[发明专利]一种液氨直接制氨水无换热节能制备装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液氨直接制氨水无换热节能制备装置和方法，是一种化工原料的制备装置和方法，是一种环保设备的辅助装置和方法，是一种用于制备脱硝还原剂氨水的装置和方法。

背景技术

氮氧化物（NOx）是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，NOx是电厂对环境的最大污染源之一。作为电厂环保的一种技术设备投入，脱硝过程能够消减氮化合物，直接减少氮氧化物对环境的污染。现有SNCR（无催化剂脱硝工艺）脱硝系统使用浓度为5%的氨水作为脱硝还原剂，能够起到很好的环保效果。常规的氨水产品是浓度为20%的氨水。因此，在使用前需要将浓度为20%的氨水制备为浓度为5%的氨水。现有的常规氨水制备装置，其制备后的氨水是用于其他目的的，浓度较高，不适应SNCR系统使用，如果直接使用会造成氨水的浪费，如果后续再加装氨水稀释装置，使整个系统更加复杂。同时常规氨水制备系统氨水浓度不稳定，造成后续的氨水流量统计偏差大。而且，常规氨水制备装置在氨水配置过程中释放出大量热量，存在安全隐患，需要使用大量循环冷却水进行冷却，造成大量能量浪费。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种液氨直接制氨水无换热节能制备装置和方法。所述的装置和方法所配置的氨水可以一次达到5%的浓度，并且无需大量冷却水以吸收制备过程中的热量。

本发明的目的是这样实现的：一种液氨直接制氨水无换热节能制备装置，包括：圆柱形的反应罐，所述的反应罐的底部设有进水口，所述的反应罐的顶部设置稀氨水出口，所述的反应罐的中上部设置多个液氨入口，各个所述的液氨入口与各自的盘管连接，各个所述的盘管交错安装，并向所述反应罐的中下部延伸，所述盘管分别与各自的分布器连接。

进一步的，所述的反应罐的下半部分设置两道阻挡网，所述的两道阻挡网之间装填填料，所述的填料包围各个所述的分布器。

进一步的，所述的盘管呈之字形弯曲。

进一步的，所述的液氨入口为3个。

进一步的，所述的分布器为端部封闭的圆形管，所述的圆形管的外圆面和端面分布多个通孔。

一种上所述装置的液氨直接制氨水无换热节能制备方法，所述方法的步骤如下：

通过进水口向反应罐中注水稀释水，稀释水从反应罐的底部向上运动；

在进水口注入稀释水的同时，通过各个液氨入口注入液氨；

液氨通过盘管汽化，形成氨气液，液氨汽化时吸收盘管上的热量；

氨气液通过分布器与稀释水混合，形成稀氨水，混合的同时放热；

稀氨水携带热量继续上升，通过盘管时将热量传给盘管，补充由于液氨汽化时所吸收的热量；

经过盘管冷却的稀氨水从反应罐顶部的稀氨水出口输出。

本发明产生的有益效果是：本发明利用稀释的氨水在稀释反应过程中所产生的热量加热盘管，使盘管中的液氨膨胀并吸收热量，这样既降低了液氨稀释反应时所生成的热量，又使液氨在稀释前膨胀，即可以增加液氨喷射进入稀释水中的压力，又可以使液氨的体积增加，两者都有利于液氨与稀释水的充分混合，提高液氨稀释的速度。本发明充分利用了液氨稀释时产生的废热，即提高了液氨稀释的效率，又避免使用更多的能源去降低稀释氨水的温度，降低了能耗，节约了大量的能源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一所述装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例二所述带有填料的装置结构示意图；

图3是本发明的实施例五所述分布器的端面外形示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种液氨直接制氨水无换热节能制备装置，如图1所示。本实施例包括：圆筒形的反应罐2，所述的反应罐的底部设有进水口6，所述的反应罐的顶部设置稀氨水出口1，所述的反应罐的中上部设置多个液氨入口3，各个所述的液氨入口与各自的盘管连接4，各个所述的盘管交错安装，并向所述反应罐的中下部延伸，所述盘管分别与各自的分布器5连接。

所述的反应罐可以是圆筒形，即为一个回转体，也可以是球型或棱柱形，类似于一个两端封闭的竖直粗管子。圆筒形是化工设备常用的形状，易于加工，并且最节省材料。圆筒形的上下两端封闭，底部设置注入稀释水的进水口，顶部设置输出稀氨水的稀氨水出口。