專利名稱：氨氣(硫酸銨結(jié)晶)處理技術(shù)工藝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與化工技術(shù)領(lǐng)域，氨氣與硫酸反應(yīng)產(chǎn)出硫酸銨結(jié)晶體的氨氣處理技術(shù)工藝(氨氣處理系統(tǒng))，將填補(bǔ)國內(nèi)外LED行業(yè)氨廢氣處理達(dá)到氨氣零排放和氨氮廢水零排放的空白。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外LED行業(yè)在外延片生產(chǎn)過程中都要用到高純氨氣，氨氣是LED外延生長過程主要原料氣體之一。氨氣在LED外延工藝生產(chǎn)過程中，其中有90%左右的氨氣是沒有參與工藝反應(yīng)的而從LED外延工藝設(shè)備向外直接排出。如果這些氨氣直接排入到空氣中，會對人身健康造成傷害并對大自然造成極大破壞。目前國內(nèi)外對LED外延生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氨廢氣沒能有效處理，主要處理方式有以下幾種1、采用LED外延工藝配套的Scrubber處理。但是Scrubber容易堵塞；氨氣處理量比較小，只能處理一臺外延設(shè)備排出的氨氣；耗水量大，排出的廢水氨氮超標(biāo)；氨氣處理不完全，有部分氨氣排入到大氣中。2、其它專業(yè)Scrubber設(shè)備，可處理4臺外延設(shè)備排出的氨氣。這種處理方式Scrubber也容易堵塞；耗水量大,排出的氨氮廢水超標(biāo)；氨氣處理不完全，有部分氨氣排入到大氣中。3、專業(yè)的廢氣處理設(shè)備，主要是水加稀硫酸溶液吸收氨氣，產(chǎn)生硫酸銨廢水。這種處理方式廢氣處理量大，排出的硫酸銨廢水氨氮超標(biāo)；氨氣處理不完全，有部分氨氣排入到大氣中。4、空氣吹脫法在堿性條件下，使大量空氣與廢水接觸，將廢水中呈離子態(tài)的氨氮轉(zhuǎn)換成游離氨被吹出，以達(dá)去除廢水中的氨氮的目的。空氣吹脫法的氨氮去除率可達(dá)85%以上，吹脫出的氨氣易用水、鹽酸、硫酸吸收，工藝簡單，操作簡便，但只能去除廢水中的氨氮,對總氮的去除率不高,且能耗大,運(yùn)行成本高,若投加碳調(diào)節(jié)pH值還容易結(jié)垢。由于現(xiàn)在所采用處理氨氣方法大都會產(chǎn)生二次污染，目前國內(nèi)外還沒有一種能徹底解決氨廢氣一次處理達(dá)標(biāo)的方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述氨氣處理存在二次污染問題，本人對LED行業(yè)氨氣處理研究多年，對氨廢氣處理及各種處理工藝設(shè)備有深入研究。根據(jù)氨氣與硫酸化學(xué)反應(yīng)特性(NH3+H2S04===NH4HS04),經(jīng)過對多次試驗(yàn)及理論研究。最終設(shè)計(jì)出一套將氨氣與硫酸完全反應(yīng)處理后產(chǎn)出硫酸銨結(jié)晶體的氨氣處理系統(tǒng)。本發(fā)明氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))，保證了氨氣零排放和氨氮廢水零排放，徹底解決氨氣處理的二次污染，并且副產(chǎn)品為硫酸銨結(jié)晶體，還可以為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。填補(bǔ)國內(nèi)外LED行業(yè)氨廢氣一次處理達(dá)標(biāo)的空白。
本發(fā)明的目的在于提供一種將氨氣與硫酸完全反應(yīng)處理后，產(chǎn)出硫酸銨結(jié)晶體的氨氣處理系統(tǒng)工藝設(shè)備，保證了氨氣零排放和氨氮廢水零排放。有效把氨氣一次性處理成硫酸銨結(jié)晶體無二次污染的經(jīng)濟(jì)可靠氨氣處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無氨氮廢水及氨氣零排放的綠色環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)品。氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))工作原理1、氨氣氣體進(jìn)入反應(yīng)塔與硫酸溶液進(jìn)行充分接觸反應(yīng)生成硫酸銨溶液(NH3+H2S04 = = = NH4HS04)，硫酸銨溶液達(dá)到一定飽和濃度后會產(chǎn)生硫酸銨結(jié)晶顆粒?？筛鶕?jù)硫酸銨溶液在不同溫度下飽和度的特性，系統(tǒng)利用加濃硫酸到硫酸銨溶液的放熱反應(yīng)，加熱系統(tǒng)反應(yīng)結(jié)晶儲液槽內(nèi)的硫酸銨溶液溫度，硫酸銨溶液的飽和度也隨之升高。表一、不同溫度下飽和硫酸銨溶液的數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.氨氣結(jié)晶處理是氨氣與硫酸反應(yīng)、產(chǎn)出硫酸銨結(jié)晶體的氨氣處理技術(shù)、其特征是: 氨氣結(jié)晶技術(shù)，氨氣氣體進(jìn)入反應(yīng)塔與硫酸溶液進(jìn)行充分接觸發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)后，硫酸銨溶液與結(jié)晶體進(jìn)入冷卻再結(jié)晶裝置；氣體再進(jìn)入水洗塔進(jìn)行水洗處理，保證了氨氣零排放和氨氮廢水零排放，副產(chǎn)品為硫酸銨結(jié)晶物，整個(gè)處理過程無三廢產(chǎn)生；氨氣結(jié)晶處理技術(shù)主要設(shè)備有系統(tǒng)反應(yīng)塔、水洗塔、反應(yīng)結(jié)晶儲液槽、風(fēng)機(jī)、冷卻結(jié)晶儲液槽、硫酸銨溶液回收儲液槽、水洗塔儲水槽、脫水設(shè)備、反應(yīng)塔循環(huán)泵、硫酸銨水循環(huán)泵、水洗塔循環(huán)泵、硫酸儲液槽、計(jì)量泵、系統(tǒng)控制柜、主要功能特征有1)系統(tǒng)反應(yīng)塔、結(jié)晶儲液槽、循環(huán)泵、硫酸溶液計(jì)量泵，主要功能是氨氣與硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)裝置，是本系統(tǒng)的核心設(shè)備；2)水洗塔、儲水槽、循環(huán)泵，主要作用是氣體經(jīng)水洗吸收后保證氣體達(dá)標(biāo)排放；3)冷卻結(jié)晶儲液槽，主要功能是降低槽內(nèi)液體溫度，使硫酸銨飽和結(jié)晶；4)硫酸銨溶液回收儲液槽、循環(huán)泵，主要功能是硫酸銨溶液的存儲與系統(tǒng)補(bǔ)液調(diào)節(jié)；5)脫水設(shè)備，主要功能是將硫酸銨溶液和硫酸銨結(jié)晶物分開；6)系統(tǒng)控制柜，主要功能控制本系統(tǒng)內(nèi)各功能塊正常運(yùn)行，是系統(tǒng)的大腦。二、根據(jù)權(quán)利要求一所述，氨氣結(jié)晶處理技術(shù)具有以下幾個(gè)特征優(yōu)點(diǎn)1)系統(tǒng)能完全有效將氨氣處理干凈，做到氨氣零排放，不需要再經(jīng)二次處理就能達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，防止氨氣排放對人體健康和自然環(huán)境的危害，保護(hù)人類和大自然；還可為廣大投資商在進(jìn)行LED項(xiàng)目立項(xiàng)，環(huán)保審批時(shí)可順利通過；2)本工藝生產(chǎn)過程沒有廢水排出，氨氮廢水零排放；產(chǎn)生的副產(chǎn)品是硫酸銨結(jié)晶體， 可以給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本；將為長江、太湖流域等水污染的治理做出巨大貢獻(xiàn)；3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)定，操作工藝通俗易懂，設(shè)備制造簡單，相比其它廢氣處理系統(tǒng)投資少，效益高，無三廢產(chǎn)生，完全符合綠色環(huán)保要求；4)系統(tǒng)氨氣處理能力大，系統(tǒng)設(shè)備可以根據(jù)用戶需要定制；可同時(shí)處理20臺左右外延爐所排出的氨氣，降低投資成本；也可利用原有Scrubber及其它廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，減少設(shè)備設(shè)備；系統(tǒng)設(shè)備少而簡單，維護(hù)簡單方便，部分設(shè)備可免維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)成本低。
2.氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))-一氨氣與硫酸反應(yīng)產(chǎn)出硫酸銨結(jié)晶體的氨氣處理技術(shù)特征是氨氣結(jié)晶技術(shù)，氨氣氣體進(jìn)入反應(yīng)塔與硫酸溶液進(jìn)行充分接觸發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)后，硫酸銨溶液與結(jié)晶體進(jìn)入冷卻再結(jié)晶裝置；氣體再進(jìn)入水洗塔進(jìn)行水洗處理，保證了氨氣零排放和氨氮廢水零排放，副產(chǎn)品為硫酸銨結(jié)晶物，整個(gè)處理過程無三廢產(chǎn)生；氨氣結(jié)晶處理技術(shù)主要設(shè)備有系統(tǒng)反應(yīng)塔、水洗塔、反應(yīng)結(jié)晶儲液槽、風(fēng)機(jī)、冷卻結(jié)晶儲液槽、硫酸銨溶液回收儲液槽、水洗塔儲水槽、脫水設(shè)備、反應(yīng)塔循環(huán)泵、硫酸銨水循環(huán)泵、水洗塔循環(huán)泵、硫酸儲液槽、計(jì)量泵、系統(tǒng)控制柜、主要功能特征有1)系統(tǒng)反應(yīng)塔、結(jié)晶儲液槽、循環(huán)泵、硫酸溶液計(jì)量泵，主要功能是氨氣與硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)裝置，是本系統(tǒng)的核心設(shè)備；2)水洗塔、儲水槽、循環(huán)泵，主要作用是氣體經(jīng)水洗吸收后保證氣體達(dá)標(biāo)排放；3)冷卻結(jié)晶儲液槽，主要功能是降低槽內(nèi)液體溫度，使硫酸銨飽和結(jié)晶；4)硫酸銨溶液回收儲液槽、循環(huán)泵，主功能是硫酸銨溶液的存儲與系統(tǒng)補(bǔ)液調(diào)節(jié)；5)脫水設(shè)備，主要功能是將硫酸銨溶液和硫酸銨結(jié)晶物分開；6)系統(tǒng)控制柜，主要功能控制本系統(tǒng)內(nèi)各功能塊正常運(yùn)行，是系統(tǒng)的大腦。
3.根據(jù)權(quán)利要求一所述，氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))具有以下幾個(gè)特征優(yōu)點(diǎn)1)氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))能完全有效將氨氣處理干凈，做到氨氣零排放，不需要再經(jīng)二次處理就能達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，防止氨氣排放對人體健康和自然環(huán)境的危害， 保護(hù)人類和大自然；還可為廣大投資商在進(jìn)行LED項(xiàng)目立項(xiàng)，環(huán)保審批時(shí)可順利通過；2)氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))本工藝生產(chǎn)過程沒有廢水排出，氨氮廢水零排放； 產(chǎn)生的副產(chǎn)品是硫酸銨結(jié)晶體，可以給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本；將為長江、太湖流域等水污染的治理做出巨大貢獻(xiàn)；3)氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)定，操作工藝通俗易懂，設(shè)備制造簡單，相比其它廢氣處理系統(tǒng)投資少，效益高，無三廢產(chǎn)生，完全符合綠色環(huán)保要求；4)氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))氨氣處理能力大，系統(tǒng)設(shè)備可以根據(jù)用戶需要定制；可同時(shí)處理20臺左右外延爐所排出的氨氣，降低投資成本；也可利用原有Scrubber及其它廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，減少設(shè)備設(shè)備；系統(tǒng)設(shè)備少而簡單，維護(hù)簡單方便，部分設(shè)備可免維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)成本低。
全文摘要
本發(fā)明氨氣結(jié)晶處理系統(tǒng)技術(shù)，徹底解決了目前國內(nèi)外LED行業(yè)在生產(chǎn)過程中氨氣排放處理產(chǎn)生二次污染的難題，屬于環(huán)境保護(hù)與化工技術(shù)領(lǐng)域。氨氣結(jié)晶處理技術(shù)工藝(系統(tǒng))主要設(shè)備包括反應(yīng)塔、水洗塔、風(fēng)機(jī)、反應(yīng)結(jié)晶儲液槽、冷卻結(jié)晶儲液槽、硫酸銨溶液回收儲液槽、水洗塔儲水槽、脫水設(shè)備、反應(yīng)塔循環(huán)泵、硫酸銨水循環(huán)泵、水洗塔循環(huán)泵、硫酸儲液槽、計(jì)量泵、系統(tǒng)控制柜。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于氨氣氣體進(jìn)入系統(tǒng)反應(yīng)塔與硫酸溶液進(jìn)行充分接觸發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)后，硫酸銨溶液和結(jié)晶體進(jìn)入冷卻結(jié)晶裝置，氣體再進(jìn)入水洗塔進(jìn)行水洗吸收處理，保證了氨氣零排放和氨氮廢水零排放。整個(gè)氨氣處理過程無三廢產(chǎn)生，是國內(nèi)外LED行業(yè)氨氣處理的重大發(fā)明與貢獻(xiàn)。
文檔編號B01D53/18GK102989266SQ20111026876
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者楊友發(fā), 李義娟 申請人:楊友發(fā), 李義娟