公布日：2023.11.07
申请日：2022.04.29
分类号：C02F1/04(2006.01)I;C02F1/20(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)I;C01C1/02(2006.01)I;C01B32/50(2017.01)I;C01B21/22(2006.01)I;B01D5/00(2006.01)I;C02F101
/16(2006.01)N
摘要
本申请公开一种液化气体的纯化系统，包括一液体汽化装置、一纯化冷凝装置以及一液化冷凝装置，液体汽化装置经配置以导入一水与液化气体混合的液体并将其加热汽化而增压，以产生一气体产物，气体产物包含处于气态的液化气体以及水蒸气。纯化冷凝装置经配置以导入气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从气体产物中分离出水而得到一纯化物。液化冷凝装置经配置以导入纯化物并将其降温冷凝，以使纯化物转变成高纯度液化气体。基于相同的发明构思，本申请另公开一种氨氮废水的资源化处理系统。
权利要求书
1.一种液化气体的纯化系统，其特征在于，所述液化气体的纯化系统包括：一液体汽化装置，经配置以导入一水与液化气体混合的液体并将其加热汽化，以产生一气体产物，其中所述气体产物包含处于气态的所述液化气体以及水蒸气；一纯化冷凝装置，经配置以导入所述气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从所述气体产物中分离出水而得到一纯化物，其中所述纯化冷凝装置包括多个串联的纯化冷凝单元，每一个所述纯化冷凝单元的操作温度接近所述液化气体的露点，且其中一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度高于下一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度；以及一液化冷凝装置，经配置以导入所述纯化物并将其降温冷凝，以使所述纯化物转变成液态。
2.根据权利要求1所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，所述液化气体为液氨、液化二氧化碳或液化一氧化二氮。
3.根据权利要求1所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，多个所述纯化冷凝单元通过一回流管线与所述液体汽化装置连通。
4.根据权利要求1所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，所述液体汽化装置为一加热蒸发装置，多个所述纯化冷凝单元各为一冷凝器。
5.根据权利要求1所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，所述液化气体的纯化系统还包括一储存装置，用以储存所述水与液化气体混合的液体。
6.根据权利要求5所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，所述液化气体的纯化系统还包括一调整装置以及一脱氨装置，所述调整装置与所述脱氨装置连通，且所述脱氨装置与所述储存装置连通；其中，所述调整装置经配置以接收一氨氮废水，并以一碱性药剂调整所述氨氮废水的pH值，所述脱氨装置经配置以导入经pH值调整的所述氨氮废水，并从经pH值调整的所述氨氮废水中分离出氨以制成一高浓度液氨作为所述水与液化气体混合的液体。
7.根据权利要求6所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，在所述调整装置中，所述碱性药剂为氢氧化钠且以溶液形式加入于所述氨氮废水，所述脱氨装置为一蒸馏装置。
8.根据权利要求6所述的液化气体的纯化系统，其特征在于，多个所述纯化冷凝单元至少分成第一组纯化冷凝单元与第二组纯化冷凝单元，所述第一组纯化冷凝单元通过一第一回流管线与所述储存装置连通，且所述第二组纯化冷凝单元通过一第二回流管线与所述液体汽化装置连通。
9.一种氨氮废水的资源化处理系统，其特征在于，所述氨氮废水的资源化处理系统包括：一脱氨装置，经配置以导入一氨氮废水，并从所述氨氮废水中分离出氨以制成一高浓度液氨；一液体汽化装置，经配置以导入所述高浓度液氨并将其加热汽化，以产生一气体产物，其中所述气体产物包含氨气以及水蒸气；一纯化冷凝装置，经配置以导入所述气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从所述气体产物中分离出水而得到一纯化物，其中所述纯化冷凝装置包括多个串联的纯化冷凝单元，每一个所述纯化冷凝单元的操作温度接近氨液的露点，且其中一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度高于下一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度；以及一液化冷凝装置，经配置以导入所述纯化物并将其降温冷凝，以使所述纯化物转变成液氨。
发明内容
本申请着重于解决现有技术生产高纯度液化气体所遭遇的问题，包括不易稳定操作、正常生产所需的最低的启动量较大以及在生产过程中容易被不纯物污染等，所采用的技术手段是：将所欲纯化的液化气体完全汽化而增压之后，以气体的形式导入多效冷凝装置中，并控制每一效纯化冷凝单元的温度和压力，随着水分逐步移除(借由液化气体与水气液分压平衡原理，逐步将水从每一效纯化冷凝单元中移除)，处于气态的液化气体的纯度逐步提高，最后转变成高纯度液化气体。
为了解决上述的技术问题，本申请所采用的其中一技术方案是提供一种液化气体的纯化系统，其包括一液体汽化装置、一纯化冷凝装置以及一液化冷凝装置。所述液体汽化装置经配置以导入一水与液化气体混合的液体并将其加热汽化而增压，以产生一气体产物，其中所述气体产物包含处于气态的所述液化气体以及水蒸气。所述纯化冷凝装置经配置以导入所述气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从所述气体产物中分离出水而得到一纯化物；所述纯化冷凝装置包括多个串联的纯化冷凝单元，每一个所述纯化冷凝单元的操作温度接近所述液化气体的露点，且其中一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度高于下一个所述纯化冷凝单元的压力及操作温度。所述液化冷凝装置经配置以导入所述纯化物并将其降温冷凝，以使所述纯化物转变成液态。
在本申请的一实施例中，所述液化气体为液氨、液化二氧化碳或液化一氧化二氮。
在本申请的一实施例中，多个所述纯化冷凝单元通过一回流管线与所述液体汽化装置连通。
在本申请的一实施例中，所述液体汽化装置为一加热蒸发装置，多个所述纯化冷凝单元各为一冷凝器。
在本申请的一实施例中，所述液化气体的纯化系统还包括一储存装置，用以储存所述水与液化气体混合的液体。
在本申请的一实施例中，所述液化气体的纯化系统还包括一调整装置以及一脱氨装置，所述调整装置与所述脱氨装置连通，且所述脱氨装置与所述储存装置连通。所述调整装置经配置以接收一氨氮废水，并以一碱性药剂调整所述氨氮废水的pH值。所述脱氨装置经配置以导入经pH值调整的所述氨氮废水，并从经pH值调整的所述氨氮废水中分离出氨以制成一高浓度液氨作为所述水与液化气体混合的液体。
在本申请的一实施例中，在所述调整装置中，所述碱性药剂为氢氧化钠且以溶液形式加入于所述氨氮废水，所述脱氨装置为一蒸馏装置。
在本申请的一实施例中，多个所述纯化冷凝单元至少分成第一组纯化冷凝单元与第二组纯化冷凝单元，所述第一组纯化冷凝单元通过一第一回流管线与所述储存装置连通，且所述第二组纯化冷凝单元通过一第二回流管线与所述液体汽化装置连通。
为了解决上述的技术问题，本申请所采用的另外一技术方案是提供一种氨氮废水的资源化处理系统，其包括一脱氨装置、一液体汽化装置、一纯化冷凝装置以及一液化冷凝装置。所述脱氨装置经配置以导入一氨氮废水，并从所述氨氮废水中分离出氨以制成一高浓度液氨(含水液氨)。所述液体汽化装置经配置以导入高浓度液氨并将其加热汽化而增压，以产生一气体产物，其中所述气体产物包含氨气以及水蒸气。所述纯化冷凝装置经配置以导入所述气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从所述气体产物中分离出水而得到一纯化物；所述纯化冷凝装置包括多个串联的纯化冷凝单元，每一个所述纯化冷凝单元的操作温度接近所述液氨的露点，且其中一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度高于下一个所述纯化冷凝单元的操作压力及温度。所述液化冷凝装置经配置以导入所述纯化物并将其降温冷凝，以使所述纯化物转变成液氨。
本申请的其中一有益效果在于，本申请的其中一有益效果在于，本申请所提供的液化气体的纯化系统及氨氮废水的资源化处理系统，其能通过“液体汽化装置经配置以导入水与液化气体混合的液体(高浓度液氨/含水液氨)并将其加热汽化而增压，以产生一气体产物，其中所述气体产物包含处于气态的液化气体(氨气)以及水蒸气”以及“纯化冷凝装置经配置以导入气体产物并对其进行连续的多次降压冷凝，以从气体产物中分离出水而得到一纯化物，其中纯化冷凝装置包括多个串联的纯化冷凝单元，每一个纯化冷凝单元的操作温度接近目标液化气体(液氨)的露点，且其中一个纯化冷凝单元的操作压力及温度高于下一个纯化冷凝单元的操作压力及温度”的技术特征，以在不受最低启动量限制的条件下达到液化气体的精炼纯化，操作弹性较高且可以节省能耗和降低成本；此外，在纯化过程不易有污染的问题。
更进一步来说，本申请所提供的液化气体的纯化系统及氨氮废水的资源化处理系统更符合环保效益和经济效益。
（发明人：黄文庆;陈伯星;许鸿呈）