[发明专利]除去锅炉供水中溶解氧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及除去锅炉供水中溶解氧的方法。

背景技术

由于水中的溶解氧是导致给水系统中锅炉炉管腐蚀的主要因素，因此给水在进入锅炉以前必须进行除氧。通常中高压锅炉采用热力除氧为主，化学除氧为辅，而低压锅炉则可单独采用热力除氧。

热力除氧的原理是基于气体的亨利定律：气体在水中的溶解度与给气体在汽、水界面上的分压成正比，而与大气压力无关。在大气压中把水加热到沸腾时，水的饱和蒸汽压力等于汽—水界面上的大气压力，氧的分压为零，此时氧气在水中的溶解量为零。热力除氧就是根据这个原理，将蒸汽通入除氧器内，将要除氧的水加热到相应压力下的饱和温度（也即水的沸腾温度）使溶解于水的气体解析出来，并随余气排出除氧器，以达到除氧的目的。

在锅炉给水中采用热力除氧，一般要求将供水加热到103℃左右，这要消耗大量的蒸汽，浪费了能源。如氮肥厂的供水采用回收生产过程中的余热后，供水水温在60℃左右，要将之加热到100℃,每吨供水至少需要提供40000千卡的热量（未包括部分水的气化热和热损失）折合标煤5.7kg，实际运行中需要约10kg标煤可将一吨水中的溶解氧气去除，按照年产15万吨总氨的合成氨厂，年需要脱氧的水在500000吨，采用热力除氧方法，仅此一项需耗标煤5000吨，折合人民币500万元。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有的锅炉给水中采用热力除氧存在的能源能源消费高的缺陷，提供的除去锅炉供水中溶解氧的方法。

本发明采用的技术方案如下：

除去锅炉供水中溶解氧的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、合成氨生产过程的合成氨放空气经提氢装置提取氢气；

b、提取氢气后的尾气进入气提塔下部，尾气自下而上与由上而下的未除氧水进行逆流接触，水中溶解氧气释放出来与尾气一并送往三废炉或吹风气回收装置，回收其潜热；

c、经气提后的除氧水进入气提塔下部水箱，取水样分析，溶解氧≤15mg/l后，排入脱氧水槽，由锅炉高压泵送锅炉。

若经步骤c取水样分析，除氧水中的溶解氧≥15mg/l，可通过气提塔循环泵，将未达标除氧水再回流到气提塔中与尾气再逆流接触进行气提除氧，直至除氧水溶解氧≤15mg/l。

本发明脱除水中溶解氧气的原理：

根据气体亨利定律：Po2=E*Na（Po2为氧的分压，E为O2的亨利系数，Na为水中O2的克分子分数），需要脱氧的供水与经提氢后的合成氨系统的放空气充分接触，由于放空气中的O2含量为零，所以水中的溶解氧将释放出来，达到除氧的目的。

根据《小合成氨厂工艺技术与设计手册》，每吨合成氨产生的放空气为135.5NM3/TNH3（Nm3是标米，TNH3是吨氨）,主要成分：NH3:9.4%、CH4:14%、Ar:4.3%、H2:54%、N2:18.2%，放空气量在40 NM3/TNH3，而吨氨需要脱除氧的脱盐水在3.0吨/TNH3，若使放空气与供水进行充分的逆流接触，由于气/水比13以上，完全可以将供水的的溶解氧去除达到0.015g/l的标准。

因此本发明的有点在于：充分利用合成氨生产的废气资源进行锅炉给水除氧，大幅降低除氧水能源消耗、降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的气体装置及工艺流程图。

具体实施方式：

本发明提供的除去锅炉供水中溶解氧的方法，采用了如图1所示的装置，它包括提取氢气装置（膜分离装置），它通过管道与气体塔下部相连，气体塔下部连接有水箱，水箱与气体塔之间连接循环水泵，循环水泵还连接老除盐水箱，另设置脱氧水箱及其相连的高压泵，脱氧水箱通过管道与气体塔水箱相连。

如图1所示，合成放空气（温度25、压力15MPa），经提氢装置（膜分离装置）后，渗透气H2返回压缩生产氨醇，尾气（主要包含N2、CH4、Ar）进入气提塔下部，尾气自下而上与由上而下的未除氧水进行逆流接触（尾气流量670m3/h、温度95、压力0.15MPa，除氧水流量40m3/h），水中溶解氧气释放出来与尾气送往三废炉或吹风气回收装置，回收其潜热。经气提后的除氧水进入气体塔下部水箱，经取水样分析，溶解氧≤15mg/l后排入脱氧水槽，由锅炉高压泵送锅炉。若水中的溶解氧≥15mg/l未达标，可通过水泵将未达标除氧水泵入气体塔，与尾气再循环逆流接触一次，直至除氧水溶解氧≤15mg/l合格。

本发明经申请人实际使用，对于一个年产150000吨/年的合成氨厂，年可节约标煤约5000吨，折合人民币500万元。