蒸发脱氨实现氨近零排放的深度回收系统及回收方法

摘要

本发明涉及氨气回收技术领域，具体涉及一种蒸发脱氨实现氨近零排放的深度回收系统及回收方法。所述回收方法包括如下步骤：步骤一、通过一级蒸汽喷射器对含氨不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含氨不凝性气体中的大部分氨被水蒸汽充分吸收；步骤二、通过二级蒸汽喷射器对经过步骤一处理后排出的含少量氨的不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含少量氨的不凝性气体中的氨被水蒸汽充分吸收；步骤三、通过真空泵对经过步骤二处理后排出的含极微量氨的不凝性气体进行抽吸，实现氨近零排放。本发明回收系统增加的投资小，氨气产品的收率高，同时实现了氨近零排放，大大改善了环境质量。

说明书

技术领域

本发明涉及氨气回收技术领域，具体涉及一种蒸发脱氨尾气氨完全回收并能产生高真空的回收系统及方法，更具体地说，本发明涉及一种利用二级蒸汽喷射器抽真空，同时利用喷射的蒸汽来吸收不凝性气体中的氨气的方法。

背景技术

化工产品生产或化工废水的蒸发结晶的过程，由于物料或废水中含有氨，以氨水形式存在。由于生产工艺的需要，或废水达标排放标准的限制，均需要将这些氨脱除。

脱除氨的方法常用的有脱氨塔、蒸发浓缩等，这些方法通常都在负压下操作。氨从液体中分离后，需要通过水吸收、冷却，将这些氨气转变成氨水，以氨水形式回收。由于负压下，汽速比较高，气体吸收需要一个时间过程；或者蒸发出来的氨水通过一级冷凝，氨在负压下还会有少量闪蒸。这些因素，导致氨一次吸收或冷却达不到完全彻底，会有一部分氨气随不凝性气体逃逸，导致氨损失。氨是一种有刺激性气味的气体，少量的氨气就会造成大气环境的污染。

目前，通常的做法就是蒸发冷凝器或吸收塔后直接接真空泵抽真空，导致不凝性气体中含有氨气，不仅降低了产品收率，更主要是造成了大气污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种造价低、安全可靠、通过喷射抽吸脱氨实现氨近零排放的深度回收系统。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

蒸发脱氨实现氨近零排放的深度回收系统，用于对经过一级冷凝处理后的含氨不凝性气体进行深度脱氨处理(注：不受前端蒸发冷凝方式或脱氨方式的影响，也不受氨浓度的高低及蒸发冷凝器的形式的影响)，包括：

一级蒸汽喷射器，与一级冷凝器的气体出口端相连接，用于对含氨不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合；

二级冷凝器，与所述一级蒸汽喷射器出口端相连接，用于对含氨不凝性气体进行冷却回收并排出含少量氨的不凝性气体；

二级蒸汽喷射器，与所述二级冷凝器的气体出口端相连接，用于对含少量氨的不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合；

三级冷凝器，与所述二级蒸汽喷射器出口端相连接，用于对含少量氨的不凝性气体进行冷却回收并排出含极微量氨的不凝性气体；

真空泵，与所述三级冷凝器的气体出口端相连接，用于抽吸并排放含极微量氨的不凝性气体。

其中，一级蒸汽喷射器和二级蒸汽喷射器采用文丘里原理，以蒸汽抽吸不凝性气体，蒸汽喷射器的大小可以根据不凝性气体的量来设计决定。

作为优选，所述二级冷凝器与所述二级蒸汽喷射器之间设置有汽水分离器，所述三级冷凝器与所述真空泵之间亦设置有汽水分离器。

作为优选，所述二级冷凝器和/或所述三级冷凝器为板式冷凝器，当然也可以采用列管或其他形式的间壁冷凝器。

其中，所述真空泵的大小可以根据不凝性气体的量来选型，形式为机械式，包括水环真空泵、活塞真空泵或旋片真空泵等形式。

本发明还提供了采用以上所述的深度回收系统回收氨的方法，包括如下步骤：

步骤一、通过一级蒸汽喷射器对经过一级冷凝处理后的含氨不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含氨不凝性气体中的大部分氨被水蒸汽充分吸收，然后通过二级冷凝器冷却回收氨水并排出含少量氨的不凝性气体；

步骤二、通过二级蒸汽喷射器对经过步骤一处理后排出的含少量氨的不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含少量氨的不凝性气体中的氨被水蒸汽充分吸收，然后通过三级冷凝器冷却回收氨水并排出含极微量氨的不凝性气体；

步骤三、通过真空泵对经过步骤二处理后排出的含极微量氨的不凝性气体进行抽吸，实现氨近零排放。

由于采用上述技术方案，本发明具有至少以下有益效果：

利用相关原理(在1个大气压和20℃时，1体积水约能溶解700体积的氨气)，采取两级蒸汽喷射器抽吸真空系统对不凝性气体中的余氨进行完全彻底的回收，将真空泵放置在系统最后，最终抽出几乎不含氨的不凝性气体，不但整个回收系统增加的投资很小，氨气产品的收率很高，同时实现了氨近零排放，大大改善了环境质量，达到了一举二得的良好效果，适于普及推广应用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明深度回收系统的系统结构示意图；

图2是采用本发明深度回收系统回收氨气的流程示意图。

图中：1-一级蒸汽喷射器；2-二级冷凝器；3-汽水分离器；4-二级蒸汽喷射器；5-三级冷凝器；6-真空泵；7-凝水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，蒸发脱氨实现氨近零排放的深度回收系统，用于对经过一级冷凝处理后的含氨不凝性气体进行深度脱氨处理，包括：

一级蒸汽喷射器1，与一级冷凝器(图中未示出，不受一级冷凝器的结构及形式的影响)的气体出口端相连接，用于对含氨不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合；一级蒸汽喷射器1采用文丘里原理，以蒸汽抽吸不凝性气体，其可以采用现有公知常用结构实现，不再进行详述；

二级冷凝器2，与所述一级蒸汽喷射器1出口端相连接，用于对含氨不凝性气体进行冷却回收并排出含少量氨的不凝性气体；

二级蒸汽喷射器4，与所述二级冷凝器2的气体出口端相连接，用于对含少量氨的不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合；二级蒸汽喷射器4可以采用与一级蒸汽喷射器1相同的结构；本实施例中，所述二级冷凝器2与所述二级蒸汽喷射器4之间设置有汽水分离器3，便于汽水分离；

三级冷凝器5，与所述二级蒸汽喷射器4出口端相连接，用于对含少量氨的不凝性气体进行冷却回收并排出含极微量氨的不凝性气体；，本实施例中二级冷凝器2和三级冷凝器5均采用板式冷凝器；

真空泵6，与所述三级冷凝器5的气体出口端相连接，用于抽吸并排放含极微量氨的不凝性气体，所述三级冷凝器5与所述真空泵6之间亦设置有汽水分离器3，汽水分离器3回收的氨水通过凝水泵7输送至氨水储罐。

参考图2，采用以上所述的深度回收系统回收氨的方法，包括如下步骤：

步骤一、通过一级蒸汽喷射器1对经过一级冷凝处理后的含氨不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含氨不凝性气体中的大部分氨被水蒸汽充分吸收，然后通过二级冷凝器2冷却回收氨水并排出含少量氨的不凝性气体；

步骤二、通过二级蒸汽喷射器4对经过步骤一处理后排出的含少量氨的不凝性气体进行蒸汽真空喷射抽吸与混合，使含少量氨的不凝性气体中的氨被水蒸汽几乎全部吸收，然后通过三级冷凝器5冷却回收氨水并排出含极微量氨的不凝性气体；

步骤三、通过真空泵6对经过步骤二处理后排出的含极微量氨的不凝性气体进行抽吸，实现氨近零排放。

实施例1.赖氨酸含氨离交液的四效蒸发冷凝器的尾气氨回收

L-赖氨酸离交液中含有氨，以氨水形式存在，现有技术中浓缩氨和冷凝水一起在蒸发冷凝器冷却后回收，但冷凝器排出的不凝性气体中仍然还有少量的气态氨和可凝性气体(水蒸汽)。利用本发明的深度回收系统进行进一步回收。

离交液量37.5m³/h，进料中赖氨酸含量2-25％(w/v)，氨含量0.8-1.2％(w/v)，该物料采用四效蒸发浓缩，物料从四效闪蒸进入，闪蒸蒸发出来的较高浓度的氨和水(总量6.25m³/h，其中含氨0.22t/h，含水6.03t/h，氨浓度3.52％)，进入蒸发冷凝器的冷凝回收。

蒸发冷凝器(即为一级冷凝器)排出的不凝性气体，经检测分析，总气体量：34kg/h，其中，不凝性气体20kg/h，可凝性气体14kg/h。这部分气体采用本发明的两级喷射抽气、混合吸收、再冷凝进行回收后，基本可以达到零排放。

基本工艺参数如下：

吸入压力：6kpa；抽气量：34kg/h；蒸汽工作压力：0.5Mpa；工作蒸汽量：160kg/h；冰水进水温度：≤10℃，冰水回水温度：≤18℃；工作冰水量：14m³/h。

设备配置：一级、二级蒸汽喷射器：型号：2PB(20+14)-6/0.6-L；生产厂家：杭州华达喷射真空设备有限公司；二台板式冷凝器：型号：GS15-3m²，生产厂家：南京高捷轻工设备有限公司。

实施例2.含氨废水蒸发氨回收

一种化工废水，水量12t/h，含盐2.5％，含氨2000ppm。蒸发工艺是MVR板式蒸发浓缩，浓缩至含盐28％，蒸发量10.93t/h，蒸发温度80℃。

蒸发过程中，氨随水全部挥发出来，经过冷凝器得到含氨的冷凝水，10.93t/h。从冷凝器出来的不凝性气体含有可凝性和刺激性气味的氨味。

这部分气体采用本发明的两级喷射抽气、混合吸收、再冷凝进行回收后，从真空泵出来的不凝性气体，闻不到氨味。

基本工艺参数如下：

吸入压力：15kpa；抽气量：25kg/h；蒸汽工作压力：0.5Mpa；工作蒸汽量：100kg/h；循环水进水温度：≤32℃，循环水回水温度：≤37℃；工作循环水量：10m³/h。

设备配置：一级、二级蒸汽喷射器：型号：2PB(25)-15/0.6-L；生产厂家：杭州华达喷射真空设备有限公司；二台板式冷凝器：型号：GS15-1.5m²，生产厂家：南京高捷轻工设备有限公司。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。