CN104208987A - 一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，包括尿素硝铵溶液配制槽、吸收塔、缓冲槽、循环泵、冷却器和抽射泵，吸收塔包括填料支撑板、填料压板、填料和分布器，尿素硝铵溶液配制槽出口与吸收塔侧壁下部入口相连，吸收塔顶部出口与抽射泵喉管入口相连，抽射泵一端与缓冲槽顶部相连，吸收塔底部与缓冲罐顶部相连，缓冲槽底部出口与循环泵入口相连，循环泵出口与冷却器入口相连，冷却器出口通过第一管路和吸收塔侧壁上端入口相连，第一管路与去配酸槽的第二管路相连，相连接处为节点A，第一管路位于节点A到冷却器之间的部分与抽射泵另一端的入口相连。本发明装置，工艺设计简单，有效回收了尾气中的气氨，降低了消耗，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明属于化肥领域，特别是涉及一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置。
背景技术
尿素硝铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solution)，简称UAN溶液，国外也称为氮溶液(N solution)，是由尿素、硝铵和水配制而成。UAN溶液是一种稳定、无色、常压的液态氮肥，在肥效、节能、减少环境污染，以及经济效益，均优于固态氮肥，在国内外具有广阔前景。
UAN生产始于上世纪70年代的美国，目前已得到广泛使用。2013年全球尿素硝铵溶液的产量超过2000万吨，我国是氮肥生产大国，UAN的生产装置处于起步阶段，应用前景十分广阔。UAN一般采用常压生产，通过一定浓度的尿素溶液和硝铵溶液按比例配制，由于生产温度较高，尿素水解，生成大量的气氨(NH3)和二氧化碳(CO2)。由于UAN生产在常压下配制，气氨通过UAN配制槽上部的放空管排放，污染和损耗较大，生产统计发现，其损耗率约为0.1-0.2％，即生产100吨UAN产品，气氨损失为100-200kg。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，能满足生产需求，回收尾气中的气氨，降低消耗，减少环境污染。
本发明采用的技术方案是：
一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，包括尿素硝铵溶液配制槽、吸收塔、缓冲槽、循环泵、冷却器和抽射泵，所述吸收塔包括填料支撑板、填料压板、填料和分布器，所述填料设置在所述填料支撑板和所述填料压板之间，所述分布器设置在所述填料压板上方，所述尿素硝铵溶液配制槽的出口通过管道与所述吸收塔的侧壁下部入口相连，所述吸收塔的顶部出口通过管道与所述抽射泵的喉管入口相连，所述抽射泵的一端与所述缓冲槽的顶部相连，所述吸收塔的底部通过管道与所述缓冲槽的顶部相连，所述缓冲槽的底部出口通过管道与所述循环泵的入口相连，所述循环泵的出口通过管路与所述冷却器的入口相连，所述冷却器的出口通过第一管路和吸收塔的侧壁上部入口相连，所述第一管路与去配酸槽的第二管路相连，相连接处为节点A，所述第一管路位于节点A到冷却器之间的部分通过管道与所述抽射泵的另一端的入口相连，所述第一管路位于节点A到吸收塔之间的部分安装有第一控制阀，所述第二管路上安装有第二控制阀。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，在所述吸收塔内顶部设有加水喷头，所述加水喷头与气氨吸收剂输入管路相连，所述气氨吸收剂输入管路上安装有第三控制阀。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，所述气氨吸收剂输入管路位于第三控制阀到吸收塔之间的部分通过管道和阀门与所述尿素硝铵溶液配制槽到吸收塔之间的管路相连。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，所述气氨吸收剂采用脱盐水或镁尾水，优选为镁尾水。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，所述缓冲槽的顶部还设有不凝气体的排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，所述吸收塔至缓冲槽管线设计为U型管，所述吸收塔底部高度高于缓冲槽。
本发明所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其中，所述尿素硝铵溶液配制槽和吸收塔内的控制压力为-20～-30KPa。
本发明有益效果：
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，通过将UAN溶液配制槽常压设备改为负压设备，即将一般的敞口设备设计为密闭设备，保证气氨和二氧化碳在UAN溶液配制槽和吸收塔内流动，通过抽射泵进口的溶液量控制应压力，利用抽射泵产生负压，避免采用压缩机等动力设备，节能效果明显，工艺设计简单，满足了生产需求，回收了尾气中的气氨，气氨回收后的溶液回收至配酸槽，可以作为生产原料被完全利用，降低了消耗，减少了环境污染。
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，在所述吸收塔内顶部设有加水喷头，所述加水喷头与气氨吸收剂输入管路相连，利用气氨吸收剂可以有效吸收尾气中的气氨。
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，所述气氨吸收剂输入管路位于第三控制阀到吸收塔之间的部分通过管道和阀门与所述尿素硝铵溶液配制槽到吸收塔之间的管路相连，尿素硝铵溶液配制槽至吸收塔管路输送过程中由于温度降低，管路容易出现碳酸铵结晶，通过加入气氨吸收剂定期冲洗，可以避免管线结晶堵塞。
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，所述气氨吸收剂首选采用镁尾水，其次为脱盐水。镁尾水是间接法生产浓硝酸的废水，主要成分是浓度3-5％的稀硝酸，用镁尾水作为吸收剂，镁尾水与气氨反应快速，吸收效果较好，硝铵溶液循环吸收并提浓，回收的硝铵溶液回收至配酸槽，然后作为生产原料被完全利用，既可以将外排废水中的硝酸回收利用，又减少了排放硝酸废水的环境污染。
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，所述缓冲槽的顶部还设有不凝气体的排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀，可以定期排放不凝气体。
本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，所述吸收塔至缓冲槽管线设计为U型管，可以更好的保持吸收塔内的负压，吸收塔设备底部高度高于缓冲槽，可以保证吸收塔下部液体能够通过位差自动流进缓冲槽内。
附图说明
图1为本发明尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置的结构示意图。
图中：1、UAN溶液配制槽；2、吸收塔；21、加水喷头；22、分布器；23、填料；24、填料支撑板；25、填料压板；3、缓冲槽；4、循环泵；5、冷却器；6、抽射泵；7、第一控制阀；8、第二控制阀；9、第三控制阀；10、第一管道；11、第二管道；12、第四控制阀；13、阀门。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，包括UAN溶液配制槽1、吸收塔2、缓冲槽3、循环泵4、冷却器5和抽射泵6，吸收塔2包括填料支撑板24、填料压板25、填料23和分布器22，填料23设置在填料支撑板24和填料压板25之间，分布器22设置在填料压板25上方，在吸收塔2内顶部设有加水喷头21，加水喷头21与气氨吸收剂输入管路相连，所述气氨吸收剂输入管路上安装有第三控制阀9，所述气氨吸收剂采用镁尾水，UAN溶液配制槽1的出口通过管道与吸收塔2的侧壁下部入口相连，吸收塔2的顶部出口通过管道与抽射泵6的喉管入口相连，抽射泵6的一端与缓冲槽3的顶部相连，吸收塔2的底部通过管道与缓冲罐3的顶部相连，缓冲槽3的底部出口通过管道与循环泵4的入口相连，循环泵4的出口通过管路与冷却器5的入口相连，冷却器5的出口通过第一管路10和吸收塔2的侧壁上部入口相连，第一管路10与去配酸槽的第二管路11相连，相连接处为节点A，第一管路10位于节点A到冷却器2之间的部分通过管道与抽射泵6的另一端的入口相连，第一管路10位于节点A到吸收塔2之间的部分安装有第一控制阀7，第二管路11上安装有第二控制阀8，所述气氨吸收剂输入管路位于第三控制阀9到吸收塔2之间的部分通过管道和阀门13与UAN溶液配制槽1到吸收塔2之间的管路相连；缓冲槽3的顶部还设有不凝气体的排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀12，吸收塔2至缓冲槽3管线设计为U型管，吸收塔2的底部高度高于缓冲槽3。
本实施例尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置的工作原理：在工作过程中，UAN溶液配制槽1中气氨和二氧化碳通过管路进入到吸收塔2下部，气氨和二氧化碳从吸收塔2塔底向上通过吸收塔2；吸收塔2的负压通过抽射泵6产生，抽射泵6通过循环泵输送液体，在抽射泵6喉管处产生相对的负压，负压控制在-20至-30KPa，抽射泵6喉管与吸收塔2顶部气相连接，将吸收塔2顶部气体抽出，在吸收塔2和UAN溶液配制槽1内产生负压，气氨和二氧化碳在UAN溶液配制槽1和吸收塔2内流动，完成吸收过程；吸收塔2吸收气氨是放热反应，溶液温度升高，通过冷却器5，将溶液温度降低；当溶液吸收气氨后，生成硝铵溶液，经冷却器5降温后，分为三部分，一部分作为抽射泵6动力，在吸收塔2和UAN溶液配制槽1产生负压，一部分作为吸收塔2的吸收剂，循环吸收气氨，还有一部分在浓度提高后，送至配酸槽，作为生产硝铵和UAN的原料。
实施例2
与实施例1的区别在于：本实施例气氨吸收剂采用脱盐水。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：包括尿素硝铵溶液配制槽(1)、吸收塔(2)、缓冲槽(3)、循环泵(4)、冷却器(5)和抽射泵(6)，所述吸收塔(2)包括填料支撑板(24)、填料压板(25)、填料(23)和分布器(22)，所述填料(23)设置在所述填料支撑板(24)和所述填料压板(25)之间，所述分布器(22)设置在所述填料压板(25)上方，所述尿素硝铵溶液配制槽(1)的出口通过管道与所述吸收塔(2)的侧壁下部入口相连，所述吸收塔(2)的顶部出口通过管道与所述抽射泵(6)的喉管入口相连，所述抽射泵(6)的一端与所述缓冲槽(3)的顶部相连，所述吸收塔(2)的底部通过管道与所述缓冲槽(3)的顶部相连，所述缓冲槽(3)的底部出口通过管道与所述循环泵(4)的入口相连，所述循环泵(4)的出口通过管路与所述冷却器(5)的入口相连，所述冷却器(5)的出口通过第一管路(10)和吸收塔(2)的侧壁上部入口相连，所述第一管路(10)与去配酸槽的第二管路(11)相连，相连接处为节点A，所述第一管路(10)位于节点A到冷却器(5)之间的部分通过管道与所述抽射泵(6)的另一端的入口相连，所述第一管路(10)位于节点A到吸收塔(2)之间的部分安装有第一控制阀(7)，所述第二管路(11)上安装有第二控制阀(8)。
2.根据权利要求1所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：在所述吸收塔(2)内顶部设有加水喷头(21)，所述加水喷头(21)与气氨吸收剂输入管路相连，所述气氨吸收剂输入管路上安装有第三控制阀(9)。
3.根据权利要求2所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述气氨吸收剂输入管路位于第三控制阀(9)到吸收塔(2)之间的部分通过管道和阀门(13)与所述尿素硝铵溶液配制槽(1)到吸收塔(2)之间的管路相连。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述气氨吸收剂采用脱盐水或镁尾水。
5.根据权利要求4所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述气氨吸收剂采用镁尾水。
6.根据权利要求5所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述缓冲槽(3)的顶部还设有不凝气体的排放管路，所述排放管路上设有第四控制阀(12)。
7.根据权利要求6所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述吸收塔(2)至缓冲槽(3)管线设计为U型管，所述吸收塔(2)的底部高度高于缓冲槽(3)。
8.根据权利要求7所述的尿素硝铵溶液生产中的尾气回收装置，其特征在于：所述尿素硝铵溶液配制槽(1)和吸收塔(2)内的控制压力为-20～-30KPa。
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| PB01 | Publication | ||
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| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
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Inventor after: Zhang Jingzhong Inventor after: Gao Yuan Inventor after: Wang Yu Inventor before: Zhang Jingzhong Inventor before: Gao Yuan |
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Granted publication date: 20160302 Termination date: 20210926 |