CN102068880A - 一种工业废气中氨气回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
一种工业废气中氨气回收利用方法,涉及一种工业废气的处理。回收利用装置设有吸收液箱、水泵、制冷设备、膜吸收组件、引风机和尾气吸收酸池;在吸收液箱内注入吸收剂;将吸收液箱内的吸收剂通过水泵引出经过制冷设备后,从膜吸收组件吸收液入口进入膜吸收组件;将含氨工业废气通过引风机打入膜吸收组件;吸收剂吸取含氨工业废气中的氨后变为吸收液,吸收液通过膜吸收组件吸收液出口回流到吸收液箱,再次进入吸收液循环过程;含氨工业废气经吸收后转变为超低含氨废气从膜吸收组件下方排出,接入尾气吸收酸池;超低含氨废气经过吸收酸池后转变为无氨废气,直接排空;吸收液经过循环吸收,作为成品引出;重新注入吸收剂至吸收液箱,重复以上步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业废气的处理,尤其是涉及一种工业废气中氨气回收利用方法。
背景技术
化工行业在使用液氨的生产过程中,由于氨的易挥发性,大量的气态氨通过设备放空管道排放到空中,既造成严重的空气污染,又造成原材料的浪费。为解决这一问题,通常采用单循环水喷淋的吸收方式进行回收([1]束世平等,废氨气(水)回收及精制技术的开发与应用,化工设计,2001,11:34-35;[2]杜雯,钨冶金过程氨尾气的治理与循环利用工艺研究,中国钨业,2008,6:43-46)。但这种吸收方式存在如下缺陷:吸收效率低,只能达到总量30%的吸收效果;吸收塔受设备放空管距离及位差限制,极易形成气堵塞,影响放空设备的正常使用;设备投入成本高,消耗水量大,得到的稀氨水浓度低,必需经过二次吸收或者进行精馏后才能得到高含量氨水;近70%无法吸收的氨气进入大气,引起环境污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的工业废气主要成份为氨气、氮气、氢气和水蒸汽,使用液氨的生产过程中所采用的氨回收方法所存在的缺点,提供一种工业废气中氨气回收利用装置。
本发明的另一目的在于提供一种工业废气中氨气回收利用方法。
本发明所述一种工业废气中氨气回收利用装置设有吸收液箱、水泵、制冷设备、膜吸收组件、引风机和尾气吸收酸池;吸收液箱的吸收剂出口通过水泵接制冷设备入口,制冷设备出口接膜吸收组件吸收液入口,引风机入口外接含氨工业废气出口,引风机出口接膜吸收组件入口,膜吸收组件的超低含氨废气出口接吸收酸池,吸收酸池出口外接排空管道。
所述膜吸收组件中的膜可采用中空纤维微孔膜等;所述膜吸收组件入口的风压可为35~40kPa。
本发明一种工业废气中氨气回收利用方法,使用所述一种工业废气中氨气回收利用装置,所述方法包括以下步骤:
1)在吸收液箱内注入吸收剂;
2)将吸收液箱内的吸收剂通过水泵引出经过制冷设备后,从膜吸收组件吸收液入口进入膜吸收组件;
3)将含氨工业废气通过引风机打入膜吸收组件;
4)吸收剂吸取含氨工业废气中的氨后变为吸收液,吸收液通过膜吸收组件吸收液出口回流到吸收液箱,再次进入吸收液循环过程;
5)含氨工业废气经吸收后转变为超低含氨废气从膜吸收组件下方排出,接入尾气吸收酸池;
6)超低含氨废气经过吸收酸池后转变为无氨废气,直接排空;
7)吸收液经过循环吸收,吸收液中氨含量升高直至浓度达到25%~30%的氨水后,即可作为成品经阀门管路引出;
8)重新注入吸收剂至吸收液箱,重复步骤2)~步骤8)。
在步骤1)中,所述吸收剂可采用水。
在步骤2)中,所述膜吸收组件中的膜参数如下:膜壁孔径为0.0001~20μm,膜可承受温度为0~60℃;所述膜吸收组件中的膜可采用中空纤维微孔膜等;所述膜吸收组件入口的风压可为35~40kPa。
在步骤4)中,所述吸收液的温度可为0~10℃。
在步骤7)中,所述氨水的温度可为0~20℃;所述氨水的比重可为0.85~1.0。
在上述工艺过程中,含氨工业废气和吸收剂分别在膜的两侧,膜吸收组件对含氨工业废气中的氨气等气体进行选择性吸收,氨气透过膜孔被另一侧的吸收剂所吸收进入液相,吸收液中氨含量逐步升高直至浓度达到25%~30%的氨水后,即可作为成品引出,然后重新注入吸收液重复吸收,达到了氨气回收利用的目的。
由此可见,与现有的工业废气中氨气回收利用方法相比,本发明具有以下优势:
氨气透过膜吸收组件进入循环水中,形成氨水,通过控制吸收液温度0~10℃,膜吸收组件入口风压35~40kPa,使得氨水浓度达到商品氨水的标准,可销售或自用,节约了处理成本,使得工业废气中的氨气得到资源化利用,变废为宝。
另外,氨气吸收后的超低含氨废水通过尾气吸收酸池,无氨废气排放大气,减少了大气污染。
同时,整体装置吸收率高,管路不容易堵塞,设备投入成本较低,能耗较少,水消耗量较少,可得到再利用的商品氨水。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
实施例的工艺流程示意图参见图1,具体工艺流程如下:
1)在吸收液箱1内注入吸收剂,所述吸收剂可采用水。
2)将吸收液箱1内的吸收剂由吸收液箱吸收剂出口11通过水泵2引出经过制冷设备3后,从膜吸收组件吸收液入口41进入膜吸收组件4;所述膜吸收组件中的膜参数如下:膜壁孔径为0.0001~20μm,膜可承受温度为0~60℃;所述膜吸收组件中的膜可采用中空纤维微孔膜等;所述膜吸收组件入口的风压可为35~40kPa。
3)将含氨工业废气P通过引风机5打入膜吸收组件4。
4)吸收剂吸取含氨工业废气中的氨后变为吸收液,吸收液通过膜吸收组件吸收液出口42回流到吸收液箱1,再次进入吸收液循环过程;所述吸收液的温度可为0~10℃。
5)含氨工业废气经吸收后转变为超低含氨废气从膜吸收组件4下方排出,接入尾气吸收酸池6。
6)超低含氨废气经过吸收酸池6后转变为无氨废气,直接从吸收酸池出口61排空。
7)吸收液经过循环吸收,吸收液中氨含量升高直至浓度达到25%~30%的氨水后,即可作为成品从吸收液箱氨水出口12经阀门7后通过管路引出;所述氨水的温度可为0~20℃;所述氨水的比重可为0.85~1.0。
8)重新注入吸收剂至吸收液箱1,重复步骤2)~步骤8)。
按工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下:步骤2)中的制冷设备3使吸收液温度保持在0℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压为40kPa,得到氨水密度为0.891g/cm3,折合氨水浓度30.23%,参见表1。
实施例2
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下:步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在5℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压40kPa,得到氨水密度为0.901g/cm3,折合氨水浓度27.93%,参见表1。
实施例3
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下::步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在5℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压40kPa,得到氨水密度为0.910g/cm3,折合氨水浓度24.98%,参见表1。
实施例4
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下::步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在5℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压40kPa,得到氨水密度为0.919g/cm3,折合氨水浓度22.08%,参见表1。
实施例5
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下::步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在10℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压30kPa,得到氨水密度为0.93lg/cm3,折合氨水浓度18.24%,参见表1。
实施例6
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下::步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在15℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压30kPa,得到氨水密度为0.936g/cm3,折合氨水浓度16.80%,参见表1。
实施例7
按实施例1的工艺步骤1)~8)操作,控制参数如下::步骤2)制冷设备3使吸收液温度保持在20℃,步骤3)中的膜吸收组件4进气端气压30kPa,得到氨水密度为0.942g/cm3,折合氨水浓度14.90%,参见表1。
表1氨水溶液浓度变化
实施例 | 氨水温度(℃) | 氨水比重 | 氨水溶液浓度(%) |
1 | 0 | 0.891 | 30.23 |
2 | 5 | 0.901 | 27.93 |
3 | 5 | 0.910 | 24.98 |
4 | 5 | 0.919 | 22.08 |
5 | 10 | 0.931 | 18.24 |
6 | 15 | 0.936 | 16.80 |
7 | 20 | 0.942 | 14.90 |
Claims (10)
1.一种工业废气中氨气回收利用装置,其特征在于设有吸收液箱、水泵、制冷设备、膜吸收组件、引风机和尾气吸收酸池;吸收液箱的吸收剂出口通过水泵接制冷设备入口,制冷设备出口接膜吸收组件吸收液入口,引风机入口外接含氨工业废气出口,引风机出口接膜吸收组件入口,膜吸收组件的超低含氨废气出口接吸收酸池,吸收酸池出口外接排空管道。
2.如权利要求1所述的一种工业废气中氨气回收利用装置,其特征在于所述膜吸收组件中的膜为中空纤维微孔膜。
3.如权利要求1或2所述的一种工业废气中氨气回收利用装置,其特征在于所述膜吸收组件入口的风压为35~40kPa。
4.一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于使用如权利要求1所述的一种工业废气中氨气回收利用装置,所述方法包括以下步骤:
1)在吸收液箱内注入吸收剂;
2)将吸收液箱内的吸收剂通过水泵引出经过制冷设备后,从膜吸收组件吸收液入口进入膜吸收组件;
3)将含氨工业废气通过引风机打入膜吸收组件;
4)吸收剂吸取含氨工业废气中的氨后变为吸收液,吸收液通过膜吸收组件吸收液出口回流到吸收液箱,再次进入吸收液循环过程;
5)含氨工业废气经吸收后转变为超低含氨废气从膜吸收组件下方排出,接入尾气吸收酸池;
6)超低含氨废气经过吸收酸池后转变为无氨废气,直接排空;
7)吸收液经过循环吸收,吸收液中氨含量升高直至浓度达到25%~30%的氨水后,即可作为成品经阀门管路引出;
8)重新注入吸收剂至吸收液箱,重复步骤2)~步骤8)。
5.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤1)中,所述吸收剂采用水。
6.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤2)中,所述膜吸收组件中的膜参数如下:膜壁孔径为0.0001~20μm,膜承受温度为0~60℃。
7.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤2)中,所述膜吸收组件中的膜为中空纤维微孔膜。
8.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤2)中,所述膜吸收组件入口的风压为35~40kPa。
9.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤4)中,所述吸收液的温度为0~10℃。
10.如权利要求4所述的一种工业废气中氨气回收利用方法,其特征在于在步骤7)中,所述氨水的温度为0~20℃;所述氨水的比重为0.85~1.0。
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