[发明专利]低浓度氨水脱氨装置、系统及其在氨水制备系统中的应用

说明书

本发明公开了一种低浓度氨水脱氨装置、系统及其在氨水制备系统中的应用。本发明的低浓度氨水脱氨装置包含有一个内筒、一个外筒、一个加压管路及一个热交换器，其中，外筒与内筒之间还设有一个螺旋通道。容置于外筒底部的低浓度氨水经加压管路加压后由雾化喷嘴喷出雾化形成雾滴，并于内筒的蒸发区中使部分的氨与水蒸发形成氨气与水气，利用螺旋通道使雾滴与氨气及水气分离，而得到较低浓度的氨水，达到高效率的脱氨效果。

技术领域

本发明涉及一种氨水脱氨装置，特别涉及一种低浓度氨水脱氨装置、系统及其在氨水制备系统中的应用，属于化工领域。

背景技术

氨是工业上常用的物质，但使用后往往会产生含氨的废水。由于氨水具有刺鼻的气味，且无论是氨水或氨水挥发产生的氨气，都是环境污染的重要来源。因此，含氨废水通常需经脱氨处理后才能进行排放，或是回收使用。

一般废氨水之脱氨处理有两种放式，其一为以气提法(air stripping)，将废氨水中的氨吹出成为氨气；其二为以加热蒸发方式蒸出氨气。然而，当氨水浓度较低时，无论是气提法或加热蒸发法都将面临高耗能与低效率的问题。以下分别论述：

使用气提法时，需使用大型或数量庞大之鼓风机将大量空气压入水体，耗费大量电力并产生高分贝噪音。且水相内的氨扩散至气液接口需要时间，假设气泡与气泡之间的距离为0.1-1厘米，则氨的扩散距离为0.05-0.5厘米，此质传距离限制了气提法的效率。因此，使用气提法的设备体积庞大，且不易在短时间内将大量氨水的浓度降低至法规容许的标准。

使用加热蒸发法时，加热使氨挥发为氨气的同时，也会产生大量的水气，因此会损耗大量的热能。此外，使用加热蒸发法时，水膜厚度约为0.1至数厘米，因此氨从水体扩散至气液接口所需的时间更长。

因此，如何提供一种可对低浓度氨水进行高效率脱氨的技术方案，实为业界亟待解决的课题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种氨水脱氨装置，特别是一种低浓度氨水脱氨装置、系统及其在氨水制备系统中的应用。

本发明的另一目的在于，提供一种低浓度氨水脱氨装置，利用雾化降低质传阻力，以此提高脱氨效率。

本发明的又一目的在于，提供一种低浓度氨水脱氨装置，通过低压操作提高蒸气中氨气的含量，以此提高脱氨效率。

本发明的又一目的在于，提供一种低浓度氨水脱氨装置，通过热泵提供氨挥发所需热量，以此降低脱氨所需的能量损耗。

本发明的又一目的在于，提供一种低浓度氨水脱氨系统，通过将本发明的脱氨装置串接使用，可强化脱氨效果，进一步降低回收水中的氨含量。

本发明的又一目的在于，提供一种氨水制备系统，通过本发明的脱氨系统，配合冷凝槽的设计，可将由废氨水中脱出的氨气进一步回收制备成为具有较高浓度的可利用氨水。

为达成上述目的，本发明提供了一种低浓度氨水脱氨装置，包含：

一个内筒，其内部空间形成一个蒸发区，所述蒸发区的上部设置一个雾化喷嘴，所述内筒的底部沿侧壁的切线方向设有一个切线开口；

一个外筒，环绕于所述内筒的外部，所述外筒的底部形成一个容置区，用以容置低浓度氨水，所述容置区设有一个出水管及一个进料管，所述外筒与所述内筒侧壁之间设有一个螺旋隔板，形成一个螺旋通道，所述螺旋通道的顶端设有一个排气管；

一个加压管路，连接所述容置区与所述雾化喷嘴，所述加压管路上设有一个加压泵，用以抽取所述容置区中的低浓度氨水并进行加压，然后由所述雾化喷嘴喷出，形成多个雾滴；及

一个热交换器，设置于所述加压管路上，用以加热所述加压管路中的低浓度氨水；