[實用新型]初級液氨純化為高純度液氨的系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN210825447U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 巫協(xié)森;陳松章
• 申請（專利權(quán)）人: 巫協(xié)森
• 主分類號: C01C1/02
• 分類號: C01C1/02
• 代理公司: 北京思元知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11598
• 代理人: 余光軍;曾暉

本實用新型公開了一種初級液氨純化為高純度液氨的系統(tǒng)，屬于化學工業(yè)環(huán)保系統(tǒng)裝置及方法的技術領域，該系統(tǒng)包括:通過管道和閥連接成一個整體系統(tǒng)的初級液氨蒸發(fā)器，蒸發(fā)氨氣過濾脫渣器，氨氣冷卻純化脫渣純化器，氨氣液化分離器，不凝結(jié)氣體收集槽，液氨收集純化槽，液氨充填供應裝置，廢氨吸收器和冷熱雙效熱泵；首先利用低溫水蒸氨讓初級液氨中的油質(zhì)及金屬離子無法被蒸出留在儲槽中；進一步利用降溫濕膜吸收凝結(jié)溫度高于氨的雜質(zhì)，讓氣相氨與液相雜質(zhì)分離，氨氣得到進一步純化；再進一步將氨氣冷凝液化形成液氨，在氨氣中比氨凝結(jié)溫度低的雜質(zhì)如氮氣等雜質(zhì)無法凝結(jié)，讓液氨與氣相雜質(zhì)分離進而移出，讓液氨得到有效純化轉(zhuǎn)為高純度液氨。

技術領域

本實用新型涉及一種初級液氨純化為高純度液氨的方法及其系統(tǒng)，屬于化學工業(yè)環(huán)保系統(tǒng)裝置及方法的技術領域；系與液氨純化技術相關，如何將初級液氨雜質(zhì)脫除提高液氨純度，特別是如何建置小型有效節(jié)能液氨純化系統(tǒng)，作為工廠廢氨提純資源循環(huán)利用裝置，解決工廠廢氨處理問題。

背景技術

初級液氨系指一般工業(yè)液氨及工業(yè)制程排出廢氨回收提濃的液氨，初級液氨往往有大量雜質(zhì)如水份、油類、碳粒、甲烷、乙烷、丙烷、氮氣、一氧化碳、二氧化碳等。而高純度液氨系指電子級液氨其純度需達6N以上作為面板、光伏及LED等產(chǎn)業(yè)使用原料，其在制程中參與反應的氨為少量大部份需排出制程，如LED芯片廠中氨僅有15～30％參與反應，大部份形成廢氨排出。

目前都是利用洗滌塔吸收形成廢氨水，進一步濃縮為市售氨水亦可進一步濃縮為初級液氨，由于工業(yè)廢棄物容易有制程污染物引出，工廠廢棄物再利用有污染風險疑慮，最佳再利用方案是形成原有原料回制程使用，要回制程使用就需在廠內(nèi)進行處理，在廠內(nèi)進行純化制程需單純快速，設備需要微小化，與現(xiàn)有氨純化系統(tǒng)設備不同，有待進一步研究發(fā)展。

目前主要的液氨純化技術有:

(1).精餾法

利用精餾塔進行氨的純化，這是目前國際氣體工廠純化的主要設備與方法，通過精餾程序即能提純氨的純度，但由于精餾塔需要多層緩慢分餾，所以設備較龐大，需要很長時間運作而相對成本高，不適合小型化運行，相對應用于制程回收循環(huán)利用不符工廠實際要求。

(2).分子篩吸收法

這是利用吸收水的分子篩，進行初級液氨的過濾及水份的吸收，相對設備單純多了，但初級液氨中存有的雜質(zhì)并無法百分百吸收，相對純化的效果有限，更有因吸收在分子篩中的水份及雜質(zhì)需長時間加熱脫附，需要很大量能源脫水及時間，設備無法小量化，相對應用上受到限制，更有純度盲點，并不適合應用于工業(yè)制程中的氨資源循環(huán)利用設備。

從上述的行業(yè)中主要純化設備微小化是有難度的，且純化的流程不符工業(yè)生產(chǎn)制程作業(yè)需求，有很大改善空間，因而研究如何更有效率將初級液氨轉(zhuǎn)化為高純度液氨是當前業(yè)界難題，將純化系統(tǒng)微小化是氨回收利用重要一環(huán)，吾人等特別研究進而開發(fā)出初級液氨的純化為高純度液氨的方法及其系統(tǒng)能為產(chǎn)業(yè)所利用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的是建立全新初級液氨純化為高純度液氨方法；將工業(yè)制程排出廢氨，利用水吸收形成氨水，再濃縮為初級液氨，進一步利用初級液氨純化為高純度液氨系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為原工廠使用的高純度液氨，制程反應損失的液氨也能利用一般工業(yè)液氨引入系統(tǒng)中純化為高純度液氨回制程使用，進而解決工廠氨排放問題及原料采購問題，并降低工廠生產(chǎn)成本提升工廠效益。

本實用新型另一主要目的在解決高純度液氨運送及儲存的風險；高純度液氨采購受到限制，因而工廠須有足夠量以避免缺料風險，如能將工廠制程排出廢氨回收利用，則僅需補充少量的工業(yè)液氨即可解決，如LED苾片廠為例，將80％左右氨排出回收利用，僅需補充20％工業(yè)液氨即能滿足生產(chǎn)需求，大大提升工廠作業(yè)安全性，更解決原有氨排放處理難題，創(chuàng)造更有利生產(chǎn)環(huán)境。

本實用新型另一主要目的在建立高效率微小化液氨純化系統(tǒng)提供工廠利用；可依工廠規(guī)模要求縮小放大，建立彈性有效氨資源循環(huán)利用設備。