一种氨水装卸时的氨气回收装置及回收方法与流程

1.本发明涉及氨气回收技术领域，尤其涉及一种氨水装卸时的氨气回收装置及回收方法。


背景技术：

2.合成氨厂生产氨水一般利用氨气极易溶于水的原理，通过水循环吸收氨气来生产一定浓度的氨水。但是，当氨水达到一定浓度或者随着压力和温度升高时，部分氨气会挥发出来。由于氨具有极易挥发的特点，在氨水装车过程中，氨水储罐通过泵给槽车充装，泵给氨水一定压力以及随着充装量的增加，氨气的挥发量增大，直接导致槽车内的压力逐渐增大。为了确保充装继续及安全操作，需要泄放槽车内的气体。由于气体中含有大量的氨气，如直接放空，不但污染环境而且会造成不必要的资源浪费，增加企业的生产成本；申请号为“cn202210496383.0”的中国专利提出了 一种氨水装车氨气回收系统，包括与氨水槽车的排气口连接的回收罐，回收罐内腔由下到上依次包括三个独立的氨气吸收区，三个氨气吸收区分别装有除盐水和氨水浓度传感器，三个氨气吸收区中一个作为一级吸收区，一个作为二级吸收区，一个作为备用区，尾气从排气口依次经过一级吸收区和二级吸收区后排入空气，当一级吸收区中的氨水浓度达到目标值后，一级吸收区切换为备用区，与此同时二级吸收区切换为一级吸收区，备用区切换为二级吸收区，形成动态连续的氨气回收，但该结构的管道比较长，在进行吸收区切换时，管道内容易残留大量的氨气，在进行回收罐与氨水槽车管道拆除时，有氨气泄漏的风险。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种氨水装卸时的氨气回收装置及回收方法，以解决现有装置在进行氨水装卸时管道内残留大量氨气，容易泄漏的问题。
4.基于上述目的，提出一种氨水装卸时的氨气回收装置，包括机架，所述机架上安装有至少两个吸收罐，所述机架的中部安装有切换阀块，所述切换阀块内可转动的安装有切换阀芯，所述切换阀块的下部安装有主管道，所述切换阀块的侧表面均布安装有若干个支管道，所述支管道远离所述切换阀块的一端与所述吸收罐的底部相连通，所述机架上安装有切换电机，所述切换电机与所述切换阀芯传动连接，切换阀芯使所述主管道与支管道相连通，所述切换阀块上对应支管道的位置开设有与外界相连通的连通孔，所述连通孔处安装有单向阀，所述切换阀芯上开设有使连通孔与支管道相连通的通道，所述吸收罐的上部安装有喷淋组件和用于检测吸收罐内氨气的检测组件，所述吸收罐内的下部安装有布气组件，所述布气组件与所述支管道相连通。
5.可选的，所述检测组件包括检测瓶，所述吸收罐的上部开设有检测口，所述检测瓶由检测口安装进吸收罐内，所述检测瓶的下部开设有若干个透气口，所述透气口内安装有朝向检测瓶内开的开闭门，所述检测瓶的上部设有凸沿，所述凸沿与所述检测口之间安装有若干个第一弹簧，所述检测口处还安装有传感器，所述检测瓶的上部敞口，所述敞口处可
拆卸的安装有透明防护罩，所述检测瓶内部盛放有浓盐酸。
6.可选的，所述吸收罐内的上部还安装有隔板，所述隔板上开设有若干个滑动孔，所述滑动孔的周围沿其周向均布开设有若干个通过孔，所述滑动孔内可滑动的安装有滑动杆，所述滑动杆的上部安装有蘑菇头状的遮挡帽，所述遮挡帽接触隔板的上表面时遮盖所述通过孔，所述滑动杆的下部安装有挡块，所述遮挡帽能够漂浮与水上。
7.可选的，所述遮挡帽由不锈钢材质制作，所述遮挡帽的内部中空。
8.可选的，所述吸收罐内还安装有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌电机，所述搅拌电机的输出端安装有驱动齿轮，所述吸收罐的外部套装有大齿轮，所述大齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述大齿轮的内侧面安装有永磁体，所述吸收罐内可转动的安装有转动环，所述转动环的下部安装有与所述永磁体位置相对应的磁性环，所述转动环的上表面沿竖直方向均布安装有四个支撑柱，两两对应的两个支撑柱之间安装有若干个搅动杆，形成搅动杆组，两组所述搅动杆组相互交错设置。
9.可选的，所述布气组件包括盒体，所述支管道由吸收罐的底部竖直贯穿进吸收罐内，所述盒体与所述支管道可转动连接，所述盒体的侧表面沿其周向可转动的均布安装有若干喷出管，所述喷出管上倾斜安装有若干个喷气口，所述喷气口斜向上设置，并与水平面呈45
°
角。
10.可选的，所述切换阀芯包括柱体，所述切换阀块的内部开设有与主管道相连通的腔体，所述柱体内开设有一条流道，所述流道贯通所述柱体的底部与侧表面，所述通道沿竖直方向开设在所述柱体的侧表面。
11.可选的，所述主管道上还安装有接头，所述接头包括本体，所述本体包括内管壁与外管壁，所述内管壁与外管壁合围成通气环腔，所述内管壁与外管壁之间设有连接隔板，所述连接隔板将通气环腔分隔成上腔体与下腔体，所述连接隔板上开设有若干个通气孔与滑接孔，所述通气孔与所述滑接孔相互间隔设置，所述内管壁的下端面凸设有若干个凸起，所述下腔体内可滑动的安装有隔挡环，所述隔挡环的上表面凸设有若干个滑柱，所述滑柱可滑动的安装在所述滑接孔内，所述滑柱上套装有第二弹簧，所述隔挡环的内环面开设有与所述凸起相匹配的缺口，所述外管壁的外侧面的中部设有压紧沿，所述外管壁上套装有用于压紧所述本体的压紧套管。
12.可选的，所述喷淋组件包括布水盘，所述布水盘的下表面开设有若干个出水孔，所述布水盘的上部连接有若干个通水管，所述通水管的上端连接有环状分水管，所述环状分水管与外接水源相连通。
13.基于上述实施方式，提出一种氨水装卸时的氨气回收方法，包括如下步骤：氨水储罐通过泵给槽车充装氨水时，主管道与槽车相连接，切换电机带动切换阀芯转动，切换阀芯使主管道与一个支管道相连通；氨气由布气组件进入吸收罐内，吸收罐内的除盐水对氨气进行吸收；检测组件对吸收罐内的氨气进行检测，当有氨气溢出时，说明吸收罐吸收氨气到饱和状态，检测组件与氨气进行反应，使吸收罐呈负压状态；切换电机带动切换阀芯转动，使主管道与另一个支管道相连通，同时通道使连通孔与前一条支管道相连通，呈负压状态的吸收罐将残留在支管道内的氨气吸入；喷淋组件向吸收罐内喷洒除盐水，吸收残留的氨气，并向吸收罐内补充除盐水。
14.本发明的有益效果：通过设置检测组件与吸收罐内的氨气反应，使吸收罐产生负压，将管道内残留的氨气吸收进吸收罐内，减少了管道内氨气的残留，进而降低拆卸管道时氨气泄漏的风险。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例的氨水装卸时的氨气回收装置的示意图一；图2为本发明实施例的氨水装卸时的氨气回收装置的示意图二；图3为本发明实施例的切换阀块、切换阀芯、主管道与支管道的位置示意图；图4为本发明实施例的切换阀块、切换阀芯、主管道与支管道的俯视图；图5为图4中a处的剖视图；图6为本发明实施例的吸收罐与检测组件的位置示意图；图7为图6中b处的放大示意图；图8为本发明实施例的吸收罐内隔板的位置示意图；图9为图8中c处的放大示意图；图10为本发明实施例的滑动杆、遮挡帽与挡块的连接示意图；图11为本发明实施例的转动环、支撑柱与搅动杆的连接示意图；图12为本发明实施例的布气组件的示意图；图13为本发明实施例的接头的爆炸示意图一；图14为本发明实施例的接头的爆炸示意图二；图15为本发明实施例的喷淋组件的示意图。
17.图中标记为：1、机架；2、吸收罐；3、切换阀块；4、切换阀芯；5、主管道；6、支管道；7、切换电机；8、连通孔；9、通道；10、检测瓶；11、检测口；12、透气口；13、凸沿；14、透明防护罩；15、隔板；16、滑动孔；17、通过孔；18、滑动杆；19、遮挡帽；20、挡块；21、搅拌电机；22、驱动齿轮；23、大齿轮；24、转动环；25、支撑柱；26、搅动杆；27、盒体；28、喷出管；29、喷气口；30、内管壁；31、外管壁；32、连接隔板；33、通气孔；34、滑接孔；35、凸起；36、隔挡环；37、滑柱；38、缺口；39、压紧沿；40、压紧套管；41、布水盘；42、出水孔；43、通水管；44、环状分水管。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
19.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举
的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
20.本发明的一个实施例提出了一种氨水装卸时的氨气回收装置，如图1-图5所示，包括机架1，机架1上安装有至少两个吸收罐2，在本实施例中设有三个吸收罐2，便于吸收罐2吸收满氨气后的替换与吸收罐2内氨水的排出，机架1的中部安装有切换阀块3，切换阀块3内可转动的安装有切换阀芯4，切换阀块3的下部安装有主管道5，切换阀块3的侧表面均布安装有若干个支管道6，支管道6的数量与吸收罐2的数量相同，支管道6远离切换阀块3的一端与吸收罐2的底部相连通，机架1上安装有切换电机7，切换电机7与切换阀芯4传动连接，带动切换阀芯4的转动，以便切换阀芯4使主管道5与支管道6相连通，切换阀块3上对应支管道6的位置开设有与外界相连通的连通孔8，连通孔8处安装有单向阀，单向阀使外部的空气能够进入支管道6内，而支管道6内的气体不能从连通孔8排出，切换阀芯4上开设有使连通孔8与支管道6相连通的通道9，具体地说，切换阀芯4包括柱体，切换阀块3的内部开设有与主管道5相连通的腔体，柱体内开设有一条流道，流道贯通主体的底部与侧表面，通道9沿竖直方向开设在柱体的侧表面，吸收罐2的上部安装有喷淋组件和用于检测吸收罐2内氨气的检测组件，吸收罐2内的下部安装有布气组件，布气组件与支管道6相连通。
21.其中，氨水储罐通过泵给槽车充装氨水时，主管道5与槽车相连接，切换电机7带动切换阀芯4转动，切换阀芯4使主管道5与一个支管道6相连通，氨气由布气组件进入吸收罐2内，吸收罐2内的除盐水对氨气进行吸收，当一个吸收罐2吸收氨气到饱和状态时，吸收罐2内会溢出氨气，检测组件检测到氨气时，切换电机7带动切换阀芯4转动，使主管道5与另一个支管道6相连通，同时通道9使连通孔8与前一条支管道6相连通，检测组件在检测到氨气时会与氨气进行反应，进而使吸收罐2呈负压状态，残留在支管道6内的氨气会被吸收进吸收罐2内，进而减少管道内氨气的残留，降低拆卸管道时氨气泄漏的风险。
22.在一种实施方式中，如图6、图7所示，检测组件包括检测瓶10，吸收罐2的上部开设有检测口11，检测瓶10由检测口11安装进吸收罐2内，检测瓶10的下部开设有若干个透气口12，透气口12内安装有朝向检测瓶10内开的开闭门，检测瓶10的上部设有凸沿13，凸沿13与检测口11之间安装有若干个第一弹簧，检测口11处还安装有传感器，传感器可以是压力传感器，压力传感器安装在第一弹簧处，通过检测压力变化来判定检测瓶10与吸收罐2之间的位置变化，也可以是距离传感器，检测瓶10的上部敞口，敞口处可拆卸的安装有透明防护罩14，检测瓶10内部盛放有浓盐酸。
23.其中，当有氨气溢出至吸收罐2内时，氨气顶开开闭门由透气口12进入到检测瓶10内，与浓盐酸发生如下反应：nh3 hcl=nh4cl生成氯化铵固体，同时会观察到产生白烟的现象，可以增加视觉检测装置，通过视觉检测装置观察透明防护罩14内是否有白烟产生，如有则说明吸收罐2内的氨气溢出，吸收罐2内的水吸收氨气至饱和，切换另一个吸收罐2进行氨气的吸收；也可以通过传感器判断检测瓶10与吸收罐2之间的距离变化，当浓盐酸与氨气反应时，吸收罐2内的压力呈负压状态，使检测瓶10向吸收罐2内移动，通过检测瓶10与吸收罐
2之间的距离变化来判定吸收罐2内的水是否吸收氨气至饱和。
24.在一种实施方式中，如图8、图9、图10所示，吸收罐2内的上部还安装有隔板15，隔板15上开设有若干个滑动孔16，滑动孔16的周围沿其周向均布开设有若干个通过孔17，滑动孔16内可滑动的安装有滑动杆18，滑动杆18的上部安装有蘑菇头状的遮挡帽19，遮挡帽19接触隔板15的上表面时遮盖通过孔17，滑动杆18的下部安装有挡块20，遮挡帽19能够漂浮与水上，具体的可以由不锈钢材质制作，遮挡帽19的内部中空。
25.当有氨气溢出时，氨气从通过孔17顶开遮挡帽19进行吸收罐2的上部，喷淋组件向下喷淋除盐水，喷淋水落在遮挡帽19上，并由遮挡帽19向下分散成水幕状，由通过孔17散出的氨气包围在水幕内，再经过水幕时，对氨气再次吸收，形成的氨水再由通过孔17落入吸收罐2的下部，当需要向吸收罐2内补充除盐水时，喷淋组件加大出水量，当水聚集在隔板15的上部时，因遮挡帽19由中空的不锈钢材质制作，能够漂浮在水面上，将通过孔17敞开，除盐水可由通过孔17落入吸收罐2的底部。
26.在一种实施方式中，如图2、图11所示，吸收罐2内还安装有搅拌组件，搅拌组件包括搅拌电机21，搅拌电机21的输出端安装有驱动齿轮22，吸收罐2的外部套装有大齿轮23，大齿轮23与驱动齿轮22相啮合，大齿轮23的内侧面安装有永磁体，吸收罐2内可转动的安装有转动环24，转动环24的下部安装有与永磁体位置相对应的磁性环，转动环24的上表面沿竖直方向均布安装有四个支撑柱25，两两对应的两个支撑柱25之间安装有若干个搅动杆26，形成搅动杆组，两组搅动杆组相互交错设置。
27.其中，搅拌电机21带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22通过啮合带动大齿轮23转动，大齿轮23通过永磁体的磁力带动磁性环转动，磁性环带动转动环24的转动，进而使两组搅动杆组对吸收罐2内的液体进行搅拌，提高水对氨气的吸收效果。
28.在一种实施方式中，如图12所示，布气组件包括盒体27，支管道6由吸收罐2的底部竖直贯穿进吸收罐2内，盒体27与支管道6可转动连接，盒体27的侧表面沿其周向可转动的均布安装有若干喷出管28，喷出管28上倾斜安装有若干个喷气口29，喷气口29斜向上设置，并与水平面呈45
°
角。氨气有喷气口29喷出时，产生反向的力，带动盒体27绕支管道6转动，增加氨气在除盐水中的分散效果，喷气口29处设有单向阀，防止除盐水由喷气口29反流至支管道6内。
29.在一种实施方式中，如图13、图14所示，主管道5上还安装有接头，接头包括本体，本体包括内管壁30与外管壁31，内管壁30与外管壁31合围成通气环腔，内管壁30与外管壁31之间设有连接隔板32，连接隔板32将通气环腔分隔成上腔体与下腔体，连接隔板32上开设有若干个通气孔33与滑接孔34，通气孔33与滑接孔34相互间隔设置，内管壁30的下端面凸设有若干个凸起35，下腔体内可滑动的安装有隔挡环36，隔挡环36的上表面凸设有若干个滑柱37，滑柱37可滑动的安装在滑接孔34内，滑柱37上套装有第二弹簧，隔挡环36的内环面开设有与凸起35相匹配的缺口38，外管壁31的外侧面的中部设有压紧沿39，外管壁31上套装有用于压紧本体的压紧套管40。
30.其中，进行装卸氨水的管道与内管壁30相连接，主管道5与外管壁31相连接，通过接头与槽车的储料罐相连接，通过压紧套管40与储料罐的接口的螺栓连接，使压紧沿39与储料罐的接口对接，槽车的储料罐内氨气顶开隔挡环36，使凸起35与缺口38分离开，氨气通过缺口38和通气孔33进入上腔体内，在由上腔体进入到主管道5内，当接头与槽车的储料罐
相脱离时，隔挡环36对下腔体进行封堵，防止主管道5内的氨气溢出。
31.在一种实施方式中，如图15所示，喷淋组件包括布水盘41，布水盘41的下表面开设有若干个出水孔42，布水盘41的上部连接有若干个通水管43，通水管43的上端连接有环状分水管44，环状分水管44与外接水源相连通。外接水源将除盐水通入环状分水管44内，再由通水管43通入布水盘41上，由布水盘41的出水孔42向吸收罐2内喷洒，增加了除盐水喷洒的均匀程度，进而提高了对吸收罐2内溢出的氨气的再吸收程度。
32.一种氨水装卸时的氨气回收方法，包括如下步骤：氨水储罐通过泵给槽车充装氨水时，主管道5与槽车相连接，切换电机7带动切换阀芯4转动，切换阀芯4使主管道5与一个支管道6相连通；氨气由布气组件进入吸收罐2内，吸收罐2内的除盐水对氨气进行吸收；检测组件对吸收罐2内的氨气进行检测，当有氨气溢出时，说明吸收罐2吸收氨气到饱和状态，检测组件与氨气进行反应，使吸收罐2呈负压状态；切换电机7带动切换阀芯4转动，使主管道5与另一个支管道6相连通，同时通道9使连通孔8与前一条支管道6相连通，呈负压状态的吸收罐2将残留在支管道6内的氨气吸入；喷淋组件向吸收罐2内喷洒除盐水，吸收残留的氨气，并向吸收罐2内补充除盐水。
33.本说明书一个或多个实施例提出的一种氨水装卸时的氨气回收装置及回收方法，通过设置检测组件与吸收罐2内的氨气反应，使吸收罐2产生负压，将管道内残留的氨气吸收进吸收罐2内，减少了管道内氨气的残留，进而降低拆卸管道时氨气泄漏的风险。
34.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
35.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。