气氨回收再利用工艺装置的应用

郭士才,刘 洋

(安徽晋煤中能化工股份有限公司, 安徽临泉 236400)

根据煤化工合成氨生产工艺的要求，在常压氨水储存或充装过程中，氨水极易挥发流失，如果不采取气氨回收措施，会对周围环境造成严重污染。目前氨水充装过程中气氨回收尚未得到很好的解决。根据常温下氨的物理和化学性质，这是一种无色有刺激性恶臭的气体，易液化。气氨极易溶于水,对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,破坏细胞膜结构。同时,氨的溶解度极高,对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,短期内吸入大量氨气后可出现恶心、呕吐、乏力等症状。若吸入的氨气过多,导致血液中氨浓度过高,就会通过三叉神经末梢的反射作用引起心脏停搏或呼吸停止,危及生命。

1 装置原理

气氨回收再利用装置的主要设备包括气氨吸收槽、水力喷射器、浮筒式水封、压力水泵、换热器。氨水在充装时，通过气氨吸收槽相连压力泵,将槽内的稀氨水不断地水循环吸收,以此达到气氨回收的目的。气氨回收再利用工艺装置，见图1。

图1 气氨回收再利用工艺装置

2 工艺流程

气氨回收工艺流程：当成品氨水通过氨水泵加入充装槽罐时，随着液位不断升高槽罐空间不断减少,因氨水不稳定易分解的特性，槽罐内产生大量气氨;与此同时开启与气氨吸收槽相连的压力水泵，吸收槽内的水(运行一段时间会形成稀氨水)就会通过C阀(此时D阀关闭)打入水力喷射器;水经喷嘴A高速流出，使水力喷射器B内腔形成负压，罐体内的气氨被吸收到水力喷射器内，与水混合并在底部溶解槽(防止未溶解的气氨进入泵体内形成汽蚀)内充分溶解。此过程通过不断水循环吸收，以达到气氨回收的效果。

3 主要设备结构

(1)水力喷射器：水经泵打压后由喷嘴A高速流出，使水力喷射器B内腔形成负压，罐体内的气氨就会在负压作用下被吸收到水力喷射器内，与喷嘴A高速流出的水混合后进入溶解槽并充分溶解。

(2)浮筒式水封：水封的中心连接管与气氨吸收槽连接，中心连接管与水封的吸收槽满水，并在水槽(一般大约1 m可以承受0.1 MPa的压力)上缘留有水溢流口。在水槽上缘与浮筒之间安装补水管，如果吸收槽气体压力超出常压，气体(含有气氨)就会通过水封的中心连接管进入水封，气体中含有的气氨被水吸收,其他气体通过浮筒进入大气。浮筒式水封起到安全阀的作用。

(3)氨水冷却器：气氨吸收槽的液体不断循环造成吸收槽内温度升高，降低气氨在水中的溶解度。可通过氨水冷却器降低气氨吸收槽内的液体温度，提高气氨回收浓度[1]。

(4)氨水浓缩装置：当吸收槽内吸收了一定浓度的气氨时，关闭C阀；气氨吸收槽里的稀氨水通过D阀进入氨水浓缩装置，之后浓缩装置加工的成品氨水进入充装的槽罐。其中稀氨水泵既可以作为稀氨水循环吸收泵，又可以作为浓氨水装置输送泵，起到节能降耗的作用[2]。

4 技术优势

现有气氨回收再利用装置弥补了气氨回收技术的不足，解决了气氨无法高效回收再利用的难题。该装置结构简单、安装和使用方便，依据水喷射器内部形成负压的原理，用氨水槽的水吸收充装氨罐内的气氨，减少了气氨的排放,降低了污染，提高了生产装置的氨利用效率和生产效益[3-4]。

5 结语

设计气氨回收再利用装置，利用气氨吸收槽上方的水喷射器，高速喷射的水流形成负压，使充装氨水槽内的95%气氨进入气氨吸收槽，达到气氨回收的目的;回收的稀氨水再通过浓缩装置加工进入成品氨水槽，以达到气氨的回收循环再利用的目的。此过程既减少了空气的污染又节约了能耗。