目前國內(nèi)有些工業(yè)氨水裝置任然采用的是排管式換熱器，這種裝置由于換熱面積小，換熱效果也差，不能一次性制作出合格的氨水，并且在制造過程中需要大量的冷卻水，制備的時間也長，這就增加了企業(yè)的成本投入獲得的收益還小。新式氨水制備器研發(fā)的目的在于克服原先技術(shù)上的不足，提供一種換熱效果好、生產(chǎn)效率高、安全和環(huán)保的工業(yè)氨水制備裝置。

結(jié)構(gòu)性能之設(shè)備緊湊、占地面積小

氨水制備系統(tǒng)中所有的設(shè)備、儀表、閥門、管路等依照生產(chǎn)工藝流程圖集合成撬，安裝在一個底盤上，整體運輸?shù)浆F(xiàn)場，現(xiàn)場安裝時只需要進行設(shè)備進出口的連接即可。設(shè)備性能穩(wěn)定，安裝、運輸簡便，現(xiàn)場施工時間短。

結(jié)構(gòu)性能之氨水濃度調(diào)節(jié)范圍大、誤差范圍小由于在氨水體系中，溫度、壓力、濃度呈對應(yīng)的關(guān)系。當溫度一定時，氨水體系不同的壓力就對應(yīng)著不同的氨水濃度。氨水制備器對氨水濃度控制的方式就是根據(jù)氨水溶液的這一特性，即依據(jù)氨水壓力，采用PLC自動控制氨水濃度。具體為：

1. 先給定液氨的壓力，通過液氨入口調(diào)節(jié)閥的開度控制液氨進入量，使液氨以一個穩(wěn)定的流量進入氨水制備器中。

2. 根據(jù)氨氣溶解于水中所生成的氨水的壓力控制工藝水調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)節(jié)進水流量，從而達到控制氨水濃度的目的。

就目前化工領(lǐng)域的現(xiàn)場測量技術(shù)和手段來說，溫度、壓力的測量相對容易、精準和及時，而流量、成份（濃度）的測量則誤差大、滯后和困難得多；就象電力參數(shù)中的電流、電壓的測量比較可靠，而電阻、電容、功率等的測量就比較差強人意一樣。因此，氨水濃度控制的方法相較于其他氨水生產(chǎn)裝置通過測量液氨、工藝水的流量來調(diào)節(jié)液氨、工藝水調(diào)節(jié)閥的開度從而控制氨水濃度的方法來說要更方便、更準確、更可靠。

結(jié)構(gòu)性能之設(shè)備能承受高壓

雖然氨水生產(chǎn)的操作壓力為常壓，氨水制備器不屬于壓力容器，但由于液氨在夏季氣溫40℃時的飽和氨氣壓力為1.55MPa，為適應(yīng)夏季生產(chǎn)中氨水制備系統(tǒng)這一可能的高壓，本體中的4臺內(nèi)部組件（主換熱器、液氨蒸發(fā)器、氨水冷卻器及靜態(tài)混合器）均為管殼式換熱器及管式反應(yīng)器，是屬于能承壓的壓力容器結(jié)構(gòu)型式，且全部按照壓力容器規(guī)范制造，并經(jīng)過1.6MPa耐壓試驗，符合規(guī)范合格品標準。相較于采用板式換熱器結(jié)構(gòu)型式的氨水制備器不能承受高壓來說，新式氨水制備器更能承受氨水生產(chǎn)中可能的高壓力。

結(jié)構(gòu)性能之高效合理的能量利用

因為液氨氣化會吸收大量熱量，氨氣溶于水會放出大量熱量，且氨氣溶解熱遠大于液氨氣化熱。所以新式氨水制備器的冷卻水先氣化液氨、降低水溫后再冷卻氨水。這樣，一方面液氨氣化不需要外加蒸汽熱源，另一方面更低溫度的冷卻水可使生成的氨水得到更好的冷卻，保證氨水出口溫度在35℃左右，再經(jīng)過氨水冷卻器進一步冷卻，確保氨水溫度在25℃以下（根據(jù)季節(jié)氣溫變化，氨水出口溫度可調(diào)節(jié)）。另外新式氨水裝置中氨氣溶于水后所釋放出來的熱量被液氨氣化大部分吸收，大大減少了冷卻水的用量。因此，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的能量得到了充分利用，損耗很低。

結(jié)構(gòu)性能之反應(yīng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定

由于氨氣以1比700的比例易溶于水，是速度很快的兩相反應(yīng)過程，并伴隨放出大量的熱，致使氨水溫度急速上升，液相體積迅速增大，乃至暴沸；同時氨氣溶于水后，氣相體積又急劇縮小，系統(tǒng)壓力降低，水的沸點也降低，水又易汽化，系統(tǒng)壓力又上升。系統(tǒng)的這一漲一縮，冷熱的劇烈沖擊導(dǎo)致氨氣溶解反應(yīng)過程極不穩(wěn)定、操作控制困難，系統(tǒng)噪聲高、震動大。

結(jié)構(gòu)性能之適應(yīng)各種原料

氨也是一種很好的絮凝劑。氨溶解于水后會部分離解成NH 和OH-離子而呈弱堿性，而OH-離子會與水中的Ca2+、Mg2+離子結(jié)合生成不溶于水的Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀物形成水垢，從而堵塞設(shè)備和管道，縮小氨水的流通面積，引起系統(tǒng)壓力升高。但是氨水結(jié)垢的溫度范圍不寬，一般在60~70℃左右，只要讓氨水在冷卻過程中快速通過60~70℃的溫度區(qū)間，則氨水的結(jié)垢就不易在氨水制備器內(nèi)生成。新式氨水制備器采用了特殊結(jié)構(gòu)的主換熱器設(shè)備，能夠快速地將氨水溫度降至常溫及以下，有效地解決了水中鈣鎂離子結(jié)垢的難題，使得本裝置能夠適用多種質(zhì)量等級的氨源和多種水質(zhì)的水源作為原料生產(chǎn)氨水。

氨氣和水反應(yīng)劇烈放熱，不同比例的氨氣和水反應(yīng)放出的熱量不同，所產(chǎn)生的氨水濃度、溫度和壓力也不同，通過工藝水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)工藝水流入量，可將氨水濃度精準地控制在±0.3%范圍內(nèi)。