氨氣純化的工藝流程

氨氣干燥的工藝流程,主要包括干燥塔、管道冷卻器、精密氨過濾器、切換閥門、電氣控制部分。干燥塔內設有加熱裝置,并于外筒內設有冷卻水盤管,分子篩裝于塔內，干燥塔外設保溫裝置。從圖一我們可知,工藝中設有兩只干燥塔,當其中一只干燥塔工作時處于常溫吸附氨氣中的水份,輸出干燥的氨氣供后級使用，另一只塔處于再生過程,再生過程主要是對再生干燥塔內的吸附劑進行加熱,然后利用干燥的純氮或惰性氣體將吸附劑中的水蒸氣在高溫狀態(tài)下解吸出來。再生塔床層溫度在300~350℃維持4~6小時后,再生干燥塔停止加熱,再生干燥氮氣或惰性氣體不停繼續(xù)對再生干燥塔進行吹掃,直至室溫.處于備用狀態(tài),直至兩塔切換,兩塔切換后,原工作的干燥塔變成再生塔,原再生塔變成工作塔,兩塔輪流,以實現(xiàn)連續(xù)供氣.

圖一干燥裝置工藝流程

2.4氨氣干燥純化裝置的特點

2.4.1.不產(chǎn)生二次污染氣體

再生結束前留有一部分時間，閥門自動切換，再生氮氣停止供應，利用干燥的氨氣對剛剛再生好的干燥塔進行吹掃置換，將塔內殘余的氮氣或惰性氣體置換出來，以避免塔體處于工作干燥過程中的氣體二次污染。

2.4.2氨氣脫水深度及穩(wěn)定性的保證措施

1)吸附的溫度:冷卻水盤管在氨氣干燥裝置中的使用,干燥塔處于工作時,讓工作的塔體始終處于低溫狀態(tài),冷卻水的溫度越低,工作的塔體吸附劑溫度也越低。吸附劑吸附氨氣中的水份容量也會相應增加（見圖二吸附溫度對于吸附量的影響），并且吸附深度也會變好。

2）吸附熱的影響：吸附劑處于工作時理論上只吸附氨氣中的水份，但在實際產(chǎn)品應用過程中，也吸附部分氨氣，這是由于目前國內外吸附劑孔徑不能完全保證固定一個數(shù)值不變，所以無法避免會吸附部分氨氣。吸附劑在吸附氨氣中水份時吸附劑的床層溫度剛開始時會迅速升溫，主要是因為在在實際吸附過程中吸附了部分氨氣及氨氣中的水份產(chǎn)生的兩種吸附熱的影響，如吸附劑的床層溫度不加控制，根據(jù)實際設備使用情況，吸附劑的床層溫度最高能達到100℃以上，隨著吸附劑床層溫度的上升，吸附劑吸水的能力會慢慢減弱，導致產(chǎn)品氣的露點很差。冷卻水盤管的應用及工藝的調整解決的吸附熱的影響。冷卻水盤管在塔體工作時，可以將產(chǎn)生的吸附熱帶出去，讓吸附劑床層始終維持在低溫狀態(tài)，保證良好的吸附效果，另外我們通過整體工藝的調整，也可以輔助性的克服因吸附熱的影響而導致產(chǎn)品氣的露點不穩(wěn)定。在實際產(chǎn)品應用過程中我們發(fā)現(xiàn)所以塔體工作開始時床層會出現(xiàn)快速的升溫，但是若干小時后，塔體的溫度就開始下降，我們通過工藝的調整，讓干燥塔在吸附水份時床層快速升溫時不在工作塔進行，延長再生干燥塔最后的氨氣吹掃時間，來避開吸附熱對塔體內填料工作時的影響。從而保證干燥塔運行穩(wěn)定性，純氣露點變化會很小。

3）整個裝置采用全不銹鋼的材料，以克服氨氣的腐蝕影響，并且以此保證因材料不同而引起露點的影響。

2.4.3干燥純化裝置的防爆措施：

加熱裝置，測溫傳感器,接線盒采用隔爆的，防爆等級：ExdⅡCT4，所有電纜采用阻燃電纜,以保證整體設備的安全。

2.4.4干燥純化裝置閥門穩(wěn)定性

干燥純化裝置涉及高溫管道處,安裝了兩只管道冷卻器,以保證閥門長期穩(wěn)定工作,,減少了因閥門內泄漏而產(chǎn)生的產(chǎn)品氣指標不合格。

2.5氨氣干燥設備設計考慮

氨氣干燥裝置內裝填量的計算,主要考慮以下幾個方面問題:1)原料氨氣的含水量.2)吸附過程中吸附熱的處理.3)床層工作時產(chǎn)生的溫升考慮.4)再生干燥時效果,再生溫度控制5)防止二次污染的工藝處量.5)吸附劑吸附氨量的考慮.6)材質考慮

3.結論

綜上所述,采用分子篩吸附劑吸附氨氣中的水份是合適的,NH3產(chǎn)品的水份含量可小于1ppm,并解決了氨氣干燥純化裝置運行不穩(wěn)定的技術難題。