本發(fā)明涉及磷銨生產(chǎn)技術(shù)，尤其涉及一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，采用常規(guī)塔式多段循環(huán)洗滌方式，出口氣體中氨含量100～50mg/m³，霧滴含量約100mg/m³。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種磷銨反應(yīng)器，該反應(yīng)器收率高、工藝簡單，投資和運行成本低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種磷銨反應(yīng)器，包括：連通的上部洗滌區(qū)和下部溶液槽；

所述洗滌區(qū)包括：氣體進口、外套筒、內(nèi)置旋風捕霧器、旋流分離器、前隔板、后隔板、循環(huán)溶液噴灑管、環(huán)形噴灑箱、噴頭、貧液噴灑管和氣體出口；所述內(nèi)置旋風捕霧器嵌設(shè)在外套筒內(nèi)，所述外套筒用于承裝磷銨循環(huán)溶液，所述內(nèi)置旋風捕霧器底面低于承裝的磷銨循環(huán)溶液液面；所述內(nèi)置旋風捕霧器、外套筒、前隔板和后隔板間的環(huán)隙設(shè)置有環(huán)形噴灑箱；

所述內(nèi)置旋風捕霧器外壁、外套筒內(nèi)壁、環(huán)形噴灑箱底面和磷銨循環(huán)溶液液面之間構(gòu)成前室(也稱前室動力波洗滌吸收區(qū))；所述氣體進口設(shè)置在環(huán)形噴灑箱頂面上的外套筒側(cè)壁上，所述氣體進口與前室連通，所述循環(huán)溶液噴灑管設(shè)置在氣體進口處的外套筒、內(nèi)置旋風捕霧器和前隔板之間；所述氣體出口設(shè)置在內(nèi)置旋風捕霧器頂部；所述外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁與后隔板之間構(gòu)成后室，所述前室與后室連通；所述后室內(nèi)設(shè)置有貧液噴灑管；

所述旋流分離器位于內(nèi)置旋風捕霧器的排氣口內(nèi)或磷銨反應(yīng)器外與氣體出口連通的管道上。

所述內(nèi)置旋風捕霧器的排氣口與磷銨反應(yīng)器氣體出口為同一個出口。

進一步地，所述氣體進口通過外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁及前隔板之間圍成的前通道與前室連通；所述前室通過外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁及后隔板處的環(huán)形噴灑箱圍成的后通道與后室連通。

進一步地，前室動力波洗滌吸收區(qū)內(nèi)，所述環(huán)形噴灑箱噴頭方向與氣體流動方向夾角為165-195°，以使由環(huán)形噴灑箱噴頭噴出的磷銨循環(huán)溶液與氣體逆流劇烈接觸產(chǎn)生湍流區(qū)，氣液在此能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)強化高效傳質(zhì)。

進一步地，所述旋風分離器包括多個微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安裝在磷銨反應(yīng)器氣體出口法蘭和管道法蘭之間。

進一步地，所述外套筒和溶液槽通過一段設(shè)置在外套筒底端、另一端設(shè)置于溶液槽中的降液管連通。所述溶液槽與環(huán)形噴灑箱的循環(huán)溶液進口連通，所述溶液槽與環(huán)形噴灑箱的循環(huán)溶液進口間的管路上設(shè)置有循環(huán)泵。

進一步地，所述外套筒側(cè)壁設(shè)置有滿流管，所述滿流管下沿高于內(nèi)置旋風捕霧器底面。上部吸收區(qū)內(nèi)的下部液面高度由滿流管來控制，當溶液多了，液面升高時，過量的溶液從滿流管排出；當溶液少時，液面降低，從滿流管排出的溶液減少。滿流管的最低點也能保證液面高于內(nèi)置旋風捕霧器底部，形成一個液封，使得前室的氣體不會串漏進入內(nèi)置旋風捕霧器。

進一步地，所述氣體進口包括含氨氣體進口和其他含氨氣體進口，所述含氨氣體進口和其他含氨氣體進口分別設(shè)置在外套筒側(cè)壁上，或所述含氨氣體進口和其他含氨氣體進口連通后設(shè)置在外套筒側(cè)壁上。

本發(fā)明中所述磷銨反應(yīng)器包括上部洗滌區(qū)和下部溶液槽，所述上部洗滌區(qū)包括前室的動力波洗滌吸收區(qū)、后室噴灑洗滌吸收區(qū)和旋流分離區(qū)，所述旋流分離區(qū)為旋流分離器。

本發(fā)明的另一個目的，還提供了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，包括以下步驟：

步驟一、氣體自氣體進口進入磷銨反應(yīng)器(上部洗滌區(qū))，氣體自外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁、及前隔板之間圍成的前通道進入前室，先在前室經(jīng)磷銨循環(huán)溶液動力波強化洗滌，吸收一部分氨；

步驟二、氣體再自外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁及后隔板處的環(huán)形噴灑箱圍成的后通道進入后室，經(jīng)磷銨貧液洗滌，進一步降低氣體中氨含量；

步驟三、氣體在旋流分離器(區(qū))的離心超重力場作用下，霧滴繼續(xù)強化吸收氣體中剩余氨，使出口氣體中氨及霧滴含量均降低，逐步聚集成為連續(xù)液相流入洗滌區(qū)，并與氣體分離。

進一步地，磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，包括以下步驟：

步驟一、20～150℃含氨1～600g/m³氣體自氣體進口進入磷銨反應(yīng)器(上部洗滌區(qū))，氣體自外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁、及前隔板之間圍成的前通道進入前室，先在前室經(jīng)20～110℃磷銨循環(huán)溶液動力波強化洗滌，以吸收85～95％氨；

步驟二、氣體再自外套筒內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器外壁及后隔板處的環(huán)形噴灑箱圍成的后通道進入后室，在后室經(jīng)20～90℃磷銨貧液洗滌，進一步降低氣體中氨含量，降低至100mg/m³；

步驟三、氣體在旋流分離器(區(qū))的離心超重力場作用下，氣體與霧滴交錯劇烈接觸，霧滴繼續(xù)強化吸收氣體中剩余氨，使出口氣體中氨及霧滴含量均降低至30mg/m³以下同時，逐步聚集成為連續(xù)液相流入洗滌區(qū)，并與25～110℃氣體分離。

進一步地，所述磷銨反應(yīng)器(上部洗滌區(qū))中的磷銨溶液經(jīng)降液管，進入溶液槽中，90～98％wt磷銨循環(huán)溶液由循環(huán)泵抽送至上部洗滌區(qū)前室噴灑，2～10％wt磷銨循環(huán)溶液由富液泵送至后續(xù)系統(tǒng)。

進一步地，磷銨循環(huán)溶液中的氨質(zhì)量濃度為8～10％，磷酸質(zhì)量濃度為15～35％；磷銨貧液中的氨質(zhì)量濃度為5～7.5％，磷酸質(zhì)量濃度為15～35％。

本發(fā)明磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，分離工藝簡單、易行，與現(xiàn)有技術(shù)向比較具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明設(shè)計了單段高效的前室動力波吸收分離區(qū)，以及位于內(nèi)置旋風捕霧器排氣口內(nèi)的離心超重力場旋流分離器，動力波和離心超重力場強化了傳質(zhì)，提高了吸收分離的效率，使出口氣體中氨含量和夾帶的霧滴量均控制≤30mg/m³以下。提高了收率，簡化了工藝，降低了投資和運行成本。

本發(fā)明一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，能夠廣泛地用于含氨氣體的氨吸收分離領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磷銨吸收分離氣體中氨的磷銨反應(yīng)器透視圖；

圖2為圖1的橫向截面示意圖。

其中附圖標記分別為：

1-含氨氣體進口；2-氣體出口；3-其他含氨氣體進口；4-循環(huán)溶液出口；5-循環(huán)溶液進口；6-環(huán)形噴灑箱；7-噴頭；8-貧液噴灑管；9-旋流分離器；10-循環(huán)溶液噴灑管；11-富液出口；12-磷酸進口；13-第一溶液進口；14-第二溶液進口；15-滿流管；16-第三溶液進口；17-放空口；18-外套筒；19-內(nèi)置旋風捕霧器；20-內(nèi)置旋風捕霧器排氣口；21-磷銨反應(yīng)器氣體出口法蘭；22-氣體出口管道法蘭；23-前室；24-后室；25-降液管；26-前隔板；27-后隔板。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，如圖1-2所示，包括：連通的上部洗滌區(qū)和下部溶液槽；

所述洗滌區(qū)包括：氣體進口、外套筒18、內(nèi)置旋風捕霧器19、旋流分離器9、前隔板26、后隔板27、循環(huán)溶液噴灑管10、環(huán)形噴灑箱6、噴頭7、貧液噴灑管8和氣體出口2；

所述氣體進口包括含氨氣體進口1和其他含氨氣體進口3，所述含氨氣體進口1和其他含氨氣體進口3連通后設(shè)置在外套筒側(cè)壁上?？梢岳斫馑龊睔怏w進口1和其他含氨氣體進口3還可以分別設(shè)置在外套筒18側(cè)壁上。

所述內(nèi)置旋風捕霧器19嵌設(shè)在外套筒18內(nèi)，所述外套筒18用于承裝磷銨循環(huán)溶液，所述內(nèi)置旋風捕霧器19底面低于承裝的磷銨循環(huán)溶液液面；所述內(nèi)置旋風捕霧器19、外套筒18、前隔板26和后隔板27間的環(huán)隙設(shè)置有環(huán)形噴灑箱6；所述環(huán)形噴灑箱噴頭7方向與氣體流動方向夾角為165-195°，以使由環(huán)形噴灑箱噴頭7噴出的磷銨循環(huán)溶液與氣體逆流劇烈接觸產(chǎn)生湍流區(qū)，氣液在此能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)強化高效傳質(zhì)。

所述內(nèi)置旋風捕霧器19外壁、外套筒18內(nèi)壁、環(huán)形噴灑箱6底面和磷銨循環(huán)溶液液面之間構(gòu)成前室23(也稱前室動力波洗滌吸收區(qū))；所述氣體進口設(shè)置在環(huán)形噴灑箱6頂面上的外套筒18側(cè)壁上，所述氣體進口通過外套筒18內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器19外壁及前隔板26之間圍成的前通道與前室23連通，所述外套筒18內(nèi)靠近氣體進口處設(shè)置有循環(huán)溶液噴灑管；所述氣體出口2設(shè)置在內(nèi)置旋風捕霧器19頂部；所述外套筒18內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器19外壁與后隔板27之間構(gòu)成后室24，所述前室23與后室24連通；所述前室23通過外套筒18內(nèi)壁、內(nèi)置旋風捕霧器19外壁及后隔板27處的環(huán)形噴灑箱6圍成的后通道與后室24連通。

所述旋流分離器9位于內(nèi)置旋風捕霧器19的排氣口20或磷銨反應(yīng)器外與氣體出口2連通的管道上。所述旋風分離器9包括多個微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安裝在磷銨反應(yīng)器氣體出口法蘭21和氣體出口2管道法蘭22之間。

所述外套筒18側(cè)壁設(shè)置有滿流管15，所述滿流管15下沿高于內(nèi)置旋風捕霧器19底面。上部吸收區(qū)內(nèi)的下部液面高度由滿流管15來控制，當溶液多了，液面升高時，過量的溶液從滿流管排出；當溶液少時，液面降低，從滿流管排出的溶液減少。滿流管的最低點也能保證液面高于內(nèi)置旋風捕霧器底部，形成一個液封，使得前室的氣體不會串漏進入內(nèi)置旋風捕霧器。所述滿流管15與第二溶液進口14連通。

所述外套筒18和溶液槽通過一段設(shè)置在外套筒18底端、另一端設(shè)置于溶液槽中的降液管25連通，使上部吸收區(qū)的磷銨循環(huán)溶液通過降液管25進入下部溶液槽。所述溶液槽與環(huán)形噴灑箱6的循環(huán)溶液進口5連通，所述溶液槽與環(huán)形噴灑箱6的循環(huán)溶液進口間的管路上設(shè)置有循環(huán)泵。溶解槽上設(shè)置有循環(huán)溶液出口4、富液出口11、磷酸進口12、第一溶液進口13和第二溶液進口14，所述磷酸進口12和第二溶液進口14位于溶解槽上部；所述第一溶液進口13和循環(huán)溶液出口4位于溶解槽中部；所述富液出口11位于溶解槽底部；所述溶解槽底端設(shè)置有放空口17。

本發(fā)明一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝，包括以下步驟：來自界區(qū)外含氨氣體，由含氨氣體進口1和其他含氨氣體進口3進入磷銨反應(yīng)器內(nèi)，先水平后垂直向下流過前室23；前室23由外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19的環(huán)隙分為左右兩個通道，位于環(huán)形噴灑箱6之下；氣體分兩股近水平流經(jīng)前室23后，在前室23末端匯集起來，向上進入后室24；在后室24末端近水平流入內(nèi)置旋風捕霧器19，再進入位于內(nèi)置旋風捕霧器19排氣口20內(nèi)的旋流分離器9，在各個微旋流子內(nèi)洗氨和除霧后，匯集到氣體出口2。

在前室，內(nèi)置旋風捕霧器19的底部插入上部洗滌區(qū)的磷銨循環(huán)溶液液面之下，形成可靠的液封，使前室的氣體不能進入內(nèi)置旋風捕霧器19中。

磷銨循環(huán)溶液由循環(huán)溶液出口4抽出，分別送入環(huán)形噴灑箱6和循環(huán)溶噴灑管10；從循環(huán)溶噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液，洗滌進口氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；循環(huán)溶液由環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑；噴灑方向與氣流方向幾乎呈180°，形成了相向逆流的動力波湍流接觸洗滌區(qū)，在該區(qū)域氣體/液體進行強化高效地傳質(zhì)；

磷銨貧液由界區(qū)外送入置于后室24內(nèi)的貧液噴灑管(含噴頭噴灑)8噴灑，洗滌氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；內(nèi)置旋風捕霧器19捕集的霧滴向下滴入上部吸收區(qū)的溶液中；進入旋流分離器9中各個微旋流子的氣體和霧滴，在離心超重力場的作用下，繼續(xù)強化吸收氣體中剩余的氨，同時分離氣體中夾帶的霧滴，捕集下來的液滴也向下滴入上部吸收區(qū)的溶液中；上部吸收區(qū)的磷銨溶液通過降液管25進入下部溶液槽。

富液由富液出口11排出，磷酸由磷酸進口12進入，第一溶液進口13、第二溶液進口14、第三溶液進口16是與后續(xù)系統(tǒng)連接的接口；放空口17用于停工時放空。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明

實施例1：

本實施例公開了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，蘭炭煤氣采用磷銨洗氨為例，并結(jié)合圖1和圖2對本實施例磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器進行說明。

從界區(qū)外來的含氨量約30g/m³的30℃含氨氣體從氣體進口1進入磷銨反應(yīng)器，在流過外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及前隔板26構(gòu)成的氣體前通道時，被循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液洗滌；在流經(jīng)由外套筒18、內(nèi)置旋風捕霧器19、環(huán)形噴灑箱6與液面之間構(gòu)成的前室23時，分為左右兩個通道，位于環(huán)形噴灑箱6之下，被環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑出的循環(huán)溶液相向逆流的動力波湍流強化洗滌，在該區(qū)域氣體/液體進行高效地傳質(zhì)，氣體中的氨約90％在此被循環(huán)溶液吸收分離出來；氣體在前室23末端匯集起來，向上進入由外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及后隔板27構(gòu)成的后室24，被液噴灑管(含噴頭噴灑)8噴灑出的磷銨貧液洗滌，氣體中的氨含量降低至約100mg/m³；氣體由后室24末端流入內(nèi)置旋風捕霧器19，在此捕集氣體夾帶的約85％的霧滴；氣體最后進入位于內(nèi)置旋風捕霧器19排氣口20內(nèi)的旋流分離器9，在各個微旋流子內(nèi)離心超重力場的作用下，霧滴與氣體中剩余的繼續(xù)進行強化地吸收氨，把氣體中氨含量降低至30mg/m³以下，氣體中的霧滴也降低至30mg/m³以下，離開各個微旋流子的35℃氣體，匯集到氣體出口2，離開磷銨反應(yīng)器。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為22％和9％的循環(huán)溶液由循環(huán)溶液出口4抽出，約96％送入環(huán)形噴灑箱6和循環(huán)溶噴灑管10；從循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液，洗滌進口氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；循環(huán)溶液由環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑；噴灑方向與氣流方向呈180°，形成了相向逆流的動力波湍流接觸洗滌區(qū)，在該區(qū)域氣體/液體進行強化高效地傳質(zhì)，洗滌后也落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為24％和6％的磷銨貧液由界區(qū)外送入置于后室24內(nèi)的貧液噴灑管(含噴頭噴灑)8噴灑，洗滌氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；內(nèi)置旋風捕霧器19捕集的霧滴向下滴入上部吸收區(qū)溶液中；進入旋流分離器9中各個微旋流子的氣體和霧滴，在離心超重力場的作用下，繼續(xù)強化吸收氣體中剩余的氨，同時分離氣體中夾帶的霧滴，捕集下來的液滴也向下滴入上部吸收區(qū)下部的溶液中；上部吸收區(qū)的磷銨溶液通過降液管25進入下部溶液槽；溶液連續(xù)從滿流管15排出，保持上部吸收區(qū)內(nèi)下部溶液液面的穩(wěn)定。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為22％和9％、約為循環(huán)溶液4％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸進口12進入，以保持循環(huán)溶液中的磷酸質(zhì)量濃度穩(wěn)定。后續(xù)設(shè)備中的溶液通過第一溶液進口13、第二溶液進口14、第三溶液進口16進入磷銨反應(yīng)器。

實施例2：

本實施例公開了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，以含氨、硫化氫、二氧化碳污水汽提汽采用磷銨洗氨為例，并結(jié)合圖1和圖2對本實施例磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器進行說明。

從界區(qū)外來的含氨量約550g/m³的130℃含氨氣體從氣體進口1和含氨量約10wt％的100℃氨汽從氣體進口3進入磷銨反應(yīng)器，在流過外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及前隔板26構(gòu)成的氣體前通道時，被循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液洗滌；在流經(jīng)由外套筒18、內(nèi)置旋風捕霧器19、環(huán)形噴灑箱6與液面之間構(gòu)成的前室23時，分為左右兩個通道，位于環(huán)形噴灑箱6之下，被環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑出的循環(huán)溶液相向逆流的動力波湍流強化洗滌，在該區(qū)域氣體/液體進行高效地傳質(zhì)，氣體中的氨約91％在此被循環(huán)溶液吸收分離出來；氣體在前室23末端匯集起來，向上進入由外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及后隔板27構(gòu)成的后室24，被液噴灑管8噴灑出的磷銨貧液洗滌，氣體中的氨含量降低至約100mg/m³；氣體由后室24末端流入內(nèi)置旋風捕霧器19，在此捕集氣體夾帶的約87％的霧滴；氣體最后進入位于內(nèi)置旋風捕霧器19排氣口20內(nèi)的旋流分離器9，在各個微旋流子內(nèi)離心超重力場的作用下，霧滴與氣體中剩余的繼續(xù)進行強化地吸收氨，把氣體中氨含量降低至30mg/m³以下，氣體中的霧滴也降低至30mg/m³以下，離開各個微旋流子的101℃氣體，匯集到氣體出口2，離開磷銨反應(yīng)器。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為25％和9.5％的循環(huán)溶液由循環(huán)溶液出口4抽出，約90％送入環(huán)形噴灑箱6和循環(huán)溶液噴灑管10；從循環(huán)溶噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液，洗滌進口氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；循環(huán)溶液由環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑；噴灑方向與氣流方向幾乎呈180°，形成了相向逆流的動力波湍流接觸洗滌區(qū)，在該區(qū)域氣體/液體進行強化高效地傳質(zhì)，洗滌后也落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為26％和6.5％的磷銨貧液由界區(qū)外送入置于后室24內(nèi)的貧液噴灑管(含噴頭噴灑)8噴灑，洗滌氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；內(nèi)置旋風捕霧器19捕集的霧滴向下滴入上部吸收區(qū)溶液中；進入旋流分離器9中各個微旋流子的氣體和霧滴，在離心超重力場的作用下，繼續(xù)強化吸收氣體中剩余的氨，同時分離氣體中夾帶的霧滴，捕集下來的液滴也向下滴入上部吸收區(qū)下部的溶液中；上部吸收區(qū)的磷銨溶液通過降液管25進入下部溶液槽；溶液連續(xù)從滿流管15排出，保持上部吸收區(qū)內(nèi)下部溶液液面的穩(wěn)定。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為25％和9.5％、約為循環(huán)溶液10％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸進口12進入，以保持循環(huán)溶液中的磷酸質(zhì)量濃度穩(wěn)定。后續(xù)設(shè)備中的溶液通過第一溶液進口13、第二溶液進口14、第三溶液進口16進入磷銨反應(yīng)器。

實施例3：

本實施例公開了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，以含氨焦化煤氣采用磷銨洗氨為例，并結(jié)合圖1和圖2對本實施例磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器進行說明。

從界區(qū)外來的含氨量約6g/m³的30℃含氨氣體從氣體進口1和含氨量約30wt％的150℃氨汽從氣體進口3進入磷銨反應(yīng)器，在流過外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及前隔板26構(gòu)成的氣體前通道時，被循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液洗滌；在流經(jīng)由外套筒18、內(nèi)置旋風捕霧器19、環(huán)形噴灑箱6與液面之間構(gòu)成的前室23時，分為左右兩個通道，位于環(huán)形噴灑箱6之下，被環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑出的循環(huán)溶液相向逆流的動力波湍流強化洗滌，在該區(qū)域氣體/液體進行高效地傳質(zhì)，氣體中的氨約94％在此被循環(huán)溶液吸收分離出來；氣體在前室23末端匯集起來，向上進入由外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及后隔板27構(gòu)成的后室24，被液噴灑管8噴灑出的磷銨貧液洗滌，氣體中的氨含量降低至約100mg/m³；氣體由后室24末端流入內(nèi)置旋風捕霧器19，在此捕集氣體夾帶的約88％的霧滴；氣體最后進入位于內(nèi)置旋風捕霧器19排氣口20內(nèi)的旋流分離器9，在各個微旋流子內(nèi)離心超重力場的作用下，霧滴與氣體中剩余的繼續(xù)進行強化地吸收氨，把氣體中氨含量降低至30mg/m³以下，氣體中的霧滴也降低至30mg/m³以下，離開各個微旋流子的35℃氣體，匯集到氣體出口2，離開磷銨反應(yīng)器。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為24％和9.6％的循環(huán)溶液由循環(huán)溶液出口4抽出，約98％送入環(huán)形噴灑箱6和循環(huán)溶噴灑管10；從循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液，洗滌進口氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；循環(huán)溶液由環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑；噴灑方向與氣流方向幾乎呈180°，形成了相向逆流的動力波湍流接觸洗滌區(qū)，在該區(qū)域氣體/液體進行強化高效地傳質(zhì)，洗滌后也落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為23％和6.3％的磷銨貧液由界區(qū)外送入置于后室24內(nèi)的貧液噴灑管8噴灑，洗滌氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；內(nèi)置旋風捕霧器19捕集的霧滴向下滴入上部吸收區(qū)溶液中；進入旋流分離器9中各個微旋流子的氣體和霧滴，在離心超重力場的作用下，繼續(xù)強化吸收氣體中剩余的氨，同時分離氣體中夾帶的霧滴，捕集下來的液滴也向下滴入上部吸收區(qū)下部的溶液中；上部吸收區(qū)的磷銨溶液通過降液管25進入下部溶液槽；溶液連續(xù)從滿流管15排出，保持上部吸收區(qū)內(nèi)下部溶液液面的穩(wěn)定。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為24％和9.6％、約為循環(huán)溶液2％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸進口12進入，以保持循環(huán)溶液中的磷酸質(zhì)量濃度穩(wěn)定。后續(xù)設(shè)備中的溶液通過第一溶液進口13、第二溶液進口14、第三溶液進口16進入磷銨反應(yīng)器。

實施例4：

本實施例公開了一種磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器，以焦化氨酸混合原料氣采用磷銨洗氨為例，并結(jié)合圖1和圖2對本實施例磷銨吸收分離氣體中氨的工藝和磷銨反應(yīng)器進行說明。

從界區(qū)外來的含氨量約460g/m³的110℃含氨氣體從氣體進口1和含氨量約70wt％的80℃氨汽從氣體進口3進入磷銨反應(yīng)器，在流過外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及前隔板26構(gòu)成的氣體前通道時，被循環(huán)溶液噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液洗滌；在流經(jīng)由外套筒18、內(nèi)置旋風捕霧器19、環(huán)形噴灑箱6與液面之間構(gòu)成的前室23時，分為左右兩個通道，位于環(huán)形噴灑箱6之下，被環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑出的循環(huán)溶液相向逆流的動力波湍流強化洗滌，在該區(qū)域氣體/液體進行高效地傳質(zhì)，氣體中的氨約88％在此被循環(huán)溶液吸收分離出來；氣體在前室23末端匯集起來，向上進入由外套筒18和內(nèi)置旋風捕霧器19及后隔板27構(gòu)成的后室24，被液噴灑管8噴灑出的磷銨貧液洗滌，氣體中的氨含量降低至約100mg/m³；氣體由后室24末端流入內(nèi)置旋風捕霧器19，在此捕集氣體夾帶的約89％的霧滴；氣體最后進入位于內(nèi)置旋風捕霧器19排氣口20內(nèi)的旋流分離器9，在各個微旋流子內(nèi)離心超重力場的作用下，霧滴與氣體中剩余的繼續(xù)進行強化地吸收氨，把氣體中氨含量降低至30mg/m³以下，氣體中的霧滴也降低至30mg/m³以下，離開各個微旋流子的50℃氣體，匯集到氣體出口2，離開磷銨反應(yīng)器。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為30％和9.6％的循環(huán)溶液由循環(huán)溶液出口4抽出，約93％送入環(huán)形噴灑箱6和循環(huán)溶液噴灑管10；從循環(huán)溶噴灑管10噴灑出的循環(huán)溶液，洗滌進口氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；循環(huán)溶液由環(huán)形噴灑箱6下的噴頭7中噴灑；噴灑方向與氣流方向幾乎呈180°，形成了相向逆流的動力波湍流接觸洗滌區(qū)，在該區(qū)域氣體/液體進行強化高效地傳質(zhì)，洗滌后也落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為32％和6.1％的磷銨貧液由界區(qū)外送入置于后室24內(nèi)的貧液噴灑管8噴灑，洗滌氣體后落入上部洗滌區(qū)下部的溶液中；內(nèi)置旋風捕霧器19捕集的霧滴向下滴入上部吸收區(qū)溶液中；進入旋流分離器9中各個微旋流子的氣體和霧滴，在離心超重力場的作用下，繼續(xù)強化吸收氣體中剩余的氨，同時分離氣體中夾帶的霧滴，捕集下來的液滴也向下滴入上部吸收區(qū)下部的溶液中；上部吸收區(qū)的磷銨溶液通過降液管25進入下部溶液槽；溶液連續(xù)從滿流管15排出，保持上部吸收區(qū)內(nèi)下部溶液液面的穩(wěn)定。

磷酸和氨質(zhì)量濃度分別約為30％和9.6％、約為循環(huán)溶液7％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸進口12進入，以保持循環(huán)溶液中的磷酸質(zhì)量濃度穩(wěn)定。后續(xù)設(shè)備中的溶液通過第一溶液進口13、第二溶液進口14、第三溶液進口16進入磷銨反應(yīng)器。

本發(fā)明所述噴灑管8均含有噴頭，同樣循環(huán)溶噴灑管10也均含有噴頭。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。