一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统及工艺
阅读：7发布：2023-03-21
专利汇可以提供一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统及工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出一种用于 焦炉 烟气脱硝的 氨 水 制氨系统，包括：氨气吹脱塔，包括塔体和塔体内从上到下依次设置的除雾器、 喷嘴 、填料层、塔釜和空气入口； 氨水 输送系统，包括浓氨水储罐、浓氨水输送 泵 和浓氨水预热装置；空气输送系统，包括稀释 风 机和 空气预热器 ；氨气排放系统，与氨气吹脱塔连通；氨 水循环 泵，与塔釜和喷嘴连通；氨水排放系统，包括稀氨水返回泵、 过滤器 、 反渗透 系统和浓液排放泵。本发明首次通过吹脱氨水制备氨气的方法为SCR脱硝系统提供还原剂，将氨气的制备和稀释过程集中于同一设备内完成，制备出体积分数低于5％的氨气，简化了工艺流程，降低了投资成本，系统 稳定性 和适应性强，自动化程度高，节能环保，经济实用。，下面是一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统及工艺专利的具体信息内容。
1.一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，包括：
氨气吹脱塔(1)，包括塔体和所述塔体内从上到下依次设置的除雾器、喷嘴(103)、填料层(104)、塔釜(105)和设置于所述塔釜(105)与所述填料层(104)之间的空气入口；
氨水输送系统，包括浓氨水储罐(2)、浓氨水输送泵(3)和浓氨水预热装置，所述浓氨水预热装置与所述喷嘴(103)和所述浓氨水输送泵(3)连通，所述浓氨水输送泵(3)与所述浓氨水储罐(2)连通；
空气输送系统，包括稀释风机(6)和空气预热器(7)，所述空气预热器(7)与所述稀释风机(6)和所述空气入口连通；
氨气排放系统，与所述氨气吹脱塔(1)连通；
氨水循环泵(8)，与所述塔釜(105)和所述喷嘴(103)连通；
氨水排放系统，包括稀氨水返回泵(11)、过滤器、反渗透系统和浓液排放泵(16)，所述浓液排放泵(16)与所述反渗透系统连通，所述反渗透系统与所述节能器(4)和所述过滤器连通，所述过滤器与所述稀氨水返回泵(11)连通，所述稀氨水返回泵(11)与所述塔釜(105)连通。
2.根据权利要求1所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，所述除雾器包括丝网除雾器(101)和折流板除雾器(102)，所述丝网除雾器(101)和所述折流板除雾器(102)从上到下依次设置于所述塔体内。
3.根据权利要求1所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，所述浓氨水预热装置包括节能器(4)和浓氨水预热器(5)，所述浓氨水预热器(5)与所述喷嘴(103)和所述节能器(4)连通，所述节能器(4)与所述浓氨水输送泵(3)连通。
4.根据权利要求1所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，所述氨气排放系统包括氨气缓冲罐(9)和氨气引风机(10)，所述氨气引风机(10)与所述氨气缓冲罐(9)连通，所述氨气缓冲罐(9)与所述氨气吹脱塔(1)连通。
5.根据权利要求2所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，所述反渗透系统包括反渗透增压泵(14)和反渗透装置(15)，所述反渗透装置(15)与所述节能器(4)和所述反渗透增压泵(14)连通，所述反渗透增压泵(14)与所述过滤器连通。
6.根据权利要求1所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，其特征在于，所述过滤器包括多介质过滤器(12)和保安过滤器(13)，所述保安过滤器(13)与所述反渗透系统和所述多介质过滤器(12)连通，所述多介质过滤器(12)与所述稀氨水返回泵(11)连通。
7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
浓氨水被预热至预设温度，预热后的浓氨水被雾化后喷入所述氨气吹脱塔(1)中；
空气被预热至预设温度，预热后的空气进入到所述氨气吹脱塔(1)中；
雾化后的氨水和空气在所述氨气吹脱塔(1)中逆流接触进行吹脱，促使氨水中的氨不断向气相转移成为氨气，同时氨气的体积分数被所述空气稀释至小于等于5％；
被空气稀释的氨气除去夹带的液滴后由所述氨气吹脱塔(1)顶部排放，被排放的氨气经过缓冲稳定压力后输送至SCR脱硝系统；
吹脱过程产生的稀氨水被重新雾化后再次进入所述氨气吹脱塔(1)中，以使氨水中的氨充分释放；
达到排放浓度的稀氨水被排放。
8.根据权利要求7所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨方法，其特征在于，当所述浓氨水的浓度为5～8％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为0.1～1％时，所述吹脱为真空空气吹脱工艺，所述真空空气吹脱工艺的浓氨水温度为40～50℃、空气温度为60～80℃、真空度为
0.01～0.05Mpa、循环倍率为5～20倍和除去夹带的液滴的操作气速为6～9m/s。
9.根据权利要求7所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨方法，其特征在于，当所述浓氨水的浓度为8～30％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为1～3％时，所述吹脱为常压空气吹脱工艺，所述常压空气吹脱工艺的浓氨水温度20℃、空气温度为50～60℃、循环倍率为1～5倍和除去夹带的液滴的操作气速为3～5m/s。
10.根据权利要求7所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨方法，其特征在于，达到排放浓度的稀氨水，一路输出至焦化厂内循环使用，另一路过滤掉杂质后加酸调节至pH值为5～
7，通过苦咸水反渗透膜进行反渗透，反渗透收回率为60～90％，反渗透产水温度为50～60℃，反渗透产水与被预热至预设温度前的浓氨水换热，反渗透产水回收显热后降至30℃，同时反渗透产水利用该显热将浓氨水加热到40～50℃，反渗透产水与浓氨水换热后作为中水回收利用；反渗透浓水输出至焦化厂内至剩余氨水处理单元，回收其中的氨后处理至达标排放。
一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统及工艺
技术领域
背景技术
[0002] 近年来，氮氧化物等污染物引起的酸雨、灰霾、光化学烟雾等环境问题日益突出，环保要求随之逐渐提高。电力、化工、钢铁、水泥、垃圾焚烧等许多行业的锅炉和其他设备，例如水泥窑、烧结机等，均设置烟气脱硝装置。SCR烟气脱硝法，即选择性催化还原烟气脱硝法，逐渐成为治理氮氧化物的主流技术。目前SCR烟气脱硝法常用尿素或液氨作为还原剂。尿素运输储存方便，但制氨能耗高；液氨反应效率高，氨耗量低，但液氨存在易燃有毒危险性，运输和储存要求严格，使用不便。氨水价格便宜，使用安全，既是焦化厂生产的产物之一，又是焦化厂炼焦、冷鼓、脱硫等工段的重要原料。焦化厂内设有循环氨水使用单元和剩余氨水处理单元，可以保证氨水的综合利用和含氨废水的达标排放。因此，使用氨水做焦炉烟气脱硝的还原剂，可以就地取材，并可充分结合已有条件，降低投资和运行成本。但是，无论哪种还原剂均需要通过一定方法将液态或其他形式存在的氨转换成氨气。目前氨水制氨气的技术是把氨水加热蒸发，蒸发出的氨气经空气稀释至后，再进入SCR脱硝系统；或者是将氨水雾化后直接喷入到高温烟气中，将氨气和水一同蒸发。
[0003] 中国专利CN204261549U涉及一种低温焦炉烟道废气净化装置，装置采用蒸发氨水产生的氨气作为脱硝还原剂，但蒸发过程中大量的水与氨气一同蒸发，而水的汽化潜热高达2500kJ/kg，系统能耗很高，经济性差。
[0004] 中国专利CN106145159A涉及一种水泥厂SCR脱硝用氨水制备氨气系统及方法，采用不低于150℃的饱和蒸汽的潜热将雾化后的氨水蒸发，饱和蒸汽用量少，在一定程度上降低了成本，但是该系统仅适用于浓度为15～30％的氨水，因为浓度越低的氨水蒸发潜热越接近于水，所需的蒸汽量将显著增加。
[0005] 中国专利CN103803583A涉及一种氨水蒸发生产氨气的系统及其控制方法，主要设备为一列管式换热器，利用蒸汽加热氨水至60～90℃使氨气蒸发，此时氨水中的水组分由于未达到沸点，蒸发量很少，并且该制氨过程过程不能避免水分的夹带，设备内外均无除雾措施，氨气在此温度下很容易结露而腐蚀管道和设备；更为严重的是，系统排放了大量0.1～5％的稀氨水，属于氨氮废水，需要严格处理后才能排放。由于氨气的爆炸极限为15～28％，为了保证安全和分布均匀，氨气注入烟道前必须稀释至体积分数低于5％，因此上述专利除制氨设备外，还需要另外设置的稀释单元，这在一定程度增加了系统投资和能耗，以及操作的复杂性。
[0006] 中国专利CN104548933A涉及一种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置及方法，使用SCR脱硝装置入口的烟气热量作为加热空气的热源，而中国专利CN10705119A涉及一种高效SCR脱硝系统氨水制氨系统，使用SCR脱硝装置内部的烟气热量作为加热空气的热源。两种方法均利用烟气余热将空气加热至250℃以上，保证高温的空气将氨水全部蒸发，同时起到稀释氨气的作用。由于不采用外部热源，可以一定程度降低制氨能耗成本。但是，由于氨水中的氨气和水均要全部蒸发，汽化潜热的能耗较大，对于大容量的烟气脱硝，能耗很大。另外，对于焦化厂，由于其焦炉烟气温度一般在140～280℃，难以利用自身的热量将空气加热至250℃以上，需要引入外部热源，这样增加了系统的复杂性和能耗。
[0007] 中国专利CN105413459A涉及烧结机烟气氨水脱硝器及脱硝方法，烧结机脱硝同样属于低温脱硝；同时，中国专利CN106422772A涉及一种用于SCR烟气脱硝的氨水气化系统。两种方法均是采用一定的方式将氨水雾化后直接喷入到烟道中，利用120℃以上的烟气蒸发氨水，但是该方法会将大量水带入脱硝系统，氨水无论在烟道外部还是内部蒸发，利用烟气余热作为氨水蒸发的热源，都会使烟气温度降低。在脱硝系统氨耗量一定的情况下，所用氨水浓度越低，所需氨水流量越大，同时蒸发的水量越大，烟气温度下降越明显。
[0008] 目前，低温脱硝使用的催化剂普遍对温度变化比较敏感，并且抗水性很差，烟气温度降低及含水量增加均会导致催化剂活性下降，进而引起氮氧化物排放浓度超标等严重问题，因此蒸发氨水制氨气的方法在低温脱硝领域的应用受到了限制。
发明内容
[0009] 本发明提出一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统及工艺，解决了现有技术中运行能耗高，氨气中水含量高，不适用于低浓度氨水和低温脱硝等不足的问题。
[0010] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0011] 一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，包括：
[0013] 氨水输送系统，包括浓氨水储罐、浓氨水输送泵和浓氨水预热装置，所述浓氨水预热装置与所述喷嘴和所述浓氨水输送泵连通，所述浓氨水输送泵与所述浓氨水储罐连通；
[0015] 氨气排放系统，与所述氨气吹脱塔连通；
[0016] 氨水循环泵，与所述塔釜和所述喷嘴连通；
[0017] 氨水排放系统，包括稀氨水返回泵、过滤器、反渗透系统和浓液排放泵，所述浓液排放泵与所述反渗透系统连通，所述反渗透系统与所述节能器和所述过滤器连通，所述过滤器与所述稀氨水返回泵连通，所述稀氨水返回泵与所述塔釜连通。
[0018] 进一步地，所述除雾器包括丝网除雾器和折流板除雾器，所述丝网除雾器和所述折流板除雾器从上到下依次设置于所述塔体内。
[0019] 进一步地，所述浓氨水预热装置包括节能器和浓氨水预热器，所述浓氨水预热器与所述喷嘴和所述节能器连通，所述节能器与所述浓氨水输送泵连通。
[0020] 进一步地，所述氨气排放系统包括氨气缓冲罐和氨气引风机，所述氨气引风机与所述氨气缓冲罐连通，所述氨气缓冲罐与所述氨气吹脱塔连通。
[0021] 进一步地，所述反渗透系统包括反渗透增压泵和反渗透装置，所述反渗透装置与所述节能器和所述反渗透增压泵连通，所述反渗透增压泵与所述过滤器连通。
[0022] 进一步地，所述过滤器包括多介质过滤器和保安过滤器，所述保安过滤器与所述反渗透系统和所述多介质过滤器连通，所述多介质过滤器与所述稀氨水返回泵连通。
[0023] 一种基于上述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统的方法，包括以下步骤：
[0024] 浓氨水被预热至预设温度，预热后的浓氨水被雾化后喷入所述氨气吹脱塔中；
[0025] 空气被预热至预设温度，预热后的空气进入到所述氨气吹脱塔中；
[0026] 雾化后的氨水和空气在所述氨气吹脱塔中逆流接触进行吹脱，促使氨水中的氨不断向气相转移成为氨气，同时氨气的体积分数被所述空气稀释至小于等于5％；
[0027] 被空气稀释的氨气除去夹带的液滴后由所述氨气吹脱塔顶部排放，被排放的氨气经过缓冲稳定压力后输送至SCR脱硝系统；
[0028] 吹脱过程产生的稀氨水被重新雾化后再次进入所述氨气吹脱塔中，以使氨水中的氨充分释放；
[0029] 达到排放浓度的稀氨水被排放。
[0030] 进一步地，当所述浓氨水的浓度为5～8％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为0.1～1％时，所述吹脱为真空空气吹脱工艺，所述真空空气吹脱工艺的浓氨水温度为40～50℃、空气温度为60～80℃、真空度为0.01～0.05Mpa、循环倍率为5～20倍和除去夹带的液滴的操作气速为6～9m/s。
[0031] 进一步地，当所述浓氨水的浓度为8～30％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为1～3％时，所述吹脱为常压空气吹脱工艺，所述常压空气吹脱工艺的浓氨水温度20℃、空气温度为50～60℃、循环倍率为1～5倍和除去夹带的液滴的操作气速为3～5m/s。
[0032] 进一步地，达到排放浓度的稀氨水，一路输出至焦化厂内循环使用，另一路过滤掉杂质后加酸调节至pH值为5～7，通过苦咸水反渗透膜进行反渗透，反渗透收回率为60～90％，反渗透产水温度为50～60℃，反渗透产水与被预热至预设温度前的浓氨水换热，反渗透产水回收显热后降至30℃，同时反渗透产水利用该显热将浓氨水加热到40～50℃，反渗透产水与浓氨水换热后作为中水回收利用；反渗透浓水输出至焦化厂内至剩余氨水处理单元，回收其中的氨后处理至达标排放。
[0033] 本发明的有益效果为：
[0034] 1、本发明首次通过吹脱氨水制备氨气的方法为SCR脱硝系统提供还原剂，将氨气的制备和稀释过程集中于同一设备内完成，利用空气吹脱法将氨水中的氨转移至气相，随即完成稀释，制备出的氨气体积分数低于5％，简化了工艺流程，降低了投资成本。
[0035] 2、本发明设置了合理的控制方式，并对系统的温度、真空度、循环倍率等工艺操作参数进行了设置，保证氨气的充分释放，使系统可使用浓度5～30％的氨水作原料，本发明自动化程度高，控制简单，各项工艺参数可以通过控制系统灵活调节，保证了系统稳定性和适应性，使系统能更好适应氨水浓度和流量的变化、脱硝过程的负荷变化等情况，与蒸发氨水制氨气的方法相比，本发明有更广泛的适用性。
[0036] 3、本发明在水的沸点温度以下制备氨气，避免了水分的大量蒸发，降低了制氨的能耗成本，系统设置了两级除雾器，并对除雾器的操作速度进行了设置，保证在常压和真空条件下均保持良好的除雾除水效果，最大程度的降低水分对低温催化剂和烟气温度的不利影响，与蒸发氨水制氨气的方法相比，本系统对低温脱硝有良好适用性。
[0037] 4、本发明充分结合焦化厂的现有工艺，实现了资源的有效利用，最大限度减少了污染物的排放，排放的氨水浓度为1～3％时，进入焦化厂内循环氨水使用单元，回收利用；排放浓度为0.1～1％时，通过反渗透系统回收大部分的水，并通过节能器回收大部分热量后，只将少量浓液输送至焦化厂内剩余氨水处理单元，节能环保，经济实用。
附图说明
附图说明
[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039] 图1为本发明一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统的结构示意图。
[0040] 图中：
[0041] 1、氨气吹脱塔；101、丝网除雾器；102、折流板除雾器；103、喷嘴；104、填料层；105、塔釜；2、浓氨水储罐；3、浓氨水输送泵；4、节能器；5、浓氨水预热器；6、稀释风机；7、空气预热器；8、氨水循环泵；9、氨气缓冲罐；10、氨气引风机；11、稀氨水返回泵；12、多介质过滤器；13、保安过滤器；14、反渗透增压泵；15、反渗透装置；16、浓液排放泵；17、氨水制氨系统控制模块；1701、浓氨水密度计；1702、浓氨水调节阀；1703、浓氨水流量计；1704、浓氨水温度计；
1705、稀氨水密度计；1706、空气调节阀；1707、空气流量计；1708、空气温度计；1709、氨气压力传感器；18、SCR脱硝系统控制模块。
1705、稀氨水密度计；1706、空气调节阀；1707、空气流量计；1708、空气温度计；1709、氨气压力传感器；18、SCR脱硝系统控制模块。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 如图1所示，本发明所述的一种用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，包括：
[0044] 氨气吹脱塔1，包括塔体和塔体内从上到下依次设置的除雾器、喷嘴103、填料层104、塔釜105和设置于塔釜105与填料层104之间的空气入口；
[0045] 氨水输送系统，包括浓氨水储罐2、浓氨水输送泵3和浓氨水预热装置，浓氨水预热装置与喷嘴103和浓氨水输送泵3连通，浓氨水输送泵3与浓氨水储罐2连通；
[0046] 空气输送系统，包括稀释风机6和空气预热器7，空气预热器7与稀释风机6和空气入口连通；
[0047] 氨气排放系统，与氨气吹脱塔1连通；
[0048] 氨水循环泵8，与塔釜105和喷嘴103连通；
[0049] 氨水排放系统，包括稀氨水返回泵11、过滤器、反渗透系统和浓液排放泵16，浓液排放泵16与反渗透系统连通，反渗透系统与节能器4和过滤器连通，过滤器与稀氨水返回泵11连通，稀氨水返回泵11与塔釜105连通。
[0050] 其中，本发明所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，还可以包括氨水制氨系统控制模块17，以及与氨水制氨系统控制模块17通信连接的浓氨水密度计1701、浓氨水调节阀1702、浓氨水流量计1703、浓氨水温度计1704、稀氨水密度计1705、空气调节阀1706、空气流量计1707、空气温度计1708和氨气压力传感器1709和SCR脱硝系统控制模块18，其作用及相应的控制方法为：
[0051] 1、系统启动前，由浓氨水密度计1701监测浓氨水储罐2的浓氨水浓度并反馈至氨水制氨系统控制模块17；稀氨水的排放浓度则作为设计值手动输入至氨水制氨系统控制模块17。
[0052] 2、根据从SCR脱硝系统控制模块18获取的氨耗量，以及浓氨水和稀氨水的浓度，由氨水制氨系统控制模块17计算得出浓氨水流量，并通过控制浓氨水调节阀1702的开度调节浓氨水流量。
[0053] 3、根据浓、稀氨水的浓度，由氨水制氨系统控制模块17选择系统运行温度和真空度，并通过控制浓氨水预热装置，具体可以是浓氨水预热器5，以及空气预热器7的热源流量将浓氨水和空气加热至所需温度；通过变频调节氨气引风机10，调节系统真空度。
[0054] 4、根据稀氨水的排放浓度，由氨水制氨系统控制模块17选择循环倍率，并通过变频调节氨水循环泵8，调节循环倍率。
[0055] 5、根据从SCR脱硝系统控制模块18获取的氨耗量、氨气稀释后的浓度，具体地，氨气稀释后的浓度要求体积分数不高于5％，由氨水制氨系统控制模块17计算得出空气流量，并通过控制空气调节阀1706的开度调节空气流量。
[0056] 6、由稀氨水密度计1705监测塔釜105底部稀氨水的浓度，达到设计的排放浓度后，开启稀氨水返回泵11，将稀氨水输送至循环氨水使用单元或反渗透系统，具体是反渗透系统的反渗透装置15。
[0057] 7、稀氨水开始排放后，分别由浓氨水密度计1701和稀氨水密度计1705监测浓氨水和稀氨水的浓度，并反馈至氨水制氨系统控制模块17；由氨水制氨系统控制模块17对各运行参数进行监测、记录和调整。
[0058] 其中，所述除雾器包括丝网除雾器101和折流板除雾器102，丝网除雾器101和折流板除雾器102从上到下依次设置于塔体内。
[0059] 其中，所述浓氨水预热装置包括节能器4和浓氨水预热器5，浓氨水预热器5与喷嘴103和节能器4连通，节能器4与浓氨水输送泵3连通。
[0060] 其中，所述氨气排放系统包括氨气缓冲罐9和氨气引风机10，氨气引风机10与氨气缓冲罐9连通，氨气缓冲罐9与氨气吹脱塔1连通。
[0061] 其中，所述反渗透系统包括反渗透增压泵14和反渗透装置15，反渗透装置15与节能器4和反渗透增压泵14连通，反渗透增压泵14与过滤器连通。
[0062] 其中，所述过滤器包括多介质过滤器12和保安过滤器13，保安过滤器13与反渗透系统和多介质过滤器12连通，多介质过滤器12与稀氨水返回泵11连通。
[0063] 本发明所述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统，工作过程如下：
[0064] 1、浓氨水储罐2中的浓氨水由浓氨水输送泵3输送，依次通过节能器4和浓氨水预热器5后预热至所需温度；预热后的浓氨水被输送至喷嘴103，雾化后喷入氨气吹脱塔1中；空气由稀释风机6输送至空气预热器7中，预热后的空气经填料层104和塔釜105之间的空气入口进入到氨气吹脱塔1中；氨水和空气在填料层中逆流接触，促使氨水中的氨气不断向气相转移，随即被空气稀释至体积分数低于5％；
[0065] 2、稀释后的氨气先后经折流板除雾器102和丝网除雾器101，除去夹带的液滴后由氨气吹脱塔1顶部排放，随后进入氨气缓冲罐9中，在稳定压力后由氨气引风机10输送至SCR脱硝系统；
[0066] 3、吹脱过程产生的稀氨水储存于塔釜105中，在氨水循环泵8作用下不断循环至喷嘴103，重新雾化后再次进入氨气吹脱塔1中，保证氨水中的氨充分释放；
[0067] 4、达到排放浓度的稀氨水由氨气吹脱塔1底部排放，有两路去向可以选择：一路通过稀氨水返回泵11输出焦化厂内至循环氨水使用单元，另一路通过稀氨水返回泵11输出至多介质过滤器12和保安过滤器13，过滤掉其中的杂质后由反渗透增压泵14输送至反渗透装置15，反渗透产水进入节能器4与浓氨水换热后，作为中水回收利用，反渗透浓水通过浓液排放泵16输出至焦化厂内至剩余氨水处理单元，回收其中的氨后，处理至达标排放。
[0068] 本发明还提供了一种基于上述的用于焦炉烟气脱硝的氨水制氨系统的方法，包括以下步骤：
[0069] 浓氨水被预热至预设温度，预热后的浓氨水被雾化后喷入氨气吹脱塔1中；
[0070] 空气被预热至预设温度，预热后的空气进入到氨气吹脱塔1中；
[0071] 雾化后的氨水和空气在氨气吹脱塔1中逆流接触进行吹脱，促使氨水中的氨不断向气相转移成为氨气，同时氨气的体积分数被空气稀释至小于等于5％；
[0072] 被空气稀释的氨气除去夹带的液滴后由氨气吹脱塔1顶部排放，被排放的氨气经过缓冲稳定压力后输送至SCR脱硝系统；
[0073] 吹脱过程产生的稀氨水被重新雾化后再次进入氨气吹脱塔1中，以使氨水中的氨充分释放；
[0074] 达到排放浓度的稀氨水被排放。
[0075] 具体地，浓氨水的浓度为5～30％。
[0076] 其中，当浓氨水的浓度为5～8％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为0.1～1％时，吹脱为真空空气吹脱工艺，真空空气吹脱工艺的浓氨水温度为40～50℃、空气温度为60～80℃、真空度为0.01～0.05Mpa、循环倍率为5～20倍和除去夹带的液滴的操作气速为6～9m/s。
[0077] 其中，当浓氨水的浓度为8～30％，或者当吹脱后稀氨水的浓度为1～3％时，吹脱为常压空气吹脱工艺，常压空气吹脱工艺的浓氨水温度20℃、空气温度为50～60℃、循环倍率为1～5倍和除去夹带的液滴的操作气速为3～5m/s。
[0078] 气体的体积随温度升高和真空度增大而变大，塔内的气相速度随之变大。由于除雾器的尺寸是固定的，随着温度和真空度的变化，气体通过除雾器的速度，即操作气速，发生变化，而操作气速是影响除雾效率的关键参数。因此，需对常压和真空条件下除雾器的操作气速进行设置，保证在常压和真空条件均有良好的除雾除水效果。
[0079] 其中，达到排放浓度的稀氨水，一路输出至焦化厂内循环使用，另一路过滤掉杂质后加酸调节至pH值为5～7，通过苦咸水反渗透膜进行反渗透，反渗透收回率为60～90％，反渗透产水温度为50～60℃，反渗透产水与被预热至预设温度前的浓氨水换热，反渗透产水回收显热后降至30℃，同时反渗透产水利用该显热将浓氨水加热到40～50℃，反渗透产水与浓氨水换热后作为中水回收利用；反渗透浓水输出至焦化厂内至剩余氨水处理单元，回收其中的氨后处理至达标排放。
[0080] 本发明与现有技术相比，有益效果具体为：
[0081] 1、在一定温度下，溶液上方气相中溶质气体的平衡分压p*与该气体在液相中的浓度成正比。气相中溶质气体的实际分压p低于平衡分压p*时，溶质气体从液相向气相转移，其液相中浓度随之降低，直至形成新的平衡。吹脱过程即将气体通入液相中，使之相互充分接触，使液相溶解气体或挥发性物质穿过气液界面，向气相转移。在SCR脱硝过程中，氨气注入烟道前必须稀释至体积分数低于5％，因此制氨过程不可避免的需要利用空气将氨气稀释至安全浓度，但以往的制氨和稀释过程往往是相互独立的。本发明首次通过吹脱氨水制备氨气的方法为SCR脱硝系统提供还原剂，将氨气的制备和稀释过程集中于同一设备内完成，利用空气吹脱法将氨水中的氨转移至气相，随即完成稀释，制备出的氨气体积分数低于5％，简化了工艺流程，降低了投资成本。
[0082] 2、吹脱属于传质过程，其推动力即气相中溶质气体的平衡分压p*与气相中溶质气体的实际分压p的差值。提高吹脱设备内真空度，可以降低气相中氨气实际分压。氨水浓度越低，对应的氨气平衡分压p*越小，提高真空度可以确保足够的传质推动力，保证吹脱效果。此外，在一定压力下氨气在水中的溶解度随温度升高而降低，升高温度对吹脱也是有利的。对吹脱过程的操作温度、真空等工艺参数进行设置，可以保证氨气充分释放，同时避免水的大量蒸发，使系统适用于低浓度氨水。本发明设置了合理的控制方式，并对系统的温度、真空度、循环倍率等工艺操作参数进行了设置，保证氨气的充分释放，使系统可使用浓度5～30％的氨水作原料，本发明自动化程度高，控制简单，各项工艺参数可以通过控制系统灵活调节，保证了系统稳定性和适应性，使系统能更好适应氨水浓度和流量的变化、脱硝过程的负荷变化等情况，与蒸发氨水制氨气的方法相比，本发明有更广泛的适用性。
[0083] 3、本发明在水的沸点温度以下制备氨气，避免了水分的大量蒸发，降低了制氨的能耗成本，系统设置了两级除雾器，并对除雾器的操作速度进行了设置，保证在常压和真空条件下均保持良好的除雾除水效果，最大程度的降低水分对低温催化剂和烟气温度的不利影响，与蒸发氨水制氨气的方法相比，本系统对低温脱硝有良好适用性。
[0084] 4、本发明充分结合焦化厂的现有工艺，实现了资源的有效利用，最大限度减少了污染物的排放，排放的氨水浓度为1～3％时，进入焦化厂内循环氨水使用单元，回收利用；排放浓度为0.1～1％时，通过反渗透系统回收大部分的水，并通过节能器回收大部分热量后，只将少量浓液输送至焦化厂内剩余氨水处理单元，节能环保，经济实用。
[0085] 为了更好地理解本发明，提供具体实施例如下：
[0086] 实施例一：
[0087] 本发明实施例中，焦化厂提供的质量浓度12～15％的浓氨水储存于浓氨水储罐2中，在浓氨水输送泵3输送下依次通过至节能器4和浓氨水预热器5，预热至50℃后被输送至喷嘴103，雾化后喷入进入氨气吹脱塔1中；浓氨水流量根据从、SCR脱硝系统控制模块18获取的耗氨量以及浓、稀氨水的浓度，由氨水制氨系统控制模块17计算得出，并通过控制浓氨水调节阀1702的开度调节浓氨水流量；稀释风机6将空气输送至空气预热器7，预热至70℃后经位于填料层104和塔釜105之间的入口进入到氨气吹脱塔1中；空气流量根据SCR脱硝系统控制模块18的耗氨量和氨气稀释后的浓度，具体地，氨气稀释后的浓度体积分数不高于5％，由氨水制氨系统控制模块17计算得出，并通过控制空气调节阀1706的开度调节空气流量；通过变频调节氨气引风机10，将氨气吹脱塔1内的真空度调节并维持在0.05MPa；氨水和空气在填料层104中逆流接触，空气不断把将气相中的氨气带出氨气吹脱塔1，破坏氨气的气液平衡，促使氨水中的氨气不断向气相转移。
[0088] 转移至气相的氨气随即被吹脱用的空气稀释至体积分数不高于5％，稀释后的氨气以9m/s的速度先后经折流板除雾器102和丝网除雾器101，除去夹带的液滴后由氨气吹脱塔1的顶部排放，进入氨气缓冲罐9中，在稳定压力后经氨气引风机10输送至SCR脱硝系统。
[0089] 吹脱过程产生的稀氨水储存于塔釜105中，在氨水循环泵8作用下不断循环至喷嘴103，重新雾化后再次进入氨气吹脱塔1中；根据排放稀氨水的浓度，通过变频调节氨水循环泵8，调节循环倍率为10倍，保证氨水中的氨气充分释放。
[0090] 氨水制氨系统排放的稀氨水浓度为0.2％，通过加HCl调节pH至5～6后，由稀氨水返回泵11输送至多介质多虑12和保安过滤器13，去除杂质后由反渗透增压泵14输送至反渗透装置15，反渗透装置的回收率≥80％，产水温度约60℃。产水经节能器4回收显热后降至30℃左右，同时利用该显热把焦化厂提供浓氨水加热到40℃后，作为中水回收利用。少量的反渗透浓水由浓液排放泵16输送至焦化厂内剩余氨水处理单元，浓水中的氨被回收后，处理至达标排放。
[0091] 实施例二：
[0092] 本实施例的工艺流程和控制方法与实施例一基本相同，所不同之处在于：
[0093] 焦化厂提供的质量浓度12～15％的浓氨水无需预热，空气则预热至50℃。氨气吹脱塔1内的压力为常压。稀释后的氨气以3.5m/s的速度先后经折流板除雾器102和丝网除雾器101，除去夹带的液滴后排出氨气吹脱塔，进入氨气缓冲罐9中，在稳定压力后经氨气引风机10输送至SCR脱硝系统。系统循环倍率为3倍。氨水制氨系统排放的稀氨水浓度为2％，由稀氨水返回泵11输送至焦化厂内循环氨水使用单元回收利用，如用作冷鼓段的冷却介质。
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