[发明专利]一种利用含氨废气生产硝酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氨废气处理技术领域，具体地说涉及一种利用含氨废气生产硝酸铵的工艺方法。

背景技术

化工企业的含氨废气主要有合成氨生产装置的驰放气、液氨贮槽的驰放气、三聚氰胺生产装置的含氨尾气等。合成氨驰放气中主要含H₂、N₂、NH₃和少量惰性气体，其中H₂约占60％的比例；液氨贮槽驰放气主要含有大量的NH₃和少量惰性气体；三聚氰胺尾气是一种含有约70％NH₃、30％的CO₂及少量液固物质的含氨废气，所述液固物质主要是尿素、氰尿酸、导热油等有机杂质。

目前对于合成氨驰放气、液氨贮槽驰放气的回收处理，均有较为成熟的工艺，对于合成氨驰放气的处理工艺方法一般是先用高压低温脱盐水吸收废气中的氨，再采用中空纤维膜分离法回收大量的H₂、N₂做合成氨生产原料气；对于液氨贮槽驰放气的处理工艺方法主要是采用无动力氨回收装置利用合成氨装置的膜回收尾气通过膨胀机做功来回收大量的氨，少量的惰性气体则送合成氨生产装置作燃料气体。经实践证明上述工艺在处理合成氨驰放气、液氨贮槽驰放气时是经济可行的。

目前对三聚氰胺尾气的处理主要有三种方法：1、生成碳化氨水，用作碳铵或硫铵肥料；2、氨碳分离分别回收液氨和二氧化碳以制造其他产品；3、制成浓甲铵液送入尿素装置，重新副产尿素。第1种方法能耗低，但产品附加值低。第2种方法，氨碳分离的工艺技术复杂，工艺流程长，装置投资大，分离得到的二氧化碳中所含的氨很难再返回到工艺生产装置中使用，直接排放会造成很大的经济浪费，并且也达不到环境保护规范的要求。第3种方法，与现有其它的尿素装置联产时大量会增加系统的水量，引起尿素合成塔中水碳比的提高，导致尿素合成塔内二氧化碳转化率的下降增加消耗。并且后2种方法虽然得到的产品附加值高，但能耗高，每回收1吨液氨需耗电200～250Kwh、耗1.0MPa(G)的蒸汽5.0～5.5吨。

因此需要寻找一个能耗低、产品附加值高的回收三聚氰胺尾气中所含氨的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种利用含氨废气生产硝酸铵的方法，该方法能有效处理含氨废气，能耗低、产品附加值高。本发明中的含氨废气是指压力较低、含有较大量的氨难将其中的氨回收利用的混合气体，三聚氰胺尾气就特别符合本发明中所指的含氨废气。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种利用含氨废气生产硝酸铵的方法，包括以下步骤：

(1)氨酸中和：压力为0.1～0.3MPa的含氨废气经预热器预热至100℃～140℃，进入气氨过滤器除掉含氨废气中夹带的液固物质，经混合气体分布器进入中和器下部的中央循环管内；

重量百分浓度为45％～53％的硝酸，经硝酸泵升压至0.2～0.4MPa，经硝酸分布器进入中和器下部中央循环管内；

含氨废气中的氨与硝酸在中央循环管内充分混合，在125℃～140℃、pH值2～5的条件下发生中和反应，生成硝酸铵并放出大量的热；

水、未参加反应的惰性气体及反应生成的硝酸铵被带入中和器上部的闪蒸空间，利用中和反应热进行闪蒸，气液分离后得到重量百分浓度为75％～80％、温度为125℃～140℃、pH值3～5的硝酸铵溶液，以及压力为0.01～0.02MPa、温度120℃～140℃、pH值3～6、NH-N＜150mg/Nm³的混合中和蒸汽；

所述压力为0.01～0.02MPa、温度为120℃～140℃、pH值为3～6、NH-N＜150mg/Nm³的混合中和蒸汽经管道分别送至含氨废气预热器、预蒸发器，作为含氨废气、高NH-N废水蒸发、系统管道设备保温伴热等热源，中和蒸汽冷凝后形成温度为20℃～35℃、pH值为3～5、含NH-N 100～300mg/L的中和冷凝废水；

所述重量百分浓度为75％～80％、温度为125℃～140℃、pH值3～5的硝酸铵溶液从气液分离室溢流口流入中和液槽；

(2)蒸发浓缩：