一种低品位含氨废热蒸汽的处理装置的制作方法

本技术属于废气回收，具体涉及一种低品位含氨废热蒸汽的处理装置。

背景技术：

1、在工业生产(例如湿法冶金工艺)中常使用氨水作为缓冲剂，待产品制取结束后需要对反应釜进行加热升温，使氨以氨蒸汽的形式被蒸出、脱除，此股含氨蒸汽的温度在95℃左右，蒸汽温度和其中的氨浓度均较高，若直接排入大气将造成环境污染和资源浪费，若泄露于车间，则味道刺鼻，导致车间生产人员不能正常工作。因此，无论是从环保角度还是从经济角度考量，都必须回收该含氨废热蒸汽。

2、通常的处理方法是用水直接吸收或用稀酸吸收上述含氨废热蒸汽，用水吸收时，需要用到大量的工艺水，即便如此该方法对氨的回收效率较低，不能回收含氨废热蒸汽的热量，另外还需要再对产生的低浓度氨水做进一步处理；而使用稀酸吸收时，会产生铵盐溶液，需要进一步蒸发浓缩分离铵盐，虽然该方法处理氨彻底，但也不能回收热量，同时还增加了水处理的经济成本。

3、由此可见，现有的处理含氨废热蒸汽的方法均不能在回收氨的同时回收其热量，且对氨的回收效率较低、处理成本较高。因此，亟需开发一种氨回收效率高、处理成本低且能一并实现热量回收的含氨废热蒸汽处理工艺，从而实现对含氨废热蒸汽的回收再利用。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是现有技术在处理含氨废热蒸汽时不能回收热量、对氨的回收效率较低且处理成本较高，进而通过优化和改进回收方案，提供一种氨回收效率高、处理成本低、并能回收热量的含氨废热蒸汽处理装置。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、根据本实用新型的实施例，本实用新型提供了一种低品位含氨废热蒸汽的处理装置，包括：

4、第一压缩机，用于将含氨废热蒸汽压缩升温得到过热蒸汽；

5、再沸器，其热侧进口与所述第一压缩机的出口相连，所述再沸器用于将部分所述过热蒸汽与脱氨塔釜液进行换热；

6、换热器，其热侧进口连接所述第一压缩机的出口，所述换热器用于将剩余部分所述过热蒸汽与冷水进行换热；

7、闪蒸罐，连接所述换热器的冷侧出口，所述闪蒸罐用于对经所述换热器换热后产生的热水进行闪蒸处理，得到二次蒸汽和饱和水；

8、第二压缩机，与所述闪蒸罐的气体出口相连，所述第二压缩机用于对所述二次蒸汽进行压缩处理；

9、增湿饱和罐，其进气口与所述第二压缩机的出口相连，所述增湿饱和罐用于对经所述第二压缩机压缩后的二次蒸汽进行增湿饱和处理。

10、在本实用新型的实施例中，所述处理装置中的所述增湿饱和罐的液体出口连接所述闪蒸罐，用于将增湿饱和后产生的液体回用于闪蒸处理。

11、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括增湿泵，其进口连接所述闪蒸罐的出水口，所述增湿泵的出口连接所述增湿饱和罐的进水口。

12、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括循环泵，其进口连接所述闪蒸罐的出水口，所述循环泵的出口连接所述换热器的冷侧进口。

13、本实用新型的处理装置将闪蒸工序产生的饱和水用于在前的换热工序和/或后续的增湿工序，由此可最大限度地节约水资源。

14、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括稀氨水储罐，所述稀氨水储罐的进口与所述再沸器的热侧出口和/或所述换热器的热侧出口相连，用于储存因热交换而产生的稀氨水。

15、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括稀氨水泵和脱氨塔，所述稀氨水泵的进口连接所述稀氨水储罐的出口，所述脱氨塔的顶部进料口连接所述稀氨水泵的出口，所述脱氨塔的釜液出口连接所述再沸器的冷侧进口，所述脱氨塔的釜液进口连接所述再沸器的冷侧出口。通过上述设置，可将产生的稀氨水送入脱氨塔中进行脱氨处理，回收氨资源。

16、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括塔顶冷凝器，所述塔顶冷凝器的热侧进口连接所述脱氨塔的气体出口，用于将脱氨塔产生的含氨蒸汽冷凝，获得较高浓度的氨水。

17、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括氨冷凝器，其热侧进口连接所述塔顶冷凝器的热侧出口。稀氨水经脱氨塔汽提脱氨，塔顶氨蒸汽通过两级冷凝器凝冷凝，浓度不断提高，最终可得到氨含量为18～25wt％的浓氨水。

18、在本实用新型的实施例中，所述处理装置还包括浓氨水储罐，其进口连接所述氨冷凝器的热侧出口，用于储存产生的浓氨水。

19、本实用新型的处理装置通过上述巧妙设置，利用压缩升温后的含氨废热蒸汽的热量，部分经由再沸器来加热脱氨塔釜液，由此产生的冷凝液稀氨水从再沸器的热侧出口排出，加热后的脱氨塔釜液回流至脱氨塔中；剩余部分热量在换热器中与冷水进行热交换，充分回收废汽的热量，所产生的热水依次经闪蒸、压缩和增湿饱和处理，得到高品位的水蒸汽，同时产生的冷凝液稀氨水从换热器的热侧出口排出，之后来自换热器和/或再沸器的稀氨水进入脱氨塔顶部进行脱氨处理，最终可得到浓氨水。这样不仅回收了含氨废热蒸汽的热量，生产高品位蒸汽，同时还回收了氨资源。

20、本实用新型的处理装置可以连接湿法冶金装置，具体地，可将湿法冶金装置中反应釜的排气口与本实用新型的处理装置中的第一压缩机进口相连，同时将本实用新型的处理装置中增湿饱和罐的排气口连接湿法冶金装置中反应釜的进气口，将本实用新型的处理装置中浓氨水储罐的出口连接湿法冶金装置中反应釜的进液口；这样从反应釜排出的含氨废热蒸汽便可直接进入本实用新型的处理装置中，将低品位的含氨废热蒸汽转变为高品位的水蒸汽，同时联产的浓氨水也可回用于湿法冶金工艺中，使得湿法冶金工艺不消耗氨，也不额外产生废水，亦无需大量的水蒸汽供应，仅需要补充少量鲜蒸汽就能满足工艺生产需要，具有很高的经济价值。

21、可以理解，在本实用新型的实施例中，术语“冷水”是相对于换热器热侧进口的过热蒸汽而言的，冷水的温度低于换热器热侧进口的过热蒸汽的温度；术语“热水”是相对于“冷水”而言的，冷水经过换热变成热水。

22、在本实用新型的实施例中，所述处理装置中的所述第一压缩机的工作参数包括：进口温度85～100℃，压力0.05～0.10mpa；出口温度压力107～120℃，压力0.1～0.2mpa。

23、在本实用新型的实施例中，所述处理装置中的所述再沸器的工作参数包括：

24、热侧：进口温度107～120℃，进口压力0.10～0.20mpa，出口温度102～105℃，出口压力0.1～0.2mpa；冷侧：进口温度98～100℃，进口压力为常压，出口温度102～105℃，出口压力为常压。

25、在本实用新型的实施例中，所述处理装置中的所述闪蒸罐的工作参数包括：温度90～98℃，压力0.05～0.1mpa，停留时间为15～30min。

26、本实用新型提供的一种低品位含氨废热蒸汽的处理装置，其工作原理如下：

27、利用第一压缩机将含氨废热蒸汽(85～100℃，氨含量为1～2wt％)压缩升温，得到过热蒸汽(107～120℃、压力为0.10～0.2mpa)，部分所述过热蒸汽进入换热器中与脱氨塔釜液(98～100℃，常压)进行换热，得到稀氨水(102～105℃，氨含量为1～2wt％)和换热后的脱氨塔釜液(102～105℃，常压)，换热后的脱氨塔釜液回流至脱氨塔中备用；

28、剩余部分所述过热蒸汽在换热器中与冷水(88～98℃，常压)进行换热，得到稀氨水(98～102℃，0.095～0.11mpa，氨含量为1～2wt％)和热水(98～102℃，0.1～0.2mpa)；所述热水进入闪蒸罐中进行闪蒸处理(温度90～98℃，压力0.05～0.1mpa，停留时间为15～30min)，得到二次蒸汽和饱和水，所述二次蒸汽依次经第二压缩机压缩、增湿饱和罐增湿饱和后得到温度为110～120℃且压力为0.15～0.2mpa的高品位蒸汽；

29、部分所述饱和水经循环泵回流至换热器中继续与过热蒸汽换热，剩余部分所述饱和水在增湿泵的作用下进入增湿饱和罐中，用于将压缩后的二次蒸汽增湿；增湿饱和后产生的液体还可以回流到闪蒸罐中用于闪蒸处理；

30、换热器和/或再沸器产生的稀氨水进入稀氨水储罐中储存，当达到一定量后在稀氨水泵的作用下进入脱氨塔顶进行脱氨处理，所得氨蒸汽经二级冷凝，最终得到氨含量为18～25wt％的浓氨水。

31、现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：

32、1、本实用新型实施例提供的低品位含氨废热蒸汽的处理装置，包括第一压缩机、分别与第一压缩机连接的再沸器和换热器、与换热器依次相连的闪蒸罐、第二压缩机和增湿饱和罐，由此利用压缩升温后的含氨废热蒸汽的热量，部分进入再沸器中用来加热脱氨塔釜液，剩余部分热量还可以进一步作为热源在换热器中与冷水进行热交换，充分回收废汽的热量，所产生的热水依次经闪蒸、压缩和增湿饱和处理，得到高品位的水蒸汽，实现了对含氨废热蒸汽的热量回收，同时还能产出高品位蒸汽，具有很高的经济价值。

33、2、本实用新型实施例提供的低品位含氨废热蒸汽的处理装置，还包括稀氨水储罐、稀氨水泵和脱氨塔，稀氨水储罐的进口与再沸器的热侧出口和/或换热器的热侧出口相连，稀氨水泵的进口连接稀氨水储罐的出口，脱氨塔的顶部进料口连接稀氨水泵的出口，脱氨塔的釜液出口连接再沸器的冷侧进口，脱氨塔的釜液进口连接再沸器的冷侧出口。由此可使来自换热器和/或再沸器的稀氨水进入脱氨塔顶部进行脱氨处理，最终可得到浓氨水，这样不仅回收了含氨废热蒸汽的热量，同时还回收了氨资源，进一步提高了本实用新型的经济效益。