一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置及回收方法

技术领域

本发明属于氨气回收技术领域，具体涉及一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置及回收方法。

背景技术

根据《国家能源局综合司关于切实加强电力行业危险化学品安全综合治理工作的紧急通知》的要求，为加强液氨系统安全管理，彻底整治消除氨站隐患，提高企业生产本质安全性，电厂采取积极措施管控重大危险源，加紧落实脱硝还原剂尿素制氨工艺替代液氨的改造，改造后新增尿素溶液制备区，在配制尿素溶液的过程中因搅拌、伴热等会有部分氨气溢出，在尿素临时堆放场地也会因尿素吸水而散发异味，如果直接排放，不仅影响该项目的环评工作，也会对大气环境和人类身体健康造成影响，还造成了资源浪费。

中国专利，公开号CN210021639，公开了一种氨气尾气吸收再利用装置，将氨气尾气依次通过第一喷淋区、第二喷淋区，经过二级吸收除去尾气中氨氮成分，吸收液可以再利用。但目前已公开的氨气吸收再利用装置都是应用于氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐等生产过程中产生的氨气废气，吸收的废气量大，采用二级除盐水吸收法处理废气得到的氨水浓度低，导致产生大量回收氨水，处理成本过高，且仅通过除盐水不能将氨气完全吸收。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置及回收方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置，包括尿素溶液制备区、尿素溶解罐、一级吸收塔和二级吸收塔，所述尿素溶液制备区和尿素溶解罐分别与一级吸收塔内部连通，通过一级吸收塔除去来自尿素溶液制备区和尿素溶解罐的氨气，一级吸收塔内的溶液分别在一级吸收塔和尿素溶解罐内循环使用，一级吸收塔与二级吸收塔连通，通过二级吸收塔除去来自一级吸收塔的氨气，二级吸收塔上设置排气口。

进一步的，所述尿素溶液制备区依次通过通风口和若干个尿素溶解罐氨气排放口与一级吸收塔内部连通。

进一步的，所述通风口与一级吸收塔之间的管路上设置风机，用于将尿素溶液制备区内的含氨空气抽入至一级吸收塔内部。

进一步的，所述尿素溶解罐与一级吸收塔之间的其中一条管路上设置排气扇，用于将尿素溶解罐内的含氨空气通过若干个尿素溶液制备区氨气排放口抽入至一级吸收塔内部，尿素溶解罐与一级吸收塔之间的另一条管路上设置第一输送泵，用于将一级吸收塔内底部的溶液泵入尿素溶解罐内进行回收。

进一步的，所述一级吸收塔内顶部设置喷淋管，喷淋管上设置若干个喷淋嘴，喷淋管上设置循环泵，用于将一级吸收塔内底部的除盐水溶液循环喷淋。

进一步的，所述二级吸收塔顶部开设排气口，二级吸收塔通过第二输送泵连通绿化用水池。

进一步的，所述二级吸收塔内盛放含硝酸除盐水，与一级吸收塔顶部连通的输送管伸入至含硝酸除盐水内。

本发明公开了一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置的回收方法，包括以下步骤：

步骤一、将尿素溶液制备区内的含氨空气输送至一级吸收塔内，在一级吸收塔内通过喷淋管喷淋除盐水进行循环喷淋，除去大部分氨气，得到氨水和含氨废气；

步骤二、将尿素溶液罐内的氨气输送至一级吸收塔内，在一级吸收塔内通过喷淋管喷淋除盐水进行循环喷淋，除去大部分氨气，得到氨水和含氨废气；一级吸收塔内的氨水接近饱和浓度时输送至尿素溶解罐回收使用；

步骤三、经过一级吸收塔吸收后的残余氨气进入二级吸收塔，与二级吸收塔内的含硝酸除盐水充分接触，氨气被完全吸收，得到硝酸铵溶液；二级吸收塔内的硝酸铵溶液达到一定浓度时输送至绿化水池回收使用；

步骤一和步骤二无先后顺序。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置及回收方法，回收装置包括尿素溶液制备区、尿素溶解罐、一级吸收塔和二级吸收塔，尿素溶液制备区和尿素溶解罐分别与一级吸收塔连通，通过一级吸收塔除去来自尿素溶液制备区和尿素溶解罐的氨气，一级吸收塔内的溶液分别在一级吸收塔和尿素溶解罐内循环使用，一级吸收塔与二级吸收塔连通，通过二级吸收塔除去来自一级吸收塔的氨气，二级吸收塔上设置排气口。本发明提供的一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置及回收方法，氨气通过一级吸收塔和二级吸收塔实现二次吸收，可完全去除氨气，不含氨气的气体通过排气口排出，一级吸收塔内的氨水接近饱和浓度时输送至尿素溶解罐回收使用，二级吸收塔内的硝酸铵溶液达到一定浓度时输送至绿化用水池使用，解决了火电厂因尿素溶液制备区散发氨气等异味导致项目环评工作不通过的问题，顺利实现了脱硝还原剂尿素制氨工艺替代液氨的改造，彻底消除氨站隐患。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图；

其中，1、尿素溶液制备区；2、通风口；3、尿素溶解罐；4、排气扇；5、风机；6、一级吸收塔；7、尿素溶解罐氨气排放口；8、尿素溶液制备区氨气排放口；9、喷淋管；10、除盐水；11、第一输送泵；12、循环泵；13、二级吸收塔；14、含硝酸除盐水；15、第二输送泵；16、绿化用水池；17、排气口。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-2所示，一种尿素溶液制备区含氨废气回收装置，包括尿素溶液制备区1、通风口2、尿素溶解罐3、排气扇4、风机5、一级吸收塔6、尿素溶解罐氨气排放口7、尿素溶液制备区氨气排放口8、喷淋管9、除盐水10、第一输送泵11、循环泵12、二级吸收塔13、含硝酸除盐水14、第二输送泵15、绿化用水池16和排气口17，尿素溶液制备区1内部依次通过通风口2和若干个尿素溶解罐氨气排放口7与一级吸收塔6内部连通，通风口2与一级吸收塔6之间的管路上设置风机5，用于将尿素溶液制备区1内的含氨空气抽入至一级吸收塔6内部，尿素溶解罐3与一级吸收塔6连通，一级吸收塔6内盛放除盐水10，尿素溶解罐3与一级吸收塔6之间的其中一条管路上设置排气扇4，用于将尿素溶解罐3内的含氨空气通过若干个尿素溶液制备区氨气排放口8抽入至一级吸收塔6内部，尿素溶解罐3与一级吸收塔6之间的另一条管路上设置第一输送泵11，用于将一级吸收塔6内底部的溶液泵入尿素溶解罐3内进行回收，一级吸收塔6内顶部设置喷淋管9，喷淋管9上设置若干个喷淋嘴，喷淋管9上设置循环泵12，用于将一级吸收塔6内底部的溶液循环利用，一级吸收塔6与二级吸收塔13连通，二级吸收塔13内盛放含硝酸除盐水14，二级吸收塔13上开设排气口17，用于排出其内气体，二级吸收塔13通过第二输送泵15连通绿化用水池16，便于实现废水回收利用。

本发明公开了一种尿素溶液制备区含氨废气回收方法，包括以下步骤：

步骤一、将尿素溶液制备区1内的含氨空气输送至一级吸收塔6，在一级吸收塔6内，喷淋管9通过喷淋除盐水10进行循环喷淋，除去大部分氨气，得到一定浓度的氨水和含氨废气；

步骤二、将尿素溶液罐3内的氨气输送至一级吸收塔6，在一级吸收塔6内，喷淋管9通过喷淋除盐水10进行循环喷淋，除去大部分氨气，得到一定浓度的氨水和含氨废气；

步骤三、经过一级吸收塔6吸收后的残余氨气进入二级吸收塔13，与二级吸收塔13内的含硝酸除盐水14(硝酸浓度约2％)充分接触，氨气完全被吸收，得到一定浓度的硝酸铵溶液；

一级吸收塔6内的氨水接近饱和浓度时输送至尿素溶解罐3回收使用，二级吸收塔13内的硝酸铵溶液达到一定浓度时输送至绿化水池16回收使用；

步骤一和步骤二无先后顺序，可以同时启动或者启动其中一项，氨气溶于氨水在常温常压下就可以。

需要说明的是，通常氨气溶于水的浓度约在25～32％，本发明不限制回收的氨水浓度，一级吸收塔6内氨水浓度达到饱和之前(氨水浓度在1％～32％之间)都可以输回尿素溶液罐3使用。

本发明的工作原理为：

尿素溶液制备区1内的含氨空气进入抽风口2，在风机5的作用下，经由尿素溶液制备区氨气排放口8排出至一级吸收塔6内，来自尿素溶液制备区1内的含氨空气与喷淋管9喷出的除盐水10相接触，除去大部分氨气；

尿素溶液罐3内的氨气在排气扇4的作用下，经由尿素溶解罐氨气排放口7排出并进入一级吸收塔6内后，与喷淋管9喷出的除盐水10相接触，来自尿素溶液罐3内的氨气与喷淋管9喷出的除盐水10相接触，除去大部分氨气；除盐水10通过循环泵12的泵作用能够在一级吸收塔6内循环，在一级吸收塔6内通过喷淋除盐水10进行循环喷淋，吸收、除去大部分氨气，得到一定浓度的氨水和含氨废气，当除盐水10吸收氨气达到一定浓度或一级吸收塔6内的氨水接近饱和浓度时，一级吸收塔6内底部的溶液通过第一输送泵11输送至尿素溶解罐3回收利用；一级吸收塔6吸收后的残余氨气进入二级吸收塔13内，与含硝酸除盐水14相接触后被完全吸收，生成硝酸铵溶液，氨气吸收后的气体通过排气口17排出，当硝酸除盐水14内底部的硝酸铵浓度达到一定程度时，通过第二输送泵15输送至绿化用水池16，可进行施肥等。

本发明的有益效果为：

氨气通过一级吸收塔6和二级吸收塔13实现二次吸收，可完全去除氨气，最终排出不含氨气的合格气体，一级吸收塔6内的氨水接近饱和浓度时送至尿素溶解罐3回收使用，二级吸收塔13内的硝酸铵溶液达到一定浓度时送至绿化用水池16使用，解决了火电厂因尿素溶液制备区散发氨气等异味导致项目环评工作不通过的问题，顺利实现了脱硝还原剂尿素制氨工艺替代液氨的改造，彻底消除氨站隐患。

本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。