氨气回收治理方案

杉杉能源（宁夏）有限公司氨气回收及治理工程

设

计

方

案

建设单位：杉杉能源（宁夏）有限公司

设计单位：湖南盛利来净化工程有限公司

施工单位：湘潭盛利来通风设备有限公司

2016年06月

目录

第一章氨气治理及回收工程工程 (2)

一、项目概况： (2)

二、设计氨气回收及处理质量： (3)

三、工艺选择和工艺流程： (3)

四、主要设计技术参数及设备结构： (5)

五、单元操作说明： (12)

六、电气及自动控制: (12)

七、运行费估算: (14)

八、运行事故应急措施: (14)

(一)、材料设备： (15)

第二章售后服务体系 (17)

第一章氨气回收及治理

一、项目概况：

杉杉能源（宁夏）有限公司，在生产的过程中有如下几个工序点需要对溢散出的氨气进行回收并最终能达标排放。

1、反应区域：反应釜16台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

压滤机8台，自然溢散。

浆洗釜8台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

溢流釜16台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

2、离心干燥区域：离心机12台，顶盖处φ200mm通气口，侧壁φ65

抽气口。

串洗水罐8台，顶盖处φ200mm通气口。

3、物料回收区：压滤机2台，自然溢散.

污水罐4台，自由溢散

40m3废水罐4台，顶盖处φ200mm通气口。

为了满足车间的职业卫生要求，并且能使抽引出室外的氨气能得到有效的回收，并最终能达到环保要求，达标排放。杉杉能源（宁夏）有限公司特委托本公司设计、制造、安装、施工、调试、维修一条龙服务。说明如下：二、设计依据：

2.4 《环保设备设计手册》周兴求版；

2.5 《恶臭污染排放标准》（GB14554-93）

2.6 甲方公司提供的有关资料；

三、设计原则：

3.1 充分考虑处理过程中二次污染的防治；

3.2 采用能耗低、运行费用低、操作管理方便的处理工艺；

3.3 尽可能采用新技术、新工艺、新材料和新设备；

3.4 对系统的有关因素：如各构筑物的布置，结构设计，配套设备的稳定性、可靠性，工程的经济性进行可行性分析；

四、设计氨气回收及治理参数确定：

4.1系统风量的确定：

4.1.1反应区域：反应釜16台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

压滤机8台，自然溢散。

浆洗釜8台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

溢流釜16台，顶盖法兰处φ200mm通气口。

法兰顶盖处按照微正压的设计要求，取0.5m/s的铺集速度即可，则顶盖法兰处的风量约为60m3/h

压滤机处氨水的浓度暂定为5%，环境温度为25度，查表得氨水中氨气溢出速度约为0.0012%每小时。则压滤机上方的饱和空气中溢出的氨气质量分数为0.05×0.00012=0.0000006，则1g的氨水1小时可以溢出的氨气的质量为：0.0000006g，氨气的密度为0.771g/l，换算出氨气的体积为

7.78×10-7按照压滤机正常1小时的压滤量20m3来计算，则压滤机处自然溢散出的氨气体积为20×0.05×7.78×10-7×106=0.775m3/h，根据氨气的饱和蒸汽分压来计算，0.775/0.001=770.5m3/h

则反应区域的风量约为：2460+6160=8620 m3/h

4.1.2离心干燥区域：离心机12台，顶盖处φ200mm通气口，侧壁φ65

抽气口。

串洗水罐8台，顶盖处φ200mm通气口。

离心干燥区域的设计风量计算与反应区相同，则总风量约为：1320 m3/h 4.1.3物料回收区：压滤机2台，自然溢散.

污水罐4台，自由溢散

40m3废水罐4台，顶盖处φ200mm通气口。

物料回收区域的设计风量计算与反应区相同，污水罐的风量翻倍，则总风量约为：6400 m3/h

则整体系统的风量为：8620+1320+6400=16340 m3/h，为了系统能有一定的缓冲余地，总设计风量提升至18000 m3/h

4.2氨气治理的质量：

2、除上述标准外，尾气在车间空气中的浓度应参考执行《工业企业设

计卫生标准》（TJ36-79），其中氨气浓度＜0.1mg/m3（一次）。

五、工艺选择和工艺流程：

5.1、氨气吸收的原理：

5.1.1物理性质

相对分子质量 17.031，氨气在标准状况下的密度为0.771g/L ，氨气极易溶于水，溶解度1：700，有刺激性气味，无色。

5.1.2化学性质

a、跟水反应

氨溶于水时，氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨(NH3+H2O)，一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红色。氨在水中的反应可表示为：一水合氨不稳定受热分解生成氨和水，氨水中存在三分子、三离子、三平衡，分子：NH3、NH3?H2O、H2O；离子：NH4+、OH-、H+；三平衡：NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH-H2O H++OH-，氨水化学实验中三应用：

①用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl等气体的存在；②实验室用它与铝盐溶液反应制氢氧化铝；③配制银氨溶液检验有机物分子中醛基的存在。

B、跟酸反应

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4

NH3+CO2+H2O===NH4HCO3

（反应实质是氨分子中氮原子的孤对电子跟溶液里具有空轨道的氢离子

通过配位键而结合成离子晶体。若在水溶液中反应，离子方程式为：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(黄绿色褪去，产生白烟)

反应实质：2NH3+3Cl2===N2+6HCl，NH3+HCl===NH4Cl

总反应式：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl

根据我公司长期对氨气吸收设备的改进，得出了氨气吸收三要素，1、吸收时间-吸收液反复对气体的吸收循环的时间。2、吸收液温度-氨气碰到水在被水吸收的过程中会产生大量的温度，如果不加以冷却，那么气体本身的温度再加上吸收时产生的温度，导致塔内温度急剧上升，阻止了氨气溶于水的过程，吸收液很快就饱和了，如果把吸收液用冷却水降温，那么吸收过程又重新恢复，吸收液的温度越低吸收效果越好（在0上的温度）。3、气体压力-气体压力越高，吸收的效果更好，可以缩短吸收时间，提高氨水浓度，从而降低设备的运行成本。

5.2、处理流程确定：

目前，对氨气的净化方法主要有化学酸洗法、冷却水洗法和高温分解法。

化学吸收法是一种被广泛应用于废气控制，技术成熟，运行稳定，处理效果好的工艺方法。该方法可对多种恶臭气体成分进行多级连续处理，如二级、三级与四级吸收系统，它的适应性广泛。该工艺适用于处理大气量，高浓度的恶臭气体。它的特点是最大限度增加气液相接触，增进气液相传质速率，达到高效处理的目的。在化学洗涤吸收工艺中，可根据气体浓度和成分的变化，改变药剂的浓度和投加量，降低运行费用，提高处理效率。