本发明专利技术公开了一种膜法回收废气中氨气的方法及装置。该方法采用膜法分离技术，使废气在膜中扩散，利用稀酸溶液与废气中的氨气反应形成铵盐溶液；然后将铵盐溶液浓缩结晶，分离其中的固体铵盐结晶和母液。本发明专利技术利用膜法分离技术回收氨气，效率高、能耗小，处理后的尾气满足排放标准，且能将回收的氨气转化为铵盐产品，有效实现氨气的资源化利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及膜分离
，具体涉及一种膜法回收废气中氨气的方法及装置。
技术介绍
在医药合成工业、含氮产品生产企业和合成氨工业等产生的废气中常含有见13，这些废气被排放之前，必须进行净化处理，除去其中的NH3,以满足环保排放标准。废气中NH3的清除和回收，通常采用水洗法和稀酸中和法。水洗法操作方便，效果尚可，但设备庞大，投资较大，而且还产生大量无法利用的稀氨水，这些稀氨水还需废水处理装置的处理才能排放，不仅造成NH3资源浪费，而且增加废水处理装置的负荷；稀酸中和法采用塔类设备(如填料塔等)，存在设备腐蚀严重，投资和设备维护高，操作成本高等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效进行氨气资源·化利用的方法和装置。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种膜法回收废气中氨气的方法，包括以下步骤采用膜法分离技术，使废气在膜中扩散，利用稀酸溶液与废气中的氨气反应形成铵盐溶液；然后将铵盐溶液浓缩结晶，分离其中的固体铵盐结晶和母液。将上述铵盐溶液分离得到的母液配制成稀酸溶液，进行循环利用。其中，废气与稀酸溶液的体积比为1-30:1 ;废气中氨气的体积百分含量为O.1-40%;稀酸溶液为稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸，体积百分浓度为10-30%。稀酸可以采用工业品或废酸液，以降低成本，相应获得的铵盐可以作为工业品或氮复肥出售。膜法分离技术采用两组串联的膜组件，包括膜组件I和膜组件II ;所述废气依次通过膜组件I和膜组件II的管程，所述稀酸溶液分别通过膜组件I和膜组件II的壳程；所述通过膜组件II的稀酸溶液直接通入膜组件I中进行循环利用。膜组件的操作温度为5_40°C，操作压力为O. 1-0. 25MPa。膜组件I和膜组件II的传质面积比为3-4. 5:1 ;通过膜组件I和膜组件II的稀酸溶液的体积比为2. 5-5:1。本专利技术还提供了上述用于回收废气中氨气的装置，包括膜组件、液泵、储液槽、配液池、稀酸高位槽、结晶器和离心机；稀酸高位槽通过配液池与储液槽相连；储液槽通过液泵与膜组件的壳程入口相连通；膜组件的壳程出口依次与结晶器、离心机相连。其中，离心机与配液池相连，可将离心分离得到的母液通过配液制备稀酸溶液，从而进行循环利用。上述装置还包括缓冲罐；废气通过缓冲罐通入膜组件的管程。膜组件为两个串联，包括膜组件I和膜组件II ;储液槽通过液泵与膜组件I的壳程入口相连通；膜组件I的壳程出口依次与结晶器、离心机相连；膜组件II的壳程出口与储液槽相连。本专利技术相比现有技术具有以下优点利用膜法分离技术回收氨气，效率高、能耗小，处理后的尾气满足排放标准，且能将回收的氨气转化为铵盐产品，有效实现氨气的资源化利用。本专利技术膜法回收废气中氨气的装置，利用两组膜组件串联，对氨气的回收更加充分，同时稀酸溶液可以重复利用，降低成本。本专利技术回收氨气的工艺简单，装置操作方便，节能环保。附图说明图I为本专利技术膜法回收废气中氨气的装置的结构示意图。图中，I-缓冲罐，2-膜组件I，3-膜组件II，4-液泵，5-储液槽，6-稀酸高位槽，7-配液池，8-结晶器，9-离心机，a-废气，b-尾气，C-铵盐溶液，d-铵盐，e-母液。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。装置实施例 本专利技术膜法回收废气中氨气的装置由膜分离和氨资源化两部分组成，其中膜分离部分包括两组膜组件膜组件I 2和膜组件II 3、缓冲罐I、储液槽5和液泵4;氨资源化部分包括多联式高效结晶器8、自卸式离心机9、稀酸高位槽6和配液池7。废气a通过缓冲罐I依次通入膜组件I 2和膜组件II 3的管程；稀酸溶液分别通过膜组件I 2和膜组件II 3的壳程。稀酸高位槽6通过配液池7与储液槽5相连。储液槽5通过液泵4分别与膜组件I 2和膜组件II 3的壳程入口相连通。膜组件I 2的壳程出口依次与结晶器8、离心机9相连。膜组件II 3的壳程出口与储液槽5相连，通过液泵4泵入膜组件I 2的壳程进行循环利用。离心机9与配液池7相连，可将离心分离得到的母液e通过配液制备稀酸溶液，重新通入储液槽5内进行循环利用。方法实施例一 工艺参数待回收的废气中氨气体积百分含量为O. 1%。稀酸溶液为稀硫酸，体积浓度为10%，稀酸溶液与废气的体积比为30:1。膜组件I和II的操作温度为40°C，压力位O.25MPa。两组膜组件I和II的传质面积比为1:11 = 3 :1，膜组件I和II的稀酸溶液体积比为Ι:Π = 2. 5 :1。气体流程(管程)含NH3废气a经计量后进入缓冲罐1，平稳后的废气由膜组件上端进气口进入膜组件I 2，NH3在中空纤维中通过膜孔扩散，进入烯酸溶液中，反应生成铵盐溶液c，处理后的废气从下端出气口离开膜组件I 2，然后再从膜组件II 3的上端进气口进入膜组件II 3，废气中剩余NH3被进一步吸收处理，最后处理后的尾气b从下端出气口离开膜组件II 3，被放空。液体流程(壳程)将配制的稀酸溶液打至稀酸高位槽6中待用。工作时，将稀酸溶液放入配液池7，稀酸溶液的浓度和放入量根据具体的工况条件确定(见表I)。配液池7中的稀酸溶液放入储液槽5，启动液泵4，液泵4的流量根据气液比确定。稀酸溶液由液泵4引自储液槽5，稀酸溶液按比例分成大小两股，大股量进入膜组件I 2，小股量进入膜组件II3，分别吸收扩散过来的NH3，反应生成铵盐。来自膜组件II 3的含铵盐的稀酸溶液直接进入储液槽5，形成吸收操作循环回路液泵一膜组件II 3—储液槽。在膜组件I 2壳程形成的铵盐溶液C进入多联式高效结晶器8，在此浓缩结晶。含有铵盐结晶的母液进入自卸式离心机9，进行固液分离，结晶为铵盐d固体产品；分离后的母液e进入配液池7，和来自稀酸高位槽6的稀酸进行配液，配液后的稀酸溶液进入储液槽5，供液泵4，形成吸收一结晶一配液操作循环回路液泵一膜组件I 一多联式高效结晶器一自卸式离心机一配液池一储液槽。本专利技术膜法回收废气中NH3及其资源化新工艺，能有效地处理各种含NH3废气，脱氨后的尾气组分满足废气排放标准，回收的NH3转化为铵盐产品，实现NH3资源化。方法实施例二 工艺参数见表1，气体流程和液体流程同方法实施例一。 方法实施例二 工艺参数见表1，气体流程和液体流程同方法实施例一。 方法实施例四 工艺参数见表1，气体流程和液体流程同方法实施例一。 方法实施例五 工艺参数见表1，气体流程和液体流程同方法实施例一。 效果实施例 对方法实施例一至实施例五的尾气b进行检测，结果如下表所示 表I各实施例的工艺参数和检测效果权利要求1.一种膜法回收废气中氨气的方法，其特征在于，包括以下步骤采用膜法分离技术，使所述废气在膜中扩散，利用稀酸溶液与所述废气中的氨气反应形成铵盐溶液；然后将所述铵盐溶液浓缩结晶，分离其中的固体铵盐结晶和母液。2.根据权利要求I所述的膜法回收废气中氨气的方法，其特征在于，将所述铵盐溶液分离得到的母液配制成所述稀酸溶液，进行循环利用。3.根据权利要求I所述的膜法回收废气中氨气的方法，其特征在于，所述废气与稀酸溶液的体积比为1-30:1 ;所述废气中氨气的体积百分含量为O. 1-40% ;所述稀酸溶液为稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸，体积百分浓度为10-30%。4.根据权利要求I所述的膜法回收废气中氨气的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种膜法回收废气中氨气的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用膜法分离技术，使所述废气在膜中扩散，利用稀酸溶液与所述废气中的氨气反应形成铵盐溶液；然后将所述铵盐溶液浓缩结晶，分离其中的固体铵盐结晶和母液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆建刚，花爱春，许正文，承玲，林凤英，樊璠，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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