專利名稱：超純氨純化裝置的廢氣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超高純氨純化裝置的含氨廢氣的處理方法，具體涉及超純氨純化裝置的廢氣處理裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
氨不僅是一種非常重要的工業(yè)基礎(chǔ)材料，還被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路IC、液晶顯示器IXD、半導(dǎo)體發(fā)光器件LED以及太陽能電池PV等行業(yè)。普通的一級(jí)品工業(yè)氨(純度99. 8% )遠(yuǎn)不能滿足光電子行業(yè)的需求，氨的純度必需達(dá)到99. 999% (5N)或99. 9999% (6N)，甚至99. 99999% (7N)以上。氨中的各種雜質(zhì)必需控制在ppm、ppb甚至是ppt數(shù)量級(jí)，這對(duì)氨的純化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。近年來，隨著全球石油等能源資源逐漸減少，世界各國大力發(fā)展清潔能源以及節(jié)能技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注低碳經(jīng)濟(jì)。在此背景之下，我國的太陽能電池和LED技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。在生產(chǎn)制造太陽能電池及LED芯片過程中，都需要用到大量的超純氨作為氮源，尤其是LED芯片在生長時(shí)，所用的氨的純度越高，制備的LED功耗越小，發(fā)光強(qiáng)度越大。 (太陽能電池和LED技術(shù)領(lǐng)域中各種所需氨的技術(shù)指標(biāo)見圖1)新動(dòng)力光電采用新穎和先進(jìn)的多級(jí)組合氨純化工藝和相關(guān)專利技術(shù)利用純度為 99. 8%工業(yè)一級(jí)品液氨為材料，采用新動(dòng)力光電專門超高純氨研制的新型高效組合催化劑和吸附劑，經(jīng)過過濾除油，除金屬雜質(zhì)預(yù)純化后進(jìn)行汽化，一級(jí)純化(除氧和除水)，再經(jīng)低溫精餾二級(jí)純化除H2、02、N2、C0、C02、CH4等雜質(zhì)，再經(jīng)過三級(jí)深度純化(深度除水)即可得到純度99. 99999% (7N)以上超高純氨。超高純氨純化是一個(gè)氣體純化工藝過程，整個(gè)系統(tǒng)要求絕對(duì)密封并承載一定壓力，系統(tǒng)絕對(duì)不允許有任何泄漏，在精密精餾過程中少量含氨尾氣釋放，精密精餾尾氣中含有微量輕組分雜質(zhì)H2、02、N2、CH4、C0、C02，精密精餾尾氣量約占原料氨量的1 3%左右。 目前大都采用低溫冷凝器回收液氨或通過稀硫酸溶液吸收生成硫酸銨來進(jìn)行尾氣回收，這種方法成本高，并且回收后殘留的氨的含量比較高，不符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)明內(nèi)容
；本發(fā)明的目的是提供超純氨純化裝置的廢氣處理裝置及處理方法，它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，經(jīng)過這種尾氣處理系統(tǒng)處理后的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75%，含氮25%，是理想的催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣，用于還原催化脫氧劑和吹掃吸附干燥劑，節(jié)省了催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產(chǎn)成本，有利于降低系統(tǒng)綜合能耗，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品品質(zhì)，又能安全環(huán)保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案它的處理裝置包含催化吸附系統(tǒng)1、精餾塔2、冷凝器3、氨分解爐4、廢氣塔5，催化吸附系統(tǒng)1分別與精餾塔2 和廢氣塔5連接，精餾塔2與冷凝器3連接，冷凝器3與氨分解爐4連接，氨分解爐4與糖餾塔2連接。 所述的催化吸附系統(tǒng)1包含第一吸附塔1-1和第二吸附塔1-2，內(nèi)分別盛有催化脫氧劑和吸附干燥劑。所述的氨分解爐內(nèi)盛有鎳催化劑，空速為lOOOh-Ι，可使氨的分解效率達(dá)到 99. 9%以上。本發(fā)明的處理方法為原料氨氣經(jīng)催化吸附系統(tǒng)1，除去氨氣中雜質(zhì)氧和水，然后進(jìn)入精餾塔2，在塔頂部的冷凝器3排放氨中輕組分雜質(zhì)(或稱含氨廢氣)，該含氨廢氣通過氨分解爐4，在850°C溫度下生成75% H2和25% N2混合氣，送入催化吸附系統(tǒng)，還原第一吸附塔1-1中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔1-2吸附干燥劑，排出的再生廢氣經(jīng)廢氣塔5，含氨量< 25ppm，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，排入大氣。本發(fā)明具有以下有益效果它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，經(jīng)過這種尾氣處理系統(tǒng)處理后的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75 %，含氮25 %，是理想的催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣，用于還原催化脫氧劑和吹掃吸附干燥劑，節(jié)省了催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產(chǎn)成本，有利于降低系統(tǒng)綜合能耗，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品品質(zhì)，又能安全環(huán)保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。


圖1背景技術(shù)中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D2，本具體實(shí)施方式
采取以下技術(shù)方案它的處理裝置包含催化吸附系統(tǒng) 1、精餾塔2、冷凝器3、氨分解爐4、廢氣塔5，催化吸附系統(tǒng)1分別與精餾塔2和廢氣塔5連接，精餾塔2與冷凝器3連接，冷凝器3與氨分解爐4連接，氨分解爐4與精餾塔2連接。所述的催化吸附系統(tǒng)1包含第一吸附塔1-1和第二吸附塔1-2，內(nèi)分別盛有催化脫氧劑和吸附干燥劑。所述的氨分解爐內(nèi)盛有鎳催化劑，空速為lOOOh-Ι，可使氨的分解效率達(dá)到 99. 9%以上。本具體實(shí)施方式
的處理方法為原料氨氣經(jīng)催化吸附系統(tǒng)1，除去氨氣中雜質(zhì)氧和水，然后進(jìn)入精餾塔2，在塔頂部的冷凝器3排放氨中輕組分雜質(zhì)(或稱含氨廢氣)，該含氨廢氣通過氨分解爐4，在850°C溫度下生成75% H2和25% N2混合氣，送入催化吸附系統(tǒng)， 還原第一吸附塔1-1中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔1-2吸附干燥劑，排出的再生廢氣經(jīng)廢氣塔5，含氨量< 25ppm，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，排入大氣。本具體實(shí)施能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，經(jīng)過這種尾氣處理系統(tǒng)處理后的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75%，含氮25%，是理想的催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣，用于還原催化脫氧劑和吹掃吸附干燥劑，節(jié)省了催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產(chǎn)成本，有利于降低系統(tǒng)綜合能耗，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品品質(zhì)，又能安全環(huán)保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。實(shí)施例
以年產(chǎn)500噸超純氨的氨純化裝置為例，原料液氨用量65kg/h，精餾塔輕組分廢氣量2 4Nm3/h左右，氨分解爐內(nèi)盛鎳催化劑10kg，爐子加熱溫度850°C，通過氨分解爐得到氫氣3 6Nm3/h和氮?dú)? 2Nm3/h。 可用于氨氣純化裝置的催化吸附系統(tǒng)的再生氣，保證氨氣純化效果。
權(quán)利要求
1.超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特征在于它的處理裝置包含催化吸附系統(tǒng)(1)、精餾塔O)、冷凝器(3)、氨分解爐G)、廢氣塔(5)，催化吸附系統(tǒng)(1)分別與精餾塔(2)和廢氣塔( 連接，精餾塔( 與冷凝器C3)連接，冷凝器C3)與氨分解爐(4)連接，氨分解爐(4)與精餾塔(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特征在于它的處理方法為原料氨氣經(jīng)催化吸附系統(tǒng)(1)，除去氨氣中雜質(zhì)氧和水，然后進(jìn)入精餾塔0)，在塔頂部的冷凝器C3)排放氨中輕組分雜質(zhì)，該含氨廢氣通過氨分解爐，在850°C溫度下生成 75%H2和25%N2混合氣，送入催化吸附系統(tǒng)，還原第一吸附塔(1_1)中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔(1-2)吸附干燥劑，排出的再生廢氣經(jīng)廢氣塔(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特征在于所述的催化吸附系統(tǒng)(1)包含第一吸附塔(1-1)和第二吸附塔(1-2)，內(nèi)分別盛有催化脫氧劑和吸附干燥劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特征在于；所述的氨分解爐內(nèi)盛有鎳催化劑，空速為IOOOh-I。
全文摘要
一種超純氨純化裝置的廢氣處理方法，它涉及超高純氨純化裝置的含氨廢氣的處理方法，它的處理裝置包含催化吸附系統(tǒng)、精餾塔、冷凝器、氨分解爐、廢氣塔，催化吸附系統(tǒng)分別與精餾塔和廢氣塔連接，精餾塔與冷凝器連接，冷凝器與氨分解爐連接，氨分解爐與精餾塔連接。它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過這種尾氣處理系統(tǒng)處理后的尾氣主要是一種氫氮混合氣，是理想的催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣，用于還原催化脫氧劑和吹掃吸附干燥劑，節(jié)省了催化吸附系統(tǒng)再生工藝用氣的輔料消耗，降低生產(chǎn)成本，保證超高純氨產(chǎn)品品質(zhì)。
文檔編號(hào)C01C1/12GK102259893SQ20111012951
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者吳納新 申請(qǐng)人:吳納新