[实用新型]热量自交换翅片式氨水制备装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工生产设备及化工产品制备技术领域，尤其是涉及一种无需冷却水、无需用电的热量自交换翅片式氨水制备装置。

背景技术

氨水是实验室重要的试剂，试剂氨水的国标含量为25％。工业上用作烟气脱硫脱硝的还原剂。农业上经稀释后可用作化肥。无机工业用于制选各种铁盐。军事上作为一种碱性消毒剂，用于消毒沙林类毒剂。毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布，溶解和调整酸碱度，并作为助染剂等。有机工业用作胺化剂，生产热固性酚醛树脂的催化剂。医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激，医治晕倒和昏厥，并作皮肤刺激药和消毒药。也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。还用于制药工业、晒图等。

氨水制备基本原理：氨溶于水形成的水溶液叫做氨水。其反应方程式为：NH₃+H₂O→NH₃·H₂O；氨很容易溶解于水，在20℃时，一体积的水可溶解约700体积的氨；从化学平衡观点看，NH₃(气)+H₂O(液)＝NH₃·H₂O+Q，这个反应是可逆放热反应。在绝热过程中，随着反应过程的进行，溶液的温度随之升高，逆向反应速率加大，平衡氨的含量下降，当溶液温度上升到35℃时，在1大气压下，溶液稳定氨含量是25％，当温度高于35℃时，1大气压下溶液稳定氨的含量就小于25％，即在1大气压，溶液温度高于35℃情况下是无法制取合格的氨水。因此，在生产氨水过程中，必须及时移走反应过程中所放出的热量，使生产操作控制在1大气压小于35℃的情况下进行。

工业生产中反应过程所放出的热量是用水进行冷却，其操作是氨由液氨钢瓶供给，而液氨钢瓶是受环境温度控制，液氨吸热气化，通入吸收反应器内进行反应，在反应过程中用冷却水移走热量，使反应过程得以正常进行。但是，由于环境温度很不稳定，它随着季节的不同而不同，在一天中随着早、中、晚、夜的变化温度变化很大，因此，液氨钢瓶内的液氨气化速率随环境温度变化也大，也就是反应器内进氨量波动较大，当冷却水不变的情况下，使吸收反应器内的温度变化也大。另外所用的冷却水随着来源的不同，季节和早、中、晚、夜的不同，冷却水进口温度变化幅度也比较大，这也直接影响反应器内的反应温度。由于吸收反应器内温度产生大的波动，其结果，不仅影响产品质量的稳定，而且造成氨的大量浪费，使氨的利用率大幅度下降，造成环境污染，给操作带来很大困难。

目前，氨水的制备工艺主要有：鼓泡吸收、泡罩塔吸收和液氨直接吸收法。CN2873744Y实用新型公开了一种速成工业氨水制备装置，采用多个换热器，合理安排氨介质流道和水介质流道，充分利用氨水制备过程中的吸热和放热，在一个单元设备中最大限度地增大换热面积，提高换热效果，完成多次吸收反应。CN201148352Y实用新型公开了一种配制氨水的装置，大大缩短了氨水的配制时间，降低了生产成本，还避免了空气污染，改善了生产操作环境。CN101863495B发明公开了一种高效的将液氨与水配置成氨水的设备，克服了现有技术氨水配置效率低、配置所需设备多、噪音大、成品氨水浓度低、氨水浓度不均匀等缺陷。CN201940202U实用新型公开了一种由液氨制备氨水的装置，针对液氨与水混合制备氨水过程存在的问题，克服过程噪音和震动问题，同时解决热氨水的问题，提供一种高效、稳定和可靠的由液氨制备氨水的装置。CN102701233B发明公开了一种液氨吸收器及其氨水制备系统，提供一种液氨吸收器，采用新型的液氨直接吸收法制备氨水，其配套设备少，其系统投入设备少，工艺简单，自产氨水综合成本低。CN203183930U公开了一种氨水制备装置，提供了一种氨水浓度均匀、冷却效果好、节省能源、安全可靠的氨水制备装置。CN202336300U实用新型公开了一种释氨装置，具有工艺流程筒单容易操作，氨水浓度均匀并且可根据需要控制出口氨水浓度，氨损失率较低，对环境影响较小，能够连续运行，生产效率高等优点。CN103285755A发明公开了一种盘管式氨水制备一体机，具有结构设计合理，操作安全性高，氨水浓度均匀，节约能源，氨的损失较小，对环境影响小，能够连续运行，结构紧凑，换热效率高，操作更加方便等优点。

以上技术方案都针对原有不同技术缺陷做出了不同程度改进，但都没有脱离用冷却水移走反应过程释放热量这一环节，仍然存在液氨钢瓶内的液氨气化速率随环境温度变化、吸收反应器内进氨量波动、吸收反应器内产生温度波动、及水资源和能源浪费等问题。

发明内容