[发明专利]氨气(硫酸铵结晶)处理技术工艺系统

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与化工技术领域，氨气与硫酸反应产出硫酸铵结晶体的氨气处理技术工艺(氨气处理系统)，将填补国内外LED行业氨废气处理达到氨气零排放和氨氮废水零排放的空白。 

背景技术

目前国内外LED行业在外延片生产过程中都要用到高纯氨气，氨气是LED外延生长过程主要原料气体之一。氨气在LED外延工艺生产过程中，其中有90％左右的氨气是没有参与工艺反应的而从LED外延工艺设备向外直接排出。如果这些氨气直接排入到空气中，会对人身健康造成伤害并对大自然造成极大破坏。目前国内外对LED外延生产过程中所产生的氨废气没能有效处理，主要处理方式有以下几种： 

1、采用LED外延工艺配套的Scrubber处理。但是Scrubber容易堵塞；氨气处理量比较小，只能处理一台外延设备排出的氨气；耗水量大，排出的废水氨氮超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。 

2、其它专业Scrubber设备，可处理4台外延设备排出的氨气。这种处理方式：Scrubber也容易堵塞；耗水量大，排出的氨氮废水超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。 

3、专业的废气处理设备，主要是水加稀硫酸溶液吸收氨气，产生硫酸铵废水。这种处理方式：废气处理量大，排出的硫酸铵废水氨氮超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。 

4、空气吹脱法：在碱性条件下，使大量空气与废水接触，将废水中呈离子态的氨氮转换成游离氨被吹出，以达去除废水中的氨氮的目的。空气吹脱法的氨氮去除率可达85％以上，吹脱出的氨气易用水、盐酸、硫酸吸收，工艺简单，操作简便，但只能去除废水中的氨氮，对总氮的去除率不高，且能耗大，运行 成本高，若投加碳调节pH值还容易结垢。 

由于现在所采用处理氨气方法大都会产生二次污染，目前国内外还没有一种能彻底解决氨废气一次处理达标的方案。 

发明内容

为了解决上述氨气处理存在二次污染问题，本人对LED行业氨气处理研究多年，对氨废气处理及各种处理工艺设备有深入研究。根据氨气与硫酸化学反应特性(NH3+H2SO4＝＝＝NH4HSO4)，经过对多次试验及理论研究。最终设计出一套将氨气与硫酸完全反应处理后产出硫酸铵结晶体的氨气处理系统。本发明氨气结晶处理技术工艺(系统)，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放，彻底解决氨气处理的二次污染，并且副产品为硫酸铵结晶体，还可以为企业创造经济效益。填补国内外LED行业氨废气一次处理达标的空白。 

本发明的目的在于提供一种将氨气与硫酸完全反应处理后，产出硫酸铵结晶体的氨气处理系统工艺设备，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放。有效把氨气一次性处理成硫酸铵结晶体无二次污染的经济可靠氨气处理系统，实现无氨氮废水及氨气零排放的绿色环保技术与产品。 

氨气结晶处理技术工艺(系统)工作原理： 

1、氨气气体进入反应塔与硫酸溶液进行充分接触反应生成硫酸铵溶液(NH3+H2SO4＝＝＝NH4HSO4)，硫酸铵溶液达到一定饱和浓度后会产生硫酸铵结晶颗粒。可根据硫酸铵溶液在不同温度下饱和度的特性，系统利用加浓硫酸到硫酸铵溶液的放热反应，加热系统反应结晶储液槽内的硫酸铵溶液温度，硫酸铵溶液的饱和度也随之升高。 

表一、不同温度下饱和硫酸铵溶液的数据