本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種鹽水除銨裝置,特別涉及一種鉀堿鹽水精制除銨的裝置。
背景技術(shù):
作為基礎(chǔ)化學(xué)領(lǐng)域之一的鉀堿生產(chǎn)目前受到越來越多的關(guān)注,不僅因?yàn)樗峁┝俗罨A(chǔ)的化工產(chǎn)品,也因?yàn)槠湟鸬沫h(huán)境問題不容小覷。眾所周知,鉀堿生產(chǎn)中電解工序所提供的精制鹽水必須經(jīng)過一系列處理,這其中就包括了鹽水除銨及氨氣。因在堿性環(huán)境下,銨與氨氣會(huì)相互轉(zhuǎn)換,而氨氣會(huì)在化學(xué)電解作用下生成一種三氯化氮的物質(zhì),三氯化氮性質(zhì)極不穩(wěn)定,當(dāng)含量超過5%就有爆炸危險(xiǎn),對鉀堿工業(yè)危害極大。因此,控制進(jìn)入電解槽的氨含量至關(guān)重要。目前,應(yīng)用最廣泛的工藝是氧化——吹脫法,首先向鹽水中通入氯氣或次氯酸鈉或其他氧化劑,將鹽水中的氨轉(zhuǎn)變?yōu)橐宦劝?NH2Cl)和二氯胺(NHCl2),再用壓縮空氣吹脫。
CN204125536(中國專利)提供了一種鹵水除銨裝置,其結(jié)構(gòu)包括通過管道相連的鹵水管線、板式換熱器、折流槽、除銨反應(yīng)槽和銨吹除塔。鹵水換熱后匯入折流槽,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值,再加入次氯酸鈉進(jìn)行反應(yīng)后用泵打入吹除塔,再通入壓縮空氣進(jìn)行吹除以脫出銨。該工藝路線方法可行,但需額外加入氧化劑,且壓縮空氣溫度遠(yuǎn)低于鹵水溫度,當(dāng)兩者在吹除塔中逆向接觸時(shí)會(huì)因快速傳熱而使除銨系統(tǒng)溫度降低而影響除銨效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處,本實(shí)用新型的目的在于提供一種鹽水除銨裝置,本裝置摒棄了傳統(tǒng)的除銨方法,通過調(diào)節(jié)鹽水的pH值、溫度值及利用脫銨塔的負(fù)壓操作進(jìn)行銨的脫除,具有裝置簡單、除銨效率高等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種鹽水除銨裝置,包括過濾鹽水儲(chǔ)槽、鹽水輸送泵、脫銨塔、真空泵和氨吸收槽,所述過濾鹽水儲(chǔ)槽頂部連通有過濾鹽水輸送管A,所述過濾鹽水儲(chǔ)槽底部連通有過濾鹽水輸送管B,所述脫銨塔頂部連通有過濾鹽水輸送管C,所述過濾鹽水輸送管B與過濾鹽水輸送管C之間通過鹽水輸送泵密閉連通,所述過濾鹽水輸送管C靠近脫銨塔頂部的一端管口伸入脫銨塔的塔內(nèi)頂部,所述過濾鹽水輸送管C位于脫銨塔的塔內(nèi)頂部的管口處設(shè)有噴淋式液體分布器;所述脫銨塔的塔內(nèi)上部填充有泰勒花環(huán),所有泰勒花環(huán)位于噴淋式液體分布器正下方布置,所述脫銨塔的塔內(nèi)下部設(shè)有脫銨鹽水儲(chǔ)槽,所述脫銨鹽水儲(chǔ)槽底部連通有脫銨鹽水出管;所述脫銨塔頂部連通設(shè)有氨氣輸送管A,所述氨吸收槽底部連通設(shè)有氨氣輸送管B,所述氨氣輸送管A與氨氣輸送管B之間通過真空泵密閉連通,所述氨吸收槽上部連通有水輸送管,所述氨吸收槽底部連通有吸收水輸送管,所述氨吸收槽頂部連通有氣體放空管。
粗鹽水除掉大部分Ca2+、Mg2+、SO42-后過濾,此時(shí)過濾后的鹽水pH值為9~12,溫度維持在50℃~60℃,再經(jīng)過濾鹽水儲(chǔ)槽輸送到脫銨塔,脫銨塔的壓力保持在-0.07MPa~-0.08MPa,鹽水在此壓力下劇烈沸騰,氨氣大量逸出,而由下列反應(yīng)式可知,堿性條件下,隨著氨氣的逸出,為維持系統(tǒng)平衡,反應(yīng)會(huì)向左進(jìn)行,這樣系統(tǒng)內(nèi)的氨氣及銨根離子被除去。為了不對環(huán)境造成影響,真空泵的出口連接有氨氣吸收槽,利用生產(chǎn)廢水對氨氣進(jìn)行吸收,未被吸收的氣體則經(jīng)管道高點(diǎn)放空,經(jīng)檢測知,此方法可除去鹽水中70%以上的銨。
反應(yīng)式為:NH3·H2O=NH4+﹢OH-
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述脫銨塔的塔內(nèi)壓力為-0.07Mpa~-0.08Mpa。
作為優(yōu)選,所述過濾鹽水輸送管A中的鹽水溫度為50℃~60℃,鹽水的pH值為9~12。
作為優(yōu)選,所述水輸送管內(nèi)輸送的水為生產(chǎn)廢水。
本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本實(shí)用新型不額外加入次氯酸鹽等氧化劑,避免給系統(tǒng)帶入新的雜質(zhì);本實(shí)用新型不利用壓縮空氣進(jìn)行逆向吹除,不降低鹽水溫度,除銨效率大大提高。
(2)本實(shí)用新型利用真空泵使脫銨塔在負(fù)壓下操作,溫度為50℃~60℃的鹽水進(jìn)入脫銨塔后劇烈沸騰,有利于氨氣大量析出;本實(shí)用新型的真空泵出口連接氨吸收槽,減少對環(huán)境的污染;
(3)本實(shí)用新型具有裝置簡單、除銨效率高等優(yōu)點(diǎn),其除銨效率達(dá)到了70%以上。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:
1-過濾鹽水儲(chǔ)槽,2-鹽水輸送泵,3-脫銨塔,31-脫銨鹽水儲(chǔ)槽,32-脫銨鹽水出管,4-真空泵,5-氨吸收槽,6-過濾鹽水輸送管A,7-過濾鹽水輸送管B,8-過濾鹽水輸送管C,9-氨氣輸送管A,10-氨氣輸送管B,11-水輸送管,12-吸收水輸送管,13-氣體放空管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明:
實(shí)施例
如圖1所示,一種鹽水除銨裝置,包括過濾鹽水儲(chǔ)槽1、鹽水輸送泵2、脫銨塔3、真空泵4和氨吸收槽5,過濾鹽水儲(chǔ)槽1頂部連通有過濾鹽水輸送管A6,過濾鹽水儲(chǔ)槽1底部連通有過濾鹽水輸送管B7,脫銨塔3頂部連通有過濾鹽水輸送管C8,過濾鹽水輸送管B7與過濾鹽水輸送管C8之間通過鹽水輸送泵2密閉連通,過濾鹽水輸送管C8靠近脫銨塔3頂部的一端管口伸入脫銨塔3的塔內(nèi)頂部,過濾鹽水輸送管C8位于脫銨塔3的塔內(nèi)頂部的管口處設(shè)有噴淋式液體分布器,該噴淋式液體分布器可以保證過濾鹽水在脫銨塔3內(nèi)均勻分布。脫銨塔3的塔內(nèi)上部填充有泰勒花環(huán),所有泰勒花環(huán)位于噴淋式液體分布器正下方布置,泰勒花環(huán)可以強(qiáng)化過濾鹽水在脫銨塔3內(nèi)的分布,同時(shí)泰勒花環(huán)可以使脫銨塔3內(nèi)的過濾鹽水停留時(shí)間較長,從而使得氨氣更多的釋放。脫銨塔3的塔內(nèi)下部設(shè)有脫銨鹽水儲(chǔ)槽31,脫銨鹽水儲(chǔ)槽31底部連通有脫銨鹽水出管32。脫銨塔3頂部連通設(shè)有氨氣輸送管A9,氨吸收槽5底部連通設(shè)有氨氣輸送管B10,氨氣輸送管A9與氨氣輸送管B10之間通過真空泵4密閉連通,氨吸收槽5上部連通有水輸送管11,氨吸收槽5底部連通有吸收水輸送管12,氨吸收槽5頂部連通有氣體放空管13。
本實(shí)用新型優(yōu)選脫銨塔3的塔內(nèi)壓力為-0.07Mpa~-0.08Mpa,這樣使得脫銨塔3的塔內(nèi)真空度保持在-0.07MPa~-0.08MPa,有利于氨氣最大程度的逸出。
本實(shí)用新型優(yōu)選過濾鹽水輸送管A6中的鹽水溫度為50℃~60℃,鹽水的pH值為9~12。
本實(shí)用新型優(yōu)選的水輸送管11內(nèi)輸送的水為生產(chǎn)廢水。
本實(shí)用新型的工作原理如下:
銨含量為85mg/L的粗鹽水經(jīng)BaCL2及H3PO4脫除大部分Ca2+、Mg2+、SO42-后再過濾除去沉淀物及顆粒雜質(zhì),此時(shí)過濾鹽水的溫度為60℃,pH值為11。過濾鹽水經(jīng)過濾鹽水輸送管6輸送到過濾鹽水儲(chǔ)槽1中,然后經(jīng)過鹽水輸送泵2打到脫銨塔3內(nèi),脫銨塔3上部連接的過濾鹽水輸送管C8末端裝有噴淋式液體分布器,過濾鹽水通過噴淋式液體分布器朝向脫銨塔3的泰勒花環(huán)方向噴灑或噴淋。脫銨塔3上部散堆有填料泰勒環(huán),在真空泵4的作用下,脫銨塔3的操作壓力保持在-0.075MPa,此時(shí)進(jìn)入脫銨塔3的鹽水劇烈沸騰,大量氨氣逸出被真空泵4抽走送往氨吸收槽5中。通過水輸送管11利用生產(chǎn)廢水對氨吸收槽5中的氨氣進(jìn)行吸收,未吸收的氣體則通過氣體放空管13進(jìn)行高點(diǎn)放空。在脫銨塔3中除去氨氣的過濾鹽水經(jīng)過泰勒花環(huán)流入到脫銨鹽水儲(chǔ)槽31中,脫除銨或氨的鹽水從脫銨塔3底部的脫銨鹽水出管32排出,經(jīng)檢測,脫銨后鹽水中銨含量為10mg/L,滿足電解工序?qū)}水中銨含量的要求。
上述實(shí)施方式只是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,并不是用來限制本實(shí)用新型的實(shí)施與權(quán)利范圍的,凡依據(jù)本實(shí)用新型申請專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和近似替換,均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。