膜分离预处理系统内氨水热能回收系统技术方案

技术编号:8421483 阅读:157 留言:0更新日期:2013-03-15 17:40
本实用新型专利技术公开了膜分离预处理系统内氨水热能回收系统,包括弛放气输入端(7)、高压水泵(1)、洗氨塔(2)、换热器(4)、;所述高压水泵(1)的输出端与所述洗氨塔(5)上部输入端相连接,所述弛放气输入端(7)与洗氨塔(2)的下部输入端相连接,所述洗氨塔(2)顶部输出端与换热器(4)管程输入端相连接,所述洗氨塔(2)底部输出端与换热器(4)壳程输入端相连接。本实用新型专利技术有效的回收了产品氨水的热能,并大大减少了用于原料气加热的蒸汽消耗量。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及合成氨工业生产回收领域,特别涉及膜分离预处理系统内氨水热能回收利用。
技术介绍
合成氨生产过程中有一部分工艺气需要排放,弛放气的主要成分为H2、N2, NH3> CH4和Ar气,直接放空会造成一定的经济浪费和环境污染,通过膜分离装置可以将其中的高浓度氢气分离回收送回合成系统,尾气富含甲烷送燃烧系统或进一步利用,提高经济效益。由于弛放气中含有氨(NH3)组分,氨对膜组件有损害作用,会降低膜分离器的使用寿命,故弛·放气需要先进行洗氨的预处理。此外,由于水洗过程气液两相平衡,使得塔顶出来的原料气中水含量处于饱和状态,经除液器后的管路及膜分离器中遇冷降温会出现水雾,进入膜分离器后会造成膜分离器性能下降。因此,膜分离器还要求入膜的原料气必须经过加热的预处理,使原料气温度高于露点并达到工作温度。其中洗氨是个放热过程,洗氨塔塔底排出氨水温度会达到50 60°C,而洗氨后的原料气出塔温度范围为25 35°C,经除液后又需要加热到40 45°C的工作温度,才能进入膜分离器回收氢气。可见,利用塔底排出的氨水来预热入膜前的原料气,既可以回收氨水的热能,降低产品氨水的温度,又可大大节约原料气的加热蒸汽用量,从而获得显著的节能减排效益。此技术可改变在现有工艺中,较高温度的氨水被直接送往膜分离预处理系统界外,而原料气完全依靠引入低压蒸汽加热来增加公用工程消耗的状况。
技术实现思路
本技术提供一种膜分离预处理系统内氨水热能回收系统,目的是改进膜分离氢回收工艺的预处理工艺,既有效的回收了氨水的热能,又对原料气进行了预热,实现了预处理系统内的氨水热能回收和利用。一种膜分离预处理系统内氨水热能回收系统,包括弛放气输入端7、高压水泵I、洗氨塔2、换热器4、;所述高压水泵I的输出端与所述洗氨塔5上部输入端相连接,所述弛放气输入端7与洗氨塔2的下部输入端相连接,所述洗氨塔所述洗氨塔2底部输出端与换热器4壳程输入端相连接。所述洗氨塔2顶部输出端与换热器4管程输入端经第一管路连接,所述第一管路上设有除液器3。所述系统还设有套管加热器5,所述换热器4管程输出端与套管加热器5输入端相连接。所述套管加热器5输出端连接膜分离器6所述高压水泵I的输入端连接脱盐水。本技术与现有回收系统相比,以参数8°C、流量5000Nm3/h、氨含量 6%的合成氨弛放气为例,可节约低压(O. 5MpaG)饱和蒸汽用量 I. 2吨/日。可见,此技术有效的回收了产品氨水的热能,并大大减少了用于原料气加热的蒸汽消耗量。附图说明图I :本技术膜分离预处理系统内氨水热能回收系统示意图。附图标记说明1,高压水泵;2,洗氨塔;3,除液器;4,换热器;5,套管加热器;6,膜分离器;7,弛放气输入端。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步解释说明。 实施例I如附图所示,膜分离预处理系统内氨水热能回收系统包括驰放气输入端7、高压水泵I、洗氨塔2、换热器4 ;所述高压水泵I的输出端与所述洗氨塔5上部输入端相连接,所述驰放气输入端7与洗氨塔2的下部输入端相连接,所述洗氨塔所述洗氨塔2底部输出端与换热器4壳程输入端相连接。洗氨塔2顶部输出端与换热器4管程输入端经第一管路连接,所述第一管路上设有除液器3。换热器4管程输出端与套管加热器5输入端相连接。套管加热器5输出端连接膜分离器6,高压水泵I的输入端连接脱盐水。合成氨弛放气先进入洗氨塔洗氨,其过程是弛放气进入洗氨塔2,气体在洗氨塔中与高压水泵I打进塔的脱盐水在填料层中逆流接触,气相中的氨(NH3 )被水吸收后变成氨水,由洗氨塔2塔底排出,净化后气体由2塔顶排出。洗氨塔中水吸收氨的过程是个放热物理化学过程,因此,塔底氨水温度较高,约5(T60°C,塔底排出的氨水送到换热器4与塔顶排出的原料气进行换热,氨水冷却后可降温至40°C,作为产品氨水送往界外。塔顶排出来的原料气通常在25 35°C左右,经过除液后送到换热器4与塔底排出的氨水换热,原料气被预热后再送入套管式加热器5加热到工作温度40 45°C后入膜分离器6。套管式加热器5以低压蒸汽为热源,作为原料气预热后的补充加热,当弛放气气量较大且氨含量较低时,原料气经换热器4预热后温度未达到40 45°C工作温度的情况下投用,补充加热。以上所述,仅为本技术较佳的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内,根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种膜分离预处理系统内氨水热能回收系统,其特征在于,包括弛放气输入端(7)、高压水泵(1)、洗氨塔(2)、换热器(4);所述高压水泵(1)的输出端与所述洗氨塔(5)上部输入端相连接,所述弛放气输入端(7)与洗氨塔(2)的下部输入端相连接,所述洗氨塔(2)顶部输出端与换热器(4)管程输入端相连接,所述洗氨塔(2)底部输出端与换热器(4)壳程输入端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种膜分离预处理系统 内氨水热能回收系统,其特征在于,包括弛放气输入端(7)、高压水泵(I)、洗氨塔(2)、换热器(4);所述高压水泵(I)的输出端与所述洗氨塔(5)上部输入端相连接,所述弛放气输入端(7)与洗氨塔(2)的下部输入端相连接,所述洗氨塔(2)顶部输出端与换热器(4)管程输入端相连接,所述洗氨塔(2)底部输出端与换热器(4)壳程输入端相连接。2.根据权利要求I所述的膜分离预处理系统内氨水热能回收系统,其特征在于所述洗氨塔(2)顶部输出端与换...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭文泰徐徜徉尹中升黄震宇单世东高建
申请(专利权)人:天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司
类型:实用新型
国别省市:

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