一種液氨吸收器及其氨水制備系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)涉及氨水制備領(lǐng)域，公開了一種液氨吸收器及其氨水制備系統(tǒng)。其中，液氨吸收器包括雙套式混合器和管殼式換熱器；所述雙套式混合器包含外套和內(nèi)套，內(nèi)套內(nèi)為混合腔，內(nèi)套側(cè)壁上設(shè)置有噴水口，內(nèi)套和外套之間為水腔，外套設(shè)置有進水口；所述管殼式換熱器包含換熱殼，換熱殼內(nèi)設(shè)置有第一換熱管和第二換熱管，所述換熱殼上設(shè)置有冷卻水入口、冷卻水出口、液氨入口和氨水出口；所述第一換熱管的入口連接液氨入口，其出口引出換熱殼，并通過氨氣管道貫穿所述雙套式混合器的外套而連通其內(nèi)套頂壁；所述第二換熱管的入口引出換熱殼，并連通所述雙套式混合器的內(nèi)套底部，其出口連接所述氨水出口。其氨水制備系統(tǒng)，基于液氨吸收器和冷卻塔。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及氨水制備領(lǐng)域，特別涉及一種液氨吸收器及其氨水制備系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
氨水作為基礎(chǔ)的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如農(nóng)業(yè)上直接稀釋用作化肥；用于硝酸鹽制造；用于制選各種鐵鹽；毛紡、絲綢、印染等工業(yè)用于洗滌羊毛、呢絨、坯布，溶解和調(diào)整酸堿度，并作為助染劑等；用作胺化劑，生產(chǎn)熱固性酚醛樹脂的催化劑；用于制藥和其他化工生產(chǎn)的原料等。目前，氨水的制備工藝流程主要有鼓泡吸收、泡罩塔吸收和液氨直接吸收法。一般情況下，大型化肥廠用量大，采用傳統(tǒng)的液氨直接吸收法制備氨水，其生產(chǎn)設(shè)備多，工藝復(fù)雜；其他企業(yè)不自產(chǎn)氨水，而是向石化企業(yè)采購氨水，然后采用槽車運輸，其氨水濃度基本小于30% (wt)，運輸風(fēng)險大，成本很高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種液氨吸收器，采用新型的液氨直接吸收法制備氨水，其配套設(shè)備少。本技術(shù)的另一個目的在于提供一種氨水制備系統(tǒng)，采用上述液氨吸收器，其系統(tǒng)投入設(shè)備少，工藝簡單，自產(chǎn)氨水綜合成本低。為了達到上述目的，本實用型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。(I) 一種液氨吸收器，其特征在于，包括雙套式混合器和管殼式換熱器；所述雙套式混合器包含外套和內(nèi)套，內(nèi)套內(nèi)為混合腔，內(nèi)套側(cè)壁上設(shè)置有噴水口，內(nèi)套和外套之間為水腔，外套設(shè)置有進水口 ；所述管殼式換熱器包含換熱殼，換熱殼內(nèi)設(shè)置有第一換熱管和第二換熱管，所述換熱殼上設(shè)置有冷卻水入口、冷卻水出口、液氨入口和氨水出口 ；所述第一換熱管的入口連接液氨入口，其出口引出換熱殼，并通過氨氣管道貫穿所述雙套式混合器的外套而連通其內(nèi)套頂壁；所述第二換熱管的入口引出換熱殼，并連通所述雙套式混合器的內(nèi)套底部，其出口連接所述氨水出口。上述技術(shù)方案的特點和進一步改進在于所述內(nèi)套頂壁設(shè)置氨氣噴口，所述內(nèi)套側(cè)壁設(shè)置的噴水口方向與氨氣噴口方向夾角為O 90°。所述管殼式換熱器設(shè)置有第一支柱和第二支柱，所述第一換熱管和第二換熱管分別對應(yīng)盤繞在所述第一支柱和第二支柱上。 所述管殼式換熱器的換熱殼上設(shè)置有冷卻水排放口。(2)—種氨水制備系統(tǒng)，基于上述技術(shù)方案的液氨吸收器，其特征在于，包括冷卻塔；所述雙套式混合器外套上的進水口通過軟化水管道連接有軟化水箱；所述管殼式換熱器換熱殼上的液氨入口通過液氨管道連接有液氨儲罐，其氨水出口通過氨水管道連接有氨水儲罐，其冷卻水入口、冷卻水出口分別通過冷卻給水管道和冷卻回水管道連接冷卻塔；所述冷卻給水管道上設(shè)置有冷卻泵。上述技術(shù)方案的特點和進一步改進在于所述冷卻泵出口和冷卻回水管道之間設(shè)置有旁通管道，旁通管道上設(shè)置有壓差平衡閥。所述冷卻給水管道上設(shè)置有冷卻水定流量閥，所述冷卻水定流量閥靠近所述換熱殼的冷卻水入口。所述冷卻回水管道上方設(shè)置有開式定壓補水箱。所述軟化水管道上設(shè)置有軟化水泵、軟化水定流量閥。所述液氨管道上設(shè)置有液氨減壓閥。本技術(shù)的液氨吸收器包括雙套式混合器和管殼式換熱器。其一，雙套式混合器包含外套和內(nèi)套，內(nèi)套內(nèi)為混合腔，內(nèi)套側(cè)壁上設(shè)置有噴水口，內(nèi)套和外套之間為水腔，外套設(shè)置有進水口，將混合腔設(shè)置在內(nèi)套，利用水腔包圍，可以充分混合和吸收液氨、氨氣，并降低混合過程中內(nèi)套的溫度。其二，管殼式換熱器包含換熱殼，換熱殼內(nèi)設(shè)置有第一換熱管和第二換熱管，換熱殼上設(shè)置有冷卻水入口、冷卻水出口、液氨入口和氨水出口 ；第一換熱管的入口連接液氨入口，其出口引出換熱殼，并通過氨氣管道貫穿所述雙套式混合器的外套而連通其內(nèi)套頂壁；第二換熱管的入口引出換熱殼，并連通所述雙套式混合器的內(nèi)套底部，其出口連接所述氨水出口。第一換熱管用于提供液氨預(yù)熱與氣化的熱量，第二換熱管用于轉(zhuǎn)移液氨和水混合過程中散發(fā)的熱量，換熱殼內(nèi)提供冷卻水用于第一換熱管和第二換熱管的熱量交換，以及用于多余熱量的轉(zhuǎn)移與散發(fā)。以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本技術(shù)做進一步詳細說明。圖I為本技術(shù)的一種液氨吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中雙套式混合器結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖3為本技術(shù)的一種氨水制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、雙套式混合器；101、外套；102、內(nèi)套；103、進水口 ；104、噴水口 ；105、氨氣噴口 ；2、管殼式換熱器；200、換熱殼；201、第一支柱；202、第二支柱；203、第一換熱管；204、第二換熱管；205、冷卻水出口 ；206、冷卻水入口 ；207、液氨入口 ；208、氨水出口 ；209、冷卻水排放口 ；3、氨氣管道；4、軟化水泵；5、軟化水定流量閥；6、閉式冷卻塔；7、開式定壓補水箱；8、壓差平衡閥；9、冷卻水定流量閥；10、冷卻泵；11、液氨儲罐；12、液氨減壓閥。具體實施方式參照附圖說明圖1，為本技術(shù)的一種液氨吸收器，包括雙套式混合器I和管殼式換熱器2。其中，參照圖2，雙套式混合器I包含外套101和內(nèi)套102，內(nèi)套102內(nèi)為混合腔，內(nèi)套102側(cè)壁上設(shè)置有噴水口 104，內(nèi)套102和外套101之間為水腔，外套101設(shè)置有進水口 103，內(nèi)套頂壁設(shè)置氨氣噴口 105，內(nèi)套102側(cè)壁設(shè)置的噴水口方向與氨氣噴口方向夾角為銳角。上述夾角也可為90°，大于90°不利水的噴入；極限情況下，上述夾角也可為0°。其中，管殼式換熱器2包含換熱殼200、第一換熱管203和第二換熱管204，并在換熱殼200內(nèi)設(shè)置有第一支柱201和第二支柱202，第一換熱管203和第二換熱管204分別對應(yīng)盤繞在第一支柱201和第二支柱202上。換熱殼200上設(shè)置有冷卻水入口 206、冷卻水出口 205、液氨入口 206、氨水出口 208和冷卻水排放口 209。第一換熱管203的入口連接液氨入口 207，其出口引出換熱殼200，并通過氨氣管道3貫穿雙套式混合器I的外套101而連通其內(nèi)套102頂壁；第二換熱管204的入口引出換熱殼200，并連通雙套式混合器I的內(nèi)套102底部，其出口連接氨水出口 208。第一支柱201和第二支柱201除了用于第一換熱管203和第二換熱管204的攀附，另一方面還加固了換熱殼200的結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖3，為本技術(shù)的一種氨水制備系統(tǒng)，采用圖I所示的液氨吸收器，包含有閉式冷卻塔6、冷卻泵10、軟化水箱、軟化水泵4、開式定壓補水箱7、液氨儲罐U、氨水儲罐以及相應(yīng)的閥門管道。其中，雙套式混合器I外套上101的進水口 103通過軟化水管道連接軟化水箱，軟化水管道上設(shè)置有軟化水泵4、軟化水定流量閥5。管殼式換熱器2換熱殼200上的液氨入 口 207通過液氨管道連接液氨儲罐11 ;其氨水出口 209通過氨水管道連接氨水儲罐；其冷卻水入口 206、冷卻水出口 205分別通過冷卻給水管道和冷卻回水管道連接閉式冷卻塔6 ；其冷卻水排放口 209通過排放管連通廢水池，排放管上設(shè)置有排放閥。在冷卻給水管道上，設(shè)置冷卻泵10，并靠近換熱殼200的冷卻水入口方向設(shè)置冷卻水定流量閥9，調(diào)節(jié)并保證冷卻水的流量穩(wěn)定。冷卻泵10出口和冷卻回水管道之間設(shè)置有旁通管道，旁通管道上設(shè)置壓差平衡閥8，調(diào)節(jié)并保證冷卻給水和冷卻回水的壓差。冷卻回水管道上方設(shè)置有開式定壓補水箱7，調(diào)節(jié)并保證冷卻水的充盈。此外，液氨管道上設(shè)置有液氨減壓閥12，與軟化水管道上設(shè)置的軟化水定流量閥5，共同保證液氨和軟化水的混合比例，二者均可調(diào)節(jié)生成氨水的濃度。本實施例生成的氨水濃度為30% (wt)。本技術(shù)的氨水制備系統(tǒng)中，從本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種液氨吸收器，其特征在于，包括雙套式混合器和管殼式換熱器；所述雙套式混合器包含外套和內(nèi)套，內(nèi)套內(nèi)為混合腔，內(nèi)套側(cè)壁上設(shè)置有噴水口，內(nèi)套和外套之間為水腔，外套設(shè)置有進水口；所述管殼式換熱器包含換熱殼，換熱殼內(nèi)設(shè)置有第一換熱管和第二換熱管，所述換熱殼上設(shè)置有冷卻水入口、冷卻水出口、液氨入口和氨水出口；所述第一換熱管的入口連接液氨入口，其出口引出換熱殼，并通過氨氣管道貫穿所述雙套式混合器的外套而連通其內(nèi)套頂壁；所述第二換熱管的入口引出換熱殼，并連通所述雙套式混合器的內(nèi)套底部，其出口連接所述氨水出口。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭文輝，蘇建華，李珊珊，牛琪，劉琳卡，
申請(專利權(quán))人：中機工程西安啟源工程有限公司，
類型：實用新型
國別省市：