北京华分分析仪器有限公司
 
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 无动力氨回收设备>>设计依据
  合成氨生产过程中,合成气体组分中惰性气体会降低氨的合成率,因此,必须将惰性气体含量较高的合成气从合成系统排放出去,这部分排放气体称为放空气。此外,合成氨减压进入到氨贮罐系统,由于高压液氨减压会闪蒸出一定量的气态氨,同时,溶解在液氨中的氢、氮、甲烷以及少量的氩等不凝气体会从液氨中释放出来, 为了稳定液氨贮罐系统压力,这部分气态氨会随其他不凝气体一同排出系统, 这部分气称为贮罐气。放空气与贮罐气总称为合成氨尾气,或叫弛放气。每生产一吨氨的尾气量约为 180 - 240m3 ,一般组成为氢 20-70% ;氮 7-25% ;甲烷 6-18% ;氩 3-8% ;氨 1-55% 以及少量的氩氪氙等惰性气体,储罐气中氨含量多达 40-55% ,经过实际测量,尾气中氨含量在20-60% 之间。
  目前,合成氨生产厂家根据设备的不同,一般分为 15MPa和30MPa两个压力等级。按亨利定律计算,氢、氮及惰性混合气在液氨中的溶解度:压力在15MPa下每吨氨溶解量为16立方米,压力在30MPa下每吨氨溶解量为30立方米。另外,液氨在饱和状态下,液氨贮罐中气相氨含量为45%.实际中考虑10%的过饱和度则5%经计算液氨储罐气中每吨氨的排放量为:在15MPa压力下35.5立方米,在30MPa压力下66立方米。则15MPa压力的合成氨生产工艺每吨氨约带出14.8kg氨、30MPa压力的合成氨生产工艺每吨氨约带出27kg的氨
一个年产10万吨的合成氨厂由此带出的氨量分别为1480吨或2700吨,采用低压水吸收法回收制成15%左右的氨水达万吨以上,而且回收率低,销售氨水的附加值低。如采用能达到环保排放要求的深度水解工艺处理回收其中的氨,每处理一吨氨水成本在30元左右,为此年耗资50万元以上。而且涉及工厂氨、碳、水的平衡问题,水过剩又造成环保排污问题。这种处理方法既降低了合成氨的附加值又不经济。
  针对合成氨系统尾气处理存在的问题,我们作了广泛的调研和大量的实验 ,现在所推广的无动力氨回收设备,其工作原理是根据液氨贮罐气中各组份间沸点的差异,氨的沸点远远高于其他组分,通过深冷的方法使得沸点高的氨首先冷凝变为液体,从而通过气液分离器自混合气中分离出来。针对合成氨系统此类混合气体的特点而设计的专用透平膨胀机,利用液氨贮罐气本身的压力膨胀制冷,膨胀后的低压低温气体在高效换热器中返流,冷却正流进入系统的贮罐气;随着贮罐气温度的降低,其中的气相氨变为液体并与其它组份分离出来。回收氨的纯度大于 99%,分离后气体中的残余氨含量一般小于2%。
  我们推广的设备是利用液氨贮罐气本身的工作压力膨胀制冷,回收其中的氨。整套系统除了仪控用电外,无需额外动力输入。该设备有效回收尾气中氨,在合成氨企业的节能增效,环保等方面起到重要作用。在实际使用中,效果明显,现在氮肥行业全面推广。
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