[发明专利]一种基于变温吸附的氨气干燥装置和干燥方法

说明书

本发明提供了一种基于变温吸附的氨气干燥装置，包括本氨气入口接口(1)、氨气出口接口(2)、再生气入口接口(3)、尾气排气接口(4)、吸附塔(5)、加热器(6)、再生气入口阀(7)、吸附塔上连通阀(8)、氨气出口阀(9)、尾气排放总阀(10)、吸附塔下连通阀(11)、氨气入口阀(12)、置换入口阀(13)及相互连接的管道(14)。同时提供了基于变温吸附的氨气干燥方法。采用上述技术方案，可以将原料氨气化并经过蒸馏的中间产品氨气，稳定干燥至水含量10ppm以下，供用户连续生产使用，避免了传统的AB塔吸附干燥法切换初期氨气水含量波动大的缺点。

技术领域

本发明涉及本发明属于气体净化领域，具体涉及带钢热处理用氨气的干燥装置和生产方法。

背景技术

渗氮是一种常见的金属热处理工艺，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。

现有的方法中，液氨气化过程中，其含水量常常超标，影响使用。目前使用的吸附剂，即能吸附水也能吸附氨气，由于氨气的浓度高，吸附初期产生大量的热，使吸附剂层的温度上升。传统的AB塔干燥装置，在工作塔刚刚切换至吸附步骤的4-5个小时内，吸附剂的温度上升很快，期间出口氨气的水含量或上升至大于35ppm，待吸附剂层的温度下降后，所气出口水含量又可以恢复，会出现周期(目前约30小时)性的水含量波动，无法满足用户连续生产的品质要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，针对硅钢带钢渗氮热处理工工艺的特点和氨气品质需求，本发明提供了一种基于变温吸附法为基础的氨气干燥装置，将原料液氨(一等品，纯度99.8％)气化蒸馏后的氨气进一步干燥。本发明还提供了一种氨气干燥方法。

本发明的技术方案是：

一种基于变温吸附的氨气干燥装置，包括端口的氨气入口接口(1)、氨气出口接口(2)、再生气入口接口(3)和尾气排气接口(4)，

所述的再生气入口接口(3)通过一加热器(6)和必要的连通管道，与再生气入口阀(7)、吸附塔上连通阀(8)、氨气出口阀(9)相连接；

所述再生气入口阀(7)、吸附塔上连通阀(8)、氨气出口阀(9)分别与对应的吸附塔(5)的顶部连接；所述吸附塔(5)底部分别与对应的连通阀(11)、氨气入口阀(12)、置换入口阀(13)相连接；

所述的氨气出口阀(9)通过相互连接的管道与氨气出口接口(2)相连接；

所述尾气排气接口(4)处设置有一尾气排放总阀(10)；所述的吸附塔下连通阀(11)通过管道与尾气排放总阀(10)相连接；

所述氨气入口阀(12)和所述置换入口阀(13)分别通过管道与所述氨气入口接口(1)相连通。

所述的氨气入口接口(1)与经过初馏的氨气管道相连接，将经过蒸馏塔初馏的氨气与氨气引入。

其中，所述再生气为高纯氮气、高纯氢气中的一种或两者的混合气。

其中，所述的尾气排气接口(4)与尾气处理装置相连接，将装置的尾气排出。

其中，所述的再生气入口接口(3)与再生气管道相连接，将再生气引入；所述的氨气出口接口(2)作为产品气出口与氨气用户相连接。

其中，所述的吸附塔(5)数目为3-5个，多塔并联，每一个吸附塔顶部都对应连接有相应的再生气入口阀(7)、吸附塔上连通阀(8)、氨气出口阀(9)，每一吸附塔底部都对应连接有连通阀(11)、氨气入口阀(12)、置换入口阀(13)；所述的连通阀(8)通过管道互相连通。