吸收區內，所述環形噴灑箱噴頭方向與氣體流動方向夾角為165-195°，以使由環形噴灑箱噴頭噴出的磷銨循環溶液與氣體逆流劇烈接觸產生湍流區，氣液在此能夠實現連續強化高效傳質。

進一步地，所述旋風分離器包括多個微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安裝在磷銨反應器氣體出口法蘭和管道法蘭之間。

進一步地，所述外套筒和溶液槽通過一段設置在外套筒底端、另一端設置于溶液槽中的降液管連通。所述溶液槽與環形噴灑箱的循環溶液進口連通，所述溶液槽與環形噴灑箱的循環溶液進口間的管路上設置有循環泵。

進一步地，所述外套筒側壁設置有滿流管，所述滿流管下沿高于內置旋風捕霧器底面。上部吸收區內的下部液面高度由滿流管來控制，當溶液多了，液面升高時，過量的溶液從滿流管排出；當溶液少時，液面降低，從滿流管排出的溶液減少。滿流管的最低點也能保證液面高于內置旋風捕霧器底部，形成一個液封，使得前室的氣體不會串漏進入內置旋風捕霧器。

進一步地，所述氣體進口包括含氨氣體進口和其他含氨氣體進口，所述含氨氣體進口和其他含氨氣體進口分別設置在外套筒側壁上，或所述含氨氣體進口和其他含氨氣體進口連通后設置在外套筒側壁上。

本發明中所述磷銨反應器包括上部洗滌區和下部溶液槽，所述上部洗滌區包括前室的動力波洗滌吸收區、后室噴灑洗滌吸收區和旋流分離區，所述旋流分離區為旋流分離器。

本發明的另一個目的，還提供了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，包括以下步驟：

步驟一、氣體自氣體進口進入磷銨反應器(上部洗滌區)，氣體自外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁、及前隔板之間圍成的前通道進入前室，先在前室經磷銨循環溶液動力波強化洗滌，吸收一部分氨；

步驟二、氣體再自外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁及后隔板處的環形噴灑箱圍成的后通道進入后室，經磷銨貧液洗滌，進一步降低氣體中氨含量；

步驟三、氣體在旋流分離器(區)的離心超重力場作用下，霧滴繼續強化吸收氣體中剩余氨，使出口氣體中氨及霧滴含量均降低，逐步聚集成為連續液相流入洗滌區，并與氣體分離。

進一步地，磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，包括以下步驟：

步驟一、20～150℃含氨1～600g/m³氣體自氣體進口進入磷銨反應器(上部洗滌區)，氣體自外套筒內壁、內置旋風捕霧器外壁、及前隔板之間圍成的前通道進入前室，先在前室經20～110℃磷銨循環溶液動力波強化洗滌，以吸收85～95％氨；