[实用新型]用于膜分离预处理的双塔洗氨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成氨工业生产中合成氨弛放气回收领域，特别涉及用于膜分离氢回收预处理的双塔洗氨系统。

背景技术

合成氨生产过程所排放的弛放气，其主要成分为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，尾气富含甲烷通常送燃烧系统，提高经济效益。但是膜分离器对原料气有严格的要求，弛放气必须经过预处理过程合格后，方能进入膜分离器回收氢气。其中之一就是氨气对膜有损害，影响膜寿命，故洗氨工艺就是弛放气的预处理过程中重要一环。

洗氨过程是：弛放气进入洗氨塔，气体在洗氨塔中与高压水泵打进的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，由塔底排出，净化后气体由塔顶排出。

在现有的洗氨系统中，通常采用单塔洗氨方式，其系统存在以下局限性：其一，为保证净化效果，洗氨用水量不宜过低，因此回收系统过度消耗用水量的同时，所得氨水浓度通常低于13%，不利于下一步再利用，其二，净化后的原料气氨含量通常约为几十个ppm以上，直接影响膜分离器的使用寿命，若要求净化后得到更低的气氨含量，则需增大塔高设计，如此又会增加回收塔的设计和使用难度。

发明内容

本实用新型目的是提供一种改进型的洗氨系统，采用双塔洗氨，用于合成氨弛放气膜分离氢回收的原料气预处理，经双塔洗氨能更好的净化弛放气中的氨气。

一种用于膜分离预处理的双塔洗氨系统，包括驰放气输入端9、高压水泵1、第一增压水泵2、第一洗氨塔4和第二洗氨塔5；所述第一洗氨塔4底部设有回收端10，所述第二洗氨塔5顶部设有输出端，所述驰放气输入端9与第一洗氨塔4的下部输入端相连接，所述高压水泵1的输出端与所述第二洗氨塔5上部输入端相连接，所述第一洗氨塔4顶部输出端与所述第二洗氨塔5下部输入端相连接，所述第二洗氨塔5底部输出端与第一增压泵2输入端相连接，所述第一增压泵2输出端与所述第一洗氨塔4上部输入端相连接。 

所述回收端10设有调节阀。

所述第一洗氨塔4内上部设置第一填料层12和第二填料层13，所述第一填料层与第二填料层之间设液体再分布器，所述系统还包括第二增压水泵3，所述第二增压水泵3输入端与所述第一洗氨塔4底部液体循环回流端11相连接，所述第二增压水泵3输出端与所述液体再分布器相连接。所述第二增压水泵3输入端与所述第一洗氨塔4底部液体循环回流端11经第一管路连接，所述第一管路上设有冷却器8。 

所述冷却器8壳程两个管口接通冷却介质，冷却介质通常为循环冷却水。

所述系统还包括除液、加热设备6，所述第二洗氨塔5顶部输出端与所述除液、加热设备6输入端相连接，所述除液、加热设备6的输出端与膜分离器7相连接。

所述高压水泵1的输入端连接脱盐水。

第二洗氨塔5的液位控制通过变频调控第一增压水泵2的水流量来实现、第一洗氨塔4的液位控制通过调控其塔底回收端10的调节阀送出氨水流量来实现。 

本实用新型用于膜分离预处理的双塔洗氨系统，双塔之间气相和液相均采用串连的方式逆向接触吸收，并设置塔底氨水冷却再循环，第一洗氨塔4洗掉了弛放气中大量的氨，第二洗氨塔5作为精洗塔，进一步除去了气体组分中少量氨。弛放气经双塔回收后充分去除了气体组分中的氨气，可以使进入膜分离器之前的原料气净化后氨含量低于10ppm，从而有益于延长膜分离器使用寿命。塔底回流使填料的润泽更充分，且经冷却降温后进一步提高氨气的回收效果，故在保证氨水温度低于40℃的同时，可获得较高浓度氨水（13～20%wt），其可直作为产品使用，从而获得了良好的经济效益。 

附图说明

图1：本实用新型用于膜分离预处理的双塔洗氨系统示意图。 

附图标记说明：1，高压水泵；  2，第一增压水泵；3，第二增压水泵；4，第一洗氨塔；5，第二洗氨塔；6，除液、加热设备；7，膜分离器；8，冷却器；9，弛放气输入端；10，回收端；11，液体循环回流端；12，第一填料层；13第二填料层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明。

如附图所示：

一种用于膜分离预处理的双塔洗氨系统，包括高压水泵1、第一增压水泵2、第二增压水泵3，第一洗氨塔4和第二洗氨塔5，除液、加热设备6，膜分离器7，冷却器8，驰放气输入端9。