一种氨氮废气回收及资源化处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氨氮废气回收及资源化处理系统，其不需要耗费稀硫酸对氨氮废气进行喷淋洗涤就能够对氨氮废气进行处理、资源化回收其中的氨气。氨氮废气输入口依次与氨水制备系统、蒸氨系统、浓缩提纯系统连接；氨水制备系统包括串联连接的多级氨水制备装置，氨水制备装置包括氨水储罐和脱氨膜，第一级氨水制备装置的氨水储罐与蒸氨系统连接；蒸氨系统包括串联连接的多级蒸氨塔，第一级蒸氨塔的壳程的进口与氨水储罐连接，壳程的出口与下一级蒸氨塔管程连接，各级蒸氨塔的管程依次连接，第一级蒸氨塔的氨气出口还与浓缩提纯系统连接；浓缩提纯系统包括串联连接的多级冷却塔。浓缩提纯系统包括串联连接的多级冷却塔。浓缩提纯系统包括串联连接的多级冷却塔。

【技术实现步骤摘要】
一种氨氮废气回收及资源化处理系统


[0001]本技术涉及废气处理
，具体为一种氨氮废气回收及资源化处理系统。

技术介绍

[0002]LED行业外延片生产过程中氨气作为反应气体进入MOCVD腔体中，少部分氨气和金属合成气反应生成氮化镓，大部分未反应的氨气随载流气体氮气和氢气外排进入废气处理系统进行处理。氨气为一种无色气体，有强烈的刺激气味，容易被液化成无色的液体，在常温下加压即可使其液化。氨气在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用，在有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮，其可用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。同时氨气有一定的毒性和危害性，对人的皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜都有一定的损伤，吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。所以氨气作为一种有毒的碱性气体必须进行处理，达到国家排放标准后才能排放。
[0003]目前常采用酸性洗涤塔喷淋来吸收处理氨氮废气，MOCVD机台出来的氨氮碱性废气经管路收集后再经引风机作用，引入到含酸液的洗涤塔内进行喷淋吸收中和，使氨氮废气中和达标后排放。吸收剂采用稀硫酸，氨氮碱性废气处理流程主要的运作方式是氨氮废气由风管引入洗涤塔，经过填料层，废气与硫酸吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，氨氮废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机经高空烟囱排入到大气中。
[0004]由于LED芯片行业外延片生产过程中产生的氨氮废气浓度较高，采用酸性洗涤塔进行喷淋吸收时，同时由于喷淋洗涤塔吸收效率有限，需串联多级吸收塔进行吸收，经多级处理后的尾气还有一定浓度的氨气，现场常散发着刺激性的氨气味道。另外采用稀硫酸进行氨气吸收时，需要使用大量的稀硫酸，产生的大量氨氮废水需要进一步处理，增大了废水处理系统的规模和处理成本。

技术实现思路

[0005]针对采用酸性洗涤塔处理LED芯片行业外延片生产过程中产生的氨氮废气需要耗费大量稀硫酸且处理氨气效果不理想的问题，本技术提供了一种氨氮废气回收及资源化处理系统，其不需要耗费稀硫酸对氨氮废气进行喷淋洗涤就能够对氨氮废气进行处理、资源化回收其中的氨气。
[0006]其技术方案是这样的：一种氨氮废气回收及资源化处理系统，其包括脱氨膜、蒸氨塔、冷却塔，其特征在于：氨氮废气输入口依次与氨水制备系统、蒸氨系统、浓缩提纯系统连接；氨水制备系统包括串联连接的多级氨水制备装置，氨水制备装置包括氨水储罐和脱氨膜，每一级脱氨膜的出液口与对应的氨水储罐连接，前一级的脱氨膜废气出口与后一级的脱氨膜废气进口连接，后一级的氨水储罐与前一级氨水储罐通过输送泵连接，第一级氨水制备装置的氨水储罐与蒸氨系统连接；蒸氨系统包括串联连接的多级蒸氨塔，第一级蒸氨塔的壳程的进口与氨水储罐连接，壳程的出口与下一级蒸氨塔管程连接，各级蒸氨塔的管
程依次连接，第一级蒸氨塔的氨气出口还与浓缩提纯系统连接；浓缩提纯系统包括串联连接的多级冷却塔。
[0007]优选的，每级氨水制备装置还包括换热器、循环泵，脱氨膜的吸收液进口通过换热器、循环泵与对应氨水储罐连接，最后一级氨水制备装置的氨水储罐与纯水储罐连接。
[0008]优选的，第一级氨水制备装置的氨水储罐通过氨水总储罐与蒸氨系统连接。
[0009]优选的，除第一级和最后一级以外的其余蒸氨塔的壳程相互连接并且用于通入换热介质，最后一级的蒸氨塔中的氨水通入前一级蒸氨塔的壳程内。
[0010]优选的，除第一级以外的其余蒸氨塔的管程下端通过循环泵与管程上端连接，除第一级以外的其余蒸氨塔中，前一级的蒸氨塔的管程下端与后一级蒸氨塔的管程下端连接，用于输送剩余未处理的氨水，除第一级以外的其余蒸氨塔中，后一级的蒸氨塔顶端与前一级的蒸氨塔的底端连接，用于输送蒸氨处理后的气体。
[0011]优选的，后一级冷却塔底部出液口通过输送泵与前一级冷却塔底部进液口连接，用于输送冷凝液。
[0012]优选的，氨氮废气输入口通过鼓风机、过滤器和换热装置与氨水制备系统连接。
[0013]有益效果：氨氮废气进入处理系统后先进入氨水制备系统，通过多级脱氨膜能够将氨氮废气中的氨气制备为氨水，之后通过蒸氨系统和浓缩提纯系统能够将氨水变为氨气的同时进一步去除杂质并提纯为高纯度的氨气，实现了从废氨气到高纯氨气的循环利用，减少了污染物的排放，实现了废气的资源化利用，变废为宝，降低了企业的生产运行费用。
附图说明
[0014]图1为氨水制备系统连接示意图；
[0015]图2为蒸氨系统连接示意图；
[0016]图3为浓缩提纯系统连接示意图。
具体实施方式
[0017]一种氨氮废气回收及资源化处理系统，氨氮废气输入口依次通过鼓风机1、过滤器2和换热装置3与如图1所示的氨水制备系统、如图2所示的蒸氨系统、如图3所示的浓缩提纯系统连接；氨水制备系统包括串联连接的多级氨水制备装置，氨水制备装置包括氨水储罐和脱氨膜，每一级脱氨膜的出液口与对应的氨水储罐连接，这样制得的氨水储存于氨水储罐中，前一级的脱氨膜废气出口与后一级的脱氨膜废气进口连接，通过多级脱氨膜对废气依次处理能够有效将氨氮废气中的氨气转化为氨水，后一级的氨水储罐与前一级氨水储罐通过输送泵连接，将存储的氨水向前输送，第一级氨水制备装置的氨水储罐通过氨水总储罐17与蒸氨系统连接。
[0018]具体的，LED芯片行业产生的氨氮废气中主要含有氨气、氮气和氢气，氨氮废气经过鼓风机1进入过滤器2进行过滤去除氨氮废气中细小颗粒物，过滤后的废气进入换热装置3中进行换热降温，然后进入一级脱氨膜4进行氨气吸收，吸收液为存储在一级氨水储罐6中的稀氨水，一级氨水储罐6通过一级循环泵循环经过一级板式换热器5进行冷却降温到至零度左右进入一级脱氨膜4中，未被吸收的氨气进入二级脱氨膜7中，二级脱氨膜7的吸收液储存在二级氨水储罐9中，其通过循环泵进入二级板式换热器8中，经过换热后进入二级脱氨
膜7中再循环到二级氨水储罐9中，二级氨水储罐9中稀氨水通过液位控制，高液位时通过泵将二级氨水储罐9中的氨水补进一级氨水储罐6中。未被吸收的氨气进入三级脱氨膜10中，三级脱氨膜10中的吸收液储存在三级氨水储罐12中，其通过循环泵进入三级板式换热器11中，经过换热后进入三级脱氨膜10中再循环到三级氨水储罐12中，三级氨水储罐10中稀氨水通过液位控制，高液位时通过泵将三级氨水储罐12中的氨水补进二级氨水储罐9中。未被吸收的氨气继续进入四级脱氨膜13中，四级脱氨膜13中的吸收液储存在四级氨水储罐15中，通过泵进入四级板式换热器14中，经过换热后进入四级脱氨膜13中再循环到四级氨水储罐15中，四级氨水储罐15中稀氨水通过液位控制，高液位时通过泵将四级氨水储罐15中的氨水补进三级氨水储罐12中。当四级氨水储罐15的液位处于低液位时，补水泵运行，将纯水储罐16中的纯水补进四级氨水储罐15中。当一级氨水储罐6中液位处于高液位时，将氨水提升至氨水总储罐17中，低液位时输送泵自动停止输送氨水，上述脱氨膜可以采用苏州艾吉克膜科技有限公司生产的ETN脱气膜（脱氨），氨气可以被膜中的吸收液吸收成为氨水，未被吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨氮废气回收及资源化处理系统，其包括脱氨膜、蒸氨塔、冷却塔，其特征在于：氨氮废气输入口依次与氨水制备系统、蒸氨系统、浓缩提纯系统连接；所述氨水制备系统包括串联连接的多级氨水制备装置，所述氨水制备装置包括氨水储罐和所述脱氨膜，每一级所述脱氨膜的出液口与对应的氨水储罐连接，前一级的脱氨膜废气出口与后一级的脱氨膜废气进口连接，后一级的氨水储罐与前一级氨水储罐通过输送泵连接，第一级氨水制备装置的氨水储罐与所述蒸氨系统连接；所述蒸氨系统包括串联连接的多级蒸氨塔，第一级蒸氨塔的壳程的进口与所述氨水储罐连接，壳程的出口与下一级蒸氨塔管程连接，各级所述蒸氨塔的管程依次连接，第一级所述蒸氨塔的氨气出口还与所述浓缩提纯系统连接；所述浓缩提纯系统包括串联连接的多级所述冷却塔。2.根据权利要求1所述的一种氨氮废气回收及资源化处理系统，其特征在于：每级氨水制备装置还包括换热器、循环泵，所述脱氨膜的吸收液进口通过所述换热器、所述循环泵与对应氨水储罐连接，最后一级氨水制备装置的氨水储罐与纯水储罐连接。3.根据权利要求2所述的一种氨氮废气回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，张旭初，高亚光，徐冬磊，卢洪庆，姜晴晴，
申请(专利权)人：江苏中电创新环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：