專利名稱：一種液氨吸收器及其氨水制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氨水制備領(lǐng)域，特別涉及一種液氨吸收器及其氨水制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(yùn)輸，其氨水濃度基本小于30% (wt)，運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)大，成本很高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型的另一個(gè)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(jiǎn)單，自產(chǎn)氨水綜合成本低。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)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(jìn)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(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)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(duì)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(jìn)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(chǔ)罐，其氨水出口通過氨水管道連接有氨水儲(chǔ)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(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)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(bǔ)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。本實(shí)用新型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(jìn)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(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I為本實(shí)用新型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為本實(shí)用新型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(jìn)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(bǔ)水箱；8、壓差平衡閥；9、冷卻水定流量閥；10、冷卻泵；11、液氨儲(chǔ)罐；12、液氨減壓閥。
具體實(shí)施方式
參照


圖1，為本實(shí)用新型的一種液氨吸收器，包括雙套式混合器I和管殼式換熱器2。其中，參照?qǐng)D2，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(jìn)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(duì)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，為本實(shí)用新型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(bǔ)水箱7、液氨儲(chǔ)罐U、氨水儲(chǔ)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(jìn)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(chǔ)罐11 ;其氨水出口 209通過氨水管道連接氨水儲(chǔ)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(bǔ)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(shí)施例生成的氨水濃度為30% (wt)。本實(shí)用新型的氨水制備系統(tǒng)中，從液氨儲(chǔ)瓶引出的液氨經(jīng)減壓后，以恒定的流量進(jìn)入液氨吸收器，在液氨吸收器內(nèi)液氨首先經(jīng)第一換熱管氣化，氣化后的氨氣通過與軟化水直接接觸被吸收制備成所需的氨水。在液氨吸收器內(nèi)，液氨氣化為吸熱過程，軟化水吸收氨氣為放熱過程，液氨氣化、吸收的總過程為放熱過程，剩余熱量通過冷卻水以帶走。上述系統(tǒng)在接入軟化水后，系統(tǒng)自動(dòng)的生產(chǎn)出氨水，且系統(tǒng)布置緊湊，占地面積少，工藝流程簡(jiǎn)單極易操作，無氨氣泄露隱患。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，如軟化水箱和軟化水泵可通過系統(tǒng)外提供的壓力軟化水替代，這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。
權(quán)利要求1.一種液氨吸收器，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(jìn)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氨吸收器，其特征在于，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°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氨吸收器，其特征在于，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(duì)應(yīng)盤繞在所述第一支柱和第二支柱上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氨吸收器，其特征在于，所述管殼式換熱器的換熱殼上設(shè)置有冷卻水排放口。
5.一種氨水制備系統(tǒng)，基于權(quán)利要求I所述的液氨吸收器，其特征在于，包括冷卻塔；所述雙套式混合器外套上的進(jìn)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(chǔ)罐，其氨水出口通過氨水管道連接有氨水儲(chǔ)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨水制備系統(tǒng)，其特征在于，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨水制備系統(tǒng)，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨水制備系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻回水管道上方設(shè)置有開式定壓補(bǔ)水箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨水制備系統(tǒng)，其特征在于，所述軟化水管道上設(shè)置有軟化水泵、軟化水定流量閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氨水制備系統(tǒng)，其特征在于，所述液氨管道上設(shè)置有液氨減壓閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及氨水制備領(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(jìn)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。
文檔編號(hào)C01C1/02GK202671217SQ20122028200
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者彭文輝, 蘇建華, 李珊珊, 牛琪, 劉琳卡 申請(qǐng)人:中機(jī)工程(西安)啟源工程有限公司