一種雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，包括堿解反應器、堿解冷卻器、氨水冷凝液槽、閉式真空循環槽、噴射器和尾氣塔，特征在于：還包括二級氨水吸收槽、氨水二級吸收器、三級氨水吸收槽、氨水三級吸收器、第二循環泵、第三循環泵和尾氣吸收泵，閉式真空循環槽中未被溶解的氨氣依次被通入氨水二級吸收器、氨水三級吸收器和尾氣塔中進行多次再吸收。本實用新型的含氨尾氣吸收系統的優點：（1）、反應處于微正壓狀態，避免了空氣與氨氣的混合，避免了爆炸發生；（2）、含氨尾氣經四級吸收，滿足排放標準；（3）、吸收液經一級一級的套用，大幅度降低了吸收液的使用量，可節省約60%～70%的吸收液用量。
【專利說明】
一種雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于尾氣吸收技術領域，涉及一種雙甘膦生產過程中的尾氣吸收系統，更具體地說，尤其涉及一種對含氨尾氣吸收同時副產高濃度氨水的尾氣吸收系統。
【背景技術】
[0002]雙甘膦的化學名稱是N-(磷羧甲基)亞氨基二乙酸，簡稱PMIDA，是廣譜、高效的有機磷類除草劑草甘膦的中間體。雙甘膦一般通過二乙腈堿解生成二乙腈鈉鹽，通過酸化合成為二鈉鹽的鹽酸鹽，然后滴加三氯化磷，升溫回流加入甲醛，完成縮合。最后通過加入液堿調節PH值，使得雙甘膦以結晶形式析出，壓濾得到產品。
[0003]雙甘膦生產過程中，第一步是以亞氨基二乙腈為起始原料，與氫氧化鈉、水進行堿解反應，生成亞氨基二乙酸鈉鹽和氨氣尾氣。反應方程式如下:
[0004]NH2 (CH2CN) +2Na0H^NH (CH2COONa) 2+2NH3
[0005]雙甘膦生產過程中的含氨尾氣一般通過水吸收塔進行處理，同時副產氨水。通常情況下，雙甘膦生產過程中的堿解反應采用常壓操作，這就不可避免的導致尾氣中混有一定量的空氣，使尾氣中氨氣分壓降低，以致在后續尾氣吸收過程中副產的氨水含量不高，一般在12%?15%左右。另外，含氨尾氣中混入空氣，有可能使氨氣達到爆炸極限，增加氨氣的燃爆風險，不利于生產操作的安全。
【發明內容】
[0006]本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統。
[0007]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，包括堿解反應器、堿解冷卻器、氨水冷凝液槽、閉式真空循環槽、噴射器和尾氣塔，物料在堿解反應器中密閉反應，產生的含氨尾氣進入堿解反應冷卻器，堿解冷卻器在循環冷卻液的作用下對含氨尾氣進行冷卻，堿解冷卻器排出的液體、含氨尾氣進入氨水冷凝液槽中；氨水冷凝液槽排出的含氨氣體進入噴射器的氣體入口，閉式真空循環槽中的吸收液在第一循環栗的作用下被抽入至噴射器的液體入口，噴射器形成的氣液混合流排入至閉式真空循環槽中，在低于(TC循環冷卻液的冷卻作用下使氨氣最大限度地溶于吸收液中，第一循環栗還用于將產生的高濃度氨水排出；其特征在于:還包括二級氨水吸收槽、氨水二級吸收器、三級氨水吸收槽、氨水三級吸收器、第二循環栗、第三循環栗和尾氣吸收栗，閉式真空循環槽中未被溶解的氨氣依次被通入氨水二級吸收器、氨水三級吸收器和尾氣塔中進行多次再吸收，氨水三級吸收器與尾氣塔之間設置有為氣體流動提供動力的引風機；
[0008]氨水冷凝液槽排出的液體流入至二級氨水吸收槽中，氨水二級吸收器的液體出口與二級氨水吸收槽相通，二級氨水吸收槽中的溶解液在第二循環栗的作用下被抽至氨水二級吸收器中，實現吸收液的循環;氨水三級吸收器的液體出口與三級氨水吸收槽相通，三級氨水吸收槽中的液體在第三循環栗的作用下被抽至氨水三級吸收器中，實現吸收液的循環;尾氣塔利用補給的自來水作為氨氣的吸收液，尾氣吸收栗實現尾氣塔中吸收液的循環；
[0009]尾氣塔中的循環液進入三級氨水吸收槽中，以作為三級氨水吸收槽中的吸收液；三級氨水吸收槽中的吸收液經第三循環栗栗入二級氨水吸收槽中，以作為二級氨水吸收槽中的吸收液;二級氨水吸收槽中的吸收液被第二循環栗栗入閉式真空循環槽中，以作為閉合真空循環槽中的吸收液，既節約了水源，又可形成高濃度的氨水。
[0010]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述氨水二級吸收器和氨水三級吸收器中均通有增加氨氣溶解的循環冷卻液;二級氨水吸收槽產生的氨氣被通入氨水二級吸收器與氨水三級吸收器之間的氣體管路中，三級氨水吸收槽產生的氨氣被通入氨水三級吸收器與尾氣塔之間的氣體管路中。
[0011]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述堿解反應器為攪拌罐式反應器、管道反應器、固定床反應器、流化床反應器、塔式反應器中的一種或幾種，其可單獨使用作為堿解反應器，亦可串聯或并聯成組使用。
[0012]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述堿解冷卻器可為管殼式換熱器、板式換熱器、套管式換熱器中的一種或幾種，其可單獨使用作為堿解冷卻器，亦可串聯或并聯成組使用。
[0013]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述氨水冷凝液槽、二級氨水吸收槽和三級氨水吸收槽為臥式儲罐、立式儲罐中的一種或兩種，其可單獨使用，亦可組合使用。
[0014]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述閉式真空循環槽中設置有通入循環冷卻液用的內、外盤管或者夾套，內、外盤管或者夾套中通入的冷卻介質可為冷凍鹽水。
[0015]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述噴射器為文丘里噴射器或射流器。
[0016]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，所述氨水二級吸收器、氨水三級吸收器和尾氣塔為填料吸收塔、板式吸收塔、降膜吸收器、升膜吸收器中的一種或幾種，它們可單獨使用，亦可串聯或并聯成組使用。
[0017]本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，堿解反應器在物料反應過程中始終保持密閉和微正壓狀態，反應產生的含氨尾氣經管道進入堿解冷卻器中。
[0018]本實用新型的有益效果是:本實用新型的含氨尾氣吸收系統的優點主要體現在以下幾個方面:
[0019](1)、物料在堿解反應器中始終處于微正壓狀態，使得外界的通氣無法進入，避免了因含氨尾氣與空氣混合易達到爆炸極限，而造成的燃爆風險，同時提高了氨氣分壓，使副產的氨水濃度得以提高；
[0020](2)、堿解反應產生的含氨尾氣，依次經閉式真空循環槽、氨水二級吸收器、氨水三級吸收器和尾氣塔進行四級吸收，可有效地將含氨尾氣吸收，使其達到排放標準，滿足環保要求；
[0021 ] (3)、尾氣塔中的吸收液排入三級氨水吸收槽，作為上一級的吸收液之用，三級氨水吸收槽中的吸收液排入二級氨水吸收槽，作為上一級的吸收液之用；二級氨水吸收槽中的吸收液排入閉式真空循環槽，作為上一級的吸收液之用，氨水吸收液的濃度逐漸升高，吸收液經一級一級的套用，大幅度降低了吸收液的使用量，可節省約60%?70%的吸收液用量，使成本得以下降。
[0022](4)、由于閉合真空循環槽中通有低于O°C的冷卻循環液(如-5 °C的冷凍鹽水)，有效地提高了氨氣在吸收液中的溶解度，使得排出的氨水濃度可達到20%，作為副產品利用。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統的原理圖。
[0024]圖中:I堿解反應器，2堿解冷卻器，3氨水冷凝液槽，4閉式真空循環槽，5噴射器，6第一循環栗，7二級氨水吸收槽，8氨水二級吸收器，9第二循環栗，10三級氨水吸收槽，11氨水三級吸收器，12引風機，13尾氣塔，14尾氣吸收栗，15第三循環栗。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0026]如圖1所示，給出了本實用新型的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統的原理圖，其由堿解反應器1、堿解冷卻器2、氨水冷凝液槽3、閉式真空循環槽4、噴射器5、第一循環栗
6、二級氨水吸收槽7、氨水二級吸收器8、第二循環栗9、三級氨水吸收槽10、氨水三級吸收器
11、第三循環栗15、引風機12、尾氣塔13;所示的循環水進水管、循環水回水管用于提供以水為介質的循環冷卻液，冷凍鹽水進水管、冷凍鹽水回水管用于提供以冷凍鹽水為介質的循環冷卻液。
[0027]物料在密閉的堿解反應器I中進行，并始終處于微正壓狀態，產生的含氨尾氣通過管路排入堿解冷卻器2中，在循環冷卻水的冷卻作用下，60°C?70°C的含氨尾氣被循環水冷卻至30°C?40°C并進入氨水冷凝液槽3中；同時，被含氨尾氣夾帶出的一部分液滴或液沫以及部分被堿解冷卻器2冷凝下來的可凝性氣體，也進入氨水冷凝液槽3中，并溢流至二級氨水吸收槽7，充當二級吸收液使用。氨水冷凝液槽3上部的氣相出口通過管道與噴射器5相連接。
[0028]閉式真空循環槽4中的吸收液被氨水循環栗6送至噴射器5中，具有一定壓力的吸收液在噴射器5中形成射流，靜壓能轉變為動能，使噴射器5上的氣相管道附近形成負壓，不斷把來自氨水冷凝液槽3中的含氨尾氣吸入，形成氣液混合流，完成含氨尾氣的吸收過程。
[0029]閉式真空循環槽4中的吸收液通過氨水循環栗6進行循環，不斷將含氨尾氣吸入，達到吸收含氨尾氣的作用。閉式真空循環槽4設有內、外盤管，內、外盤管通_5°C的冷凍鹽水，保證氨氣吸收液溫度在(TC左右的低溫狀態下，以提高氨氣在吸收液中的溶解度。閉式真空循環槽4中的吸收液不斷被氨水循環栗6送出，副產20%的高濃度氨水。
[0030]閉式真空循環槽4中未被吸收的剩余氨氣通過氣相口進入氨水二級吸收器8和氨水三級吸收器11中，氨水二級吸收器8與氨水三級吸收器11串聯安裝，對來自真空循環槽4中的含氨尾氣作進一步的吸收。經氨水二級吸收器8和氨水三級吸收器11兩級吸收后，吸收液分別進入二級氨水吸收槽7和三級氨水吸收槽10中，充當二級吸收液和三級吸收液重復使用。
[0031]含氨尾氣經氨水二級吸收器8與氨水三級吸收器11進一步吸收處理后，余下少量含氨尾氣在引風機12的作用下，進入到尾氣塔13中，在尾氣塔13中作最后的吸收處理，經尾氣塔13吸收過的含氨尾氣可達標排放。使用自來水作為尾氣塔13的吸收液，吸收液用尾氣吸收栗14打循環重復利用。
[0032]本實用新型的新型含氨尾氣吸收裝置達到了如下積極效果:
[0033]1、堿解反應器I密閉操作，反應器內始終保持微正壓，防止外界空氣的進入，保證了尾氣中氨氣的純度，提高了氨氣在尾氣中的分壓，從而使吸收效率大為提高，副產氨水濃度可達20%，高于普通含氨尾氣吸收裝置副產12%?15%氨水的效果。同時，外界空氣不與含氨尾氣接觸也意味著杜絕了氨氣達到爆炸極限的可能，規避裝置運行過程中的燃爆風險，解決了雙甘膦生產過程中含氨尾氣的生產操作安全問題。
[0034]2、含氨尾氣中的絕大部分氨氣在噴射器5和閉式真空循環槽4中被吸收，然后又經過氨水二級吸收器8和氨水三級吸收器11進一步吸收，余下微量含氨尾氣經尾氣塔13徹底吸收，完全實現了達標排放。
[0035]3、系統中尾氣塔13吸收含氨尾氣得到的吸收液套用做氨水三級吸收器11所用的吸收液，氨水三級吸收器11吸收含氨尾氣得到的吸收液套用做氨水二級吸收器8所用的吸收液，氨水二級吸收器8吸收含氨尾氣得到的吸收液套用做閉式真空循環槽4所用的吸收液，真空循環槽4吸收含氨尾氣得到的吸收液即為副產20%的高濃度氨水。吸收液經一級一級的套用，大幅度降低了吸收液的使用量，可節省約60%?70%的吸收液用量，使成本得以下降。
【主權項】
1.一種雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，包括堿解反應器(I)、堿解冷卻器(2)、氨水冷凝液槽(3)、閉式真空循環槽(4)、噴射器(5)和尾氣塔(13)，物料在堿解反應器中密閉反應，產生的含氨尾氣進入堿解反應冷卻器，堿解冷卻器在循環冷卻液的作用下對含氨尾氣進行冷卻，堿解冷卻器排出的液體、含氨尾氣進入氨水冷凝液槽中；氨水冷凝液槽排出的含氨氣體進入噴射器的氣體入口，閉式真空循環槽中的吸收液在第一循環栗(6)的作用下被抽入至噴射器的液體入口，噴射器形成的氣液混合流排入至閉式真空循環槽中，在低于O°C循環冷卻液的冷卻作用下使氨氣最大限度地溶于吸收液中，第一循環栗還用于將產生的高濃度氨水排出；其特征在于:還包括二級氨水吸收槽(7)、氨水二級吸收器(8)、三級氨水吸收槽(10)、氨水三級吸收器(II)、第二循環栗(9)、第三循環栗(15)和尾氣吸收栗(14)，閉式真空循環槽中未被溶解的氨氣依次被通入氨水二級吸收器(8)、氨水三級吸收器(11)和尾氣塔(13)中進行多次再吸收，氨水三級吸收器與尾氣塔之間設置有為氣體流動提供動力的引風機(12); 氨水冷凝液槽排出的液體流入至二級氨水吸收槽(7)中，氨水二級吸收器的液體出口與二級氨水吸收槽相通，二級氨水吸收槽中的溶解液在第二循環栗的作用下被抽至氨水二級吸收器中，實現吸收液的循環;氨水三級吸收器的液體出口與三級氨水吸收槽相通，三級氨水吸收槽中的液體在第三循環栗的作用下被抽至氨水三級吸收器中，實現吸收液的循環;尾氣塔利用補給的自來水作為氨氣的吸收液，尾氣吸收栗實現尾氣塔中吸收液的循環； 尾氣塔中的循環液進入三級氨水吸收槽中，以作為三級氨水吸收槽中的吸收液;三級氨水吸收槽中的吸收液經第三循環栗栗入二級氨水吸收槽中，以作為二級氨水吸收槽中的吸收液;二級氨水吸收槽中的吸收液被第二循環栗栗入閉式真空循環槽中，以作為閉合真空循環槽中的吸收液，既節約了水源，又可形成高濃度的氨水。2.根據權利要求1所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述氨水二級吸收器(8)和氨水三級吸收器(11)中均通有增加氨氣溶解的循環冷卻液;二級氨水吸收槽(7)產生的氨氣被通入氨水二級吸收器與氨水三級吸收器之間的氣體管路中，三級氨水吸收槽產生的氨氣被通入氨水三級吸收器與尾氣塔(13)之間的氣體管路中。3.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述堿解反應器(I)為攪拌罐式反應器、管道反應器、固定床反應器、流化床反應器、塔式反應器中的一種或幾種，其單獨使用作為堿解反應器，或者串聯或并聯成組使用。4.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述堿解冷卻器(2)為管殼式換熱器、板式換熱器、套管式換熱器中的一種或幾種，其單獨使用作為堿解冷卻器，或者串聯或并聯成組使用。5.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述氨水冷凝液槽(3 )、二級氨水吸收槽(7 )和三級氨水吸收槽(1 )為臥式儲罐、立式儲罐中的一種或兩種，其單獨使用，或者組合使用。6.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述閉式真空循環槽(4)中設置有通入循環冷卻液用的內、外盤管或者夾套，內、外盤管或者夾套中通入的冷卻介質為冷凍鹽水。7.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述噴射器(5)為文丘里噴射器或射流器。8.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:所述氨水二級吸收器(8)、氨水三級吸收器(11)和尾氣塔(13)為填料吸收塔、板式吸收塔、降膜吸收器、升膜吸收器中的一種或幾種，它們單獨使用，或者串聯或并聯成組使用。9.根據權利要求1或2所述的雙甘膦生產過程中含氨尾氣吸收系統，其特征在于:堿解反應器(I)在物料反應過程中始終保持密閉和微正壓狀態，反應產生的含氨尾氣經管道進入堿解冷卻器(2)中。
【文檔編號】C07F9/38GK205412610SQ201620124152
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月17日
【發明人】孫國慶, 李宏, 李濤, 葛振平, 李江, 邱海平, 陳桂元, 朱振峰
【申請人】寧夏格瑞精細化工有限公司