氨水配制装置及配制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种氨水配制装置及配制方法，属于化工生产技术领域。包括循环泵、冷却器、液氨钢瓶、缓冲罐、喷射器和配氨罐，液氨钢瓶设有气氨出口和液氨出口，气氨出口位于液氨出口的上方，气氨出口与缓冲罐的气氨入口连接，液氨出口与缓冲罐的液氨入口连接，缓冲罐的出氨口与喷射器的真空口连接，喷射器的入口与冷却器的管程出口连接，喷射器的出口与配氨罐顶部的循环入口连接，配氨罐底部的出料口与循环泵的入口连接；所述缓冲罐的外部设有夹套Ⅰ，配氨罐的外部设有夹套Ⅱ，夹套Ⅰ的出口与夹套Ⅱ的入口连接，夹套Ⅱ的出口与冷却器的壳程入口连接。其彻底用尽液氨钢瓶内的氨，充分利用液氨的气化热，节约能耗，操作简单、灵活，成本低，过程安全。

Ammonia water preparation device and preparation method

The invention relates to a device for preparing ammonia water and a preparation method thereof, belonging to the technical field of chemical production. Including the circulating pump, cooler, liquid ammonia cylinder, a buffer tank, and injector with ammonia tank, liquid ammonia cylinder is provided with an air outlet and outlet ammonia ammonia gas ammonia in ammonia, above the export of export, export and entrance ammonia gas ammonia buffer tank is connected with the buffer tank of liquid ammonia, liquid ammonia into the outlet port, buffer tank ammonia port and ejector vacuum port connected with the jet entrance cooler Guan Cheng outlet connection and the outlet of the ejector and entrance circulation with ammonia at the top of the tank at the bottom of the ammonia tank connection, the entrance gate and the circulating pump is connected; the outside of the buffer tank is provided with a clamping sleeve of external coordination the ammonia tank is provided with a clamping sleeve of the jacket of the outlet is connected with the jacket of the entrance, exit and cooler jacket of the shell side entrance connection. The utility model thoroughly uses the ammonia in the liquid ammonia cylinder, takes full advantage of the gasification heat of the liquid ammonia, saves energy consumption, has the advantages of simple operation, flexibility, low cost and safe process.

【技术实现步骤摘要】
氨水配制装置及配制方法
本专利技术涉及一种氨水配制装置及配制方法，主要用于工业氨水的生产，属于化工生产

技术介绍
氨是一种无色气体，有强烈的刺激气味。其极易液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700～800KPa，气态氨就液化成无色液体。液氨加热或减压就可气化，气化时吸收大量的热(20℃，1187.2kj/kg)。氨极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨，溶于水时放出巨大的热(20℃，764.1kj/kg液氨)。氨的水溶液俗称氨水。市售工业氨水的浓度为25％～28％。氨水呈弱碱性，广泛应用于化工、化肥等行业。在化工上主要用于中和酸，或用于吸收含有酸性气体的尾气，使用数量巨大。有时，市售氨水的浓度不符合使用要求，在使用时还需要稀释配制稀氨水。另外，运输同等质量的有效氨，市售氨水运输费用约是液氨运输费用的四倍。可见，采用液氨配制氨水的方法务实而经济。液氨溶于水配制氨水，并非易事，一是因为液氨压力高，二是气化吸热，溶解放热，如果装置设计不合理或操作不当，有可能发生安全事故。近年，国内出现了多种配制氨水的装置，但都存在很多问题。中国专利公开的一种内循环冷却氨水制备装置(CN204563951U)和氨水制备系统(CN205288123U)，都采取先将液氨气化再溶解的方式，存在钢瓶内的氨不能彻底用尽，浪费部分原料，更换钢瓶时难免部分逸出，污染环境，安全风险高的问题。中国专利公开的一种配制氨水的装置(CN201148352Y)，采用液氨直接溶解的方式，同样存在着钢瓶内的氨不能彻底用尽，浪费部分原料，更换钢瓶时难免部分逸出，污染环境的问题。另外，尾气采用循环水吸收，而循环水无冷却设施，在夏季温度较高时，吸收塔顶难免有氨气逸出，污染环境。中国专利公开的一种液氨稀释装置及其使用方法(CN105561818A)，采用“超级吸氨器”使液氨直接溶于水。上海威亮化工科技有限公司推出的液氨制备氨水的超级吸氨新工艺，与该专利报道的技术类似。该装置生产能力大，但结构复杂，投资费用高，且要准确计量液氨与软水的流量，操作难度高，灵活性差，此外，同样存在着液氨钢瓶或槽车内的氨不能彻底用尽，浪费部分原料的问题。一些中小企业使用不同浓度的氨水，而且每种浓度的氨水需求数量不多，这就要求氨水配制装置操作灵活。目前，尚无合适的氨水配制装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，研究设计了一种氨水配制装置及配制方法，彻底用尽液氨钢瓶内的氨，充分利用液氨的气化热，节约能耗，操作简单、灵活，成本低，过程安全。本专利技术的技术方案是：一种氨水配制装置，包括循环泵和冷却器，循环泵的出口与冷却器的管程入口连接，其中，还包括液氨钢瓶、缓冲罐、喷射器和配氨罐，液氨钢瓶设有气氨出口和液氨出口，气氨出口位于液氨出口的上方，气氨出口与缓冲罐的气氨入口连接，液氨出口与缓冲罐的液氨入口连接，缓冲罐的出氨口与喷射器的真空口连接，喷射器的入口与冷却器的管程出口连接，喷射器的出口与配氨罐顶部的循环入口连接，配氨罐底部的出料口与循环泵的入口连接；所述缓冲罐的外部设有夹套Ⅰ，配氨罐的外部设有夹套Ⅱ，夹套Ⅰ的出口与夹套Ⅱ的入口连接，夹套Ⅱ的出口与冷却器的壳程入口连接；所述循环泵的出口分别连接氨水管和取样管。本专利技术中，所述液氨钢瓶的液氨出口依次通过液氨瓶阀、液氨管、液氨阀和压力管道视镜与缓冲罐的液氨入口连接，液氨钢瓶的气氨出口依次通过气氨瓶阀、气氨管和气氨阀与缓冲罐的气氨入口连接；所述缓冲罐的出氨口通过加氨阀连接喷射器的真空口；所述配氨罐底部的出料口通过泵前阀与循环泵的入口相连，循环泵的出口通过泵后阀与冷却器的壳程入口相连接；所述循环泵的出口通过氨水阀连接氨水管，通过取样阀连接取样管。所述缓冲罐的内部设有插底管，插底管的顶部连接出氨口，缓冲罐的顶部设有放空口和测压口，放空口通过放空阀Ⅰ连接放空管Ⅰ，测压口连接压力-真空两用计Ⅰ。所述配氨罐的内部设有温度计套管和导筒，温度计套管内插入温度计，导筒内插入液位计的浮筒，配氨罐的顶部设有放空口、测压口和加水口，其中放空口通过放空阀Ⅱ连接放空管Ⅱ，测压口连接压力-真空两用计Ⅱ,加水口通过加水阀连接供水管。所述喷射器为水喷射真空泵。所述循环泵为无泄漏泵，循环泵的出口处连接压力表。所述冷却器为列管式换热器，其中冷却器的管程走循环氨水，冷却器的壳程走冷却水，冷却器的壳程出口通过循环水回水阀连接循环水回水管。本专利技术还包括上述氨水配制装置的氨水配制方法，该方法包括以下步骤：(1)准备工序：a、检查确认液氨钢瓶已连接并固定好，确认放空阀Ⅰ、氨水阀和取样阀处于关闭状态，打开加水阀，向配氨罐加水使装料系数为0.01～0.8，加毕关闭加水阀；b、打开泵前阀和泵后阀，启动循环泵，打开加氨阀，当压力-真空两用计Ⅰ显示的压力不再降低时，关闭加氨阀和放空阀Ⅱ，打开循环水上水阀、循环水回水阀，向夹套Ⅰ、夹套Ⅱ和冷却器的壳程通入循环冷却水；(2)配制工序：a、打开液氨瓶阀和液氨阀，通过加氨阀控制向配氨罐加氨的速度，使温度计显示的温度在20～60℃；b、观察压力管道视镜，当无液氨流出时关闭液氨瓶阀和液氨阀，打开气氨瓶阀和气氨阀，切换气氨管加氨；在加氨过程中通过液氨瓶阀或气氨瓶阀控制缓冲罐内压力≤1.6MPa，当压力-真空两用计Ⅰ显示的真空度达最大时表明液氨钢瓶内的氨已用完，关闭气氨瓶阀和气氨阀，更换新的液氨钢瓶，重复本步骤的操作；(3)检测工序：在配制过程中，适时取样检测氨水浓度，当氨水浓度超过规定的范围下限时，关闭液氨瓶阀或气氨瓶阀，关闭加氨阀，停止加氨；当氨水浓度超过规定的范围上限时，打开加水阀，补充适量的水；(4)输送工序：当温度计显示的温度在20～40℃时，打开氨水阀，将配好的氨水输出，输送完毕关闭氨水阀，重复步骤(1)～(4)的操作。首批加水前，打开放空阀Ⅱ后再打开加水阀，启动循环泵，打开加氨阀，当压力-真空两用计Ⅰ显示的压力不再降低时，关闭加氨阀和放空阀Ⅱ；后续批次加水前，打开加水阀之前不再打开放空阀Ⅱ，启动循环泵后可不打开加氨阀。配好的氨水继续通过循环泵直接进入冷却器，经冷却器冷却，使氨水的温度降低接近室温，再通过循环泵将成品氨水输出。本专利技术的有益效果：(1)液氨钢瓶内的氨通过自身压力流出，并结合真空吸出，无残留，无浪费；(2)循环水依次流经缓冲罐的夹套、配氨罐的夹套和体外强化换热的冷却器的壳程，利用液氨气化吸热先冷却自身，再用于冷却溶解放热升温的氨水，节能降耗；(3)装置全封闭操作，避免氨气挥发逸出污染环境，并设有多种仪表监测操作过程，过程安全；(4)装置投资省，间歇操作，可用于配制各种浓度不同数量的氨水，操作灵活。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1液氨钢瓶；2缓冲罐；3喷射器；4配氨罐；5循环泵；6冷却器；7液氨瓶阀；8气氨瓶阀；9液氨管；10气氨管；11循环水上水管；12循环水上水阀；13插底管；14夹套Ⅰ；15压力管道视镜；16液氨阀；17气氨阀；18放空阀Ⅰ；19放空管Ⅰ；20压力-真空两用计；21加氨阀；22出氨口；23夹套Ⅱ；24导筒；25温度计套管；26浮筒；27温度计；28液位计；29放空管Ⅱ；30压力-真空两用计Ⅱ；31供水管；32放空阀Ⅱ；33加水阀；34循环水回水管；35本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨水配制装置，包括循环泵(5)和冷却器(6)，循环泵(5)的出口与冷却器(6)的管程入口连接，其特征在于：还包括液氨钢瓶(1)、缓冲罐(2)、喷射器(3)和配氨罐(4)，液氨钢瓶(1)设有气氨出口和液氨出口，气氨出口位于液氨出口的上方，气氨出口与缓冲罐(2)的气氨入口连接，液氨出口与缓冲罐(2)的液氨入口连接，缓冲罐(2)的出氨口(22)与喷射器(3)的真空口连接，喷射器(3)的入口与冷却器(6)的管程出口连接，喷射器(3)的出口与配氨罐(4)顶部的循环入口连接，配氨罐(4)底部的出料口与循环泵(5)的入口连接；所述缓冲罐(2)的外部设有夹套Ⅰ(14)，配氨罐(4)的外部设有夹套Ⅱ(23)，夹套Ⅰ(14)的出口与夹套Ⅱ(23)的入口连接，夹套Ⅱ(23)的出口与冷却器(6)的壳程入口连接；所述循环泵(5)的出口分别连接氨水管(36)和取样管(40)。

【技术特征摘要】
1.一种氨水配制装置，包括循环泵(5)和冷却器(6)，循环泵(5)的出口与冷却器(6)的管程入口连接，其特征在于：还包括液氨钢瓶(1)、缓冲罐(2)、喷射器(3)和配氨罐(4)，液氨钢瓶(1)设有气氨出口和液氨出口，气氨出口位于液氨出口的上方，气氨出口与缓冲罐(2)的气氨入口连接，液氨出口与缓冲罐(2)的液氨入口连接，缓冲罐(2)的出氨口(22)与喷射器(3)的真空口连接，喷射器(3)的入口与冷却器(6)的管程出口连接，喷射器(3)的出口与配氨罐(4)顶部的循环入口连接，配氨罐(4)底部的出料口与循环泵(5)的入口连接；所述缓冲罐(2)的外部设有夹套Ⅰ(14)，配氨罐(4)的外部设有夹套Ⅱ(23)，夹套Ⅰ(14)的出口与夹套Ⅱ(23)的入口连接，夹套Ⅱ(23)的出口与冷却器(6)的壳程入口连接；所述循环泵(5)的出口分别连接氨水管(36)和取样管(40)。2.根据权利要求1所述的氨水配制装置，其特征在于：所述液氨钢瓶(1)的液氨出口依次通过液氨瓶阀(7)、液氨管(9)、液氨阀(16)和压力管道视镜(15)与缓冲罐(2)的液氨入口连接，液氨钢瓶(1)的气氨出口依次通过气氨瓶阀(8)、气氨管(10)和气氨阀(17)与缓冲罐(2)的气氨入口连接；所述缓冲罐(2)的出氨口(22)通过加氨阀(21)连接喷射器(3)的真空口；所述配氨罐(4)底部的出料口通过泵前阀(42)与循环泵(5)的入口相连，循环泵(5)的出口通过泵后阀(37)与冷却器(6)的壳程入口相连接；所述循环泵(5)的出口通过氨水阀(38)连接氨水管(36)，通过取样阀(39)连接取样管(40)。3.根据权利要求1所述的氨水配制装置，其特征在于：所述缓冲罐(2)的内部设有插底管(13)，插底管(13)的顶部连接出氨口(22)，缓冲罐(2)的顶部设有放空口和测压口，放空口通过放空阀Ⅰ(18)连接放空管Ⅰ(19)，测压口连接压力-真空两用计Ⅰ(20)。4.根据权利要求1所述的氨水配制装置，其特征在于：所述配氨罐(4)的内部设有温度计套管(25)和导筒(24)，温度计套管(25)内插入温度计(27)，导筒(24)内插入液位计(28)的浮筒(26)，配氨罐(4)的顶部设有放空口、测压口和加水口，其中放空口通过放空阀Ⅱ(32)连接放空管Ⅱ(29)，测压口连接压力-真空两用计Ⅱ(30),加水口通过加水阀(33)连接供水管(31)。5.根据权利要求1所述的氨水配制装置，其特征在于：所述喷射器(3)为水喷射真空泵。6.根据权利要求1所述的氨水配制装置，其特征在于：所述循环泵(5)为无泄漏泵，循环泵(5)的出口处连接压力表(41)。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：韩忠山，韩明序，杨松慧，徐洪贵，刘忠胜，逄书金，刘海生，孙长军，
申请(专利权)人：青岛长荣化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37