本發(fā)明有關(guān)一種氨分解裝置及其方法，利用氫氧化鈉或氫氧化鉀作為氧化劑、鹽酸作為催化劑，將氨水分解產(chǎn)生氮?dú)饧八?/p>

背景技術(shù)：

氨是工業(yè)上常用的物質(zhì)，但使用后往往會(huì)產(chǎn)生含氨的廢水，含氨廢水若氨濃度較高可回收再利用，但若含氨廢水的氨濃度較低則無(wú)回收價(jià)值，通常以分解方式處理。

常用的氨分解方式是利用漂白水來(lái)分解氨，但此種方式須在特定的酸堿值反應(yīng)區(qū)間才能進(jìn)行，且酸堿值反應(yīng)區(qū)間狹窄。使用漂白水來(lái)分解氨具有不易控制、分解速率慢以及藥劑費(fèi)用偏高的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的，在于提供一種氨分解方法，以亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)作為氧化劑，鹽酸作為催化劑，來(lái)分解廢氨水中的氨。將氨水、亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)及鹽酸混合成為混合液，并通過(guò)至少一殼管式反應(yīng)器加熱，來(lái)加速氨水及亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)的反應(yīng)速率。通過(guò)此方法可有效降低氨水中的含氨濃度，使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的另一目的，在于提供一種氨分解裝置，主要包括至少一第一殼管式反應(yīng)器及一第二殼管式反應(yīng)器。第一殼管式反應(yīng)器接收一包括氨水、亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)及鹽酸的混合液，并將混合液輸送至第二殼管式反應(yīng)器加熱，以產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。第二殼管式反應(yīng)器將氮?dú)饧皬U水傳輸至第一殼管式反應(yīng)器，最后由第一殼管式反應(yīng)器排出。由于混合液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱能，因此將廢水傳輸至第一殼管式反應(yīng)器還具有回收熱能的功效，使第一殼管式反應(yīng)器中的混合液可被廢水加熱，產(chǎn)生氮?dú)饧八黾影狈纸獾乃俾省?/p>

本發(fā)明的又一目的，在于提供一種氨分解裝置，主要包括至少一第一殼管式反應(yīng)器及一第二殼管式反應(yīng)器。第一殼管式反應(yīng)器包括至少一第一導(dǎo)管以及一第一殼體，第一殼體包覆第一導(dǎo)管，第二殼管式反應(yīng)器包括至少一第二導(dǎo)管以及一第二殼體，第二殼體包覆第二導(dǎo)管。第一殼體接收一包括氨水、亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)及鹽酸的混合液，第二殼管式反應(yīng)器由第一殼體接收混合液，并將混合液輸送至第二導(dǎo)管，使第二殼體加熱第二導(dǎo)管內(nèi)的混合液以產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。第一殼管式反應(yīng)器由第二導(dǎo)管接收氮?dú)饧皬U水，并將氮?dú)饧皬U水輸送至第一導(dǎo)管。由于混合液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱能，因此將廢水傳輸至第一導(dǎo)管可使第一殼體內(nèi)的混合液被加熱產(chǎn)生氮?dú)饧八?，增加氨分解的速率?/p>

本發(fā)明的又一目的，在于提供一種氨分解裝置，主要包括至少一殼管式反應(yīng)器及一混合槽。殼管式反應(yīng)器與混合槽連接，并包括至少一導(dǎo)管以及一殼體，而殼體包覆導(dǎo)管。先在混合槽中將氨水、亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)及鹽酸混合成混合液，殼管式反應(yīng)器的導(dǎo)管由混合槽接收熱混合液，并通過(guò)殼體加熱導(dǎo)管內(nèi)的混合液，使混合液反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。通過(guò)此裝置，可使排出的廢水，其含氨濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種氨分解方法，包括以下步驟：將一氨水、一氧化劑及一催化劑混合成一混合液，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸；及通過(guò)至少一殼管式反應(yīng)器接收并加熱混合液，使混合液中的氨水及氧化劑加速反應(yīng)產(chǎn)生一氮?dú)饧耙粡U水。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種氨分解裝置，包括：一混合槽，用以混合一氨水、一氧化劑及一催化劑，以形成一混合液，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸；及至少一殼管式反應(yīng)器，連接混合槽，并包括：至少一導(dǎo)管，由混合槽接收混合液；一殼體，包覆導(dǎo)管，用以加熱導(dǎo)管內(nèi)的混合液，使得混合液產(chǎn)生一氮?dú)饧耙粡U水。

本發(fā)明還提供另一種氨分解裝置，包括：一混合槽，用以混合一氨水、一氧化劑及一催化劑，以形成一混合液，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸；及至少一殼管式反應(yīng)器，連接混合槽，并包括：至少一導(dǎo)管，由混合槽接收混合液；一殼體，包覆導(dǎo)管，用以加熱導(dǎo)管內(nèi)的混合液，使得混合液產(chǎn)生一氮?dú)饧耙粡U水。

在本發(fā)明氨分解方法一實(shí)施例中，還包括以下步驟：將混合液導(dǎo)入殼管式反應(yīng)器的至少一導(dǎo)管內(nèi)，其中殼管式反應(yīng)器包括導(dǎo)管及一殼體，且殼體包覆導(dǎo)管；及通過(guò)殼體加熱導(dǎo)管，使混合液中的氨水及氧化劑加速反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。

在本發(fā)明氨分解方法一實(shí)施例中，還包括以下步驟：加熱混合液之前，先過(guò)濾混合液以濾除混合液中的一雜質(zhì)。

在本發(fā)明氨分解方法一實(shí)施例中，還包括以下步驟：將混合液加熱至攝氏30至65℃之間。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，包括多個(gè)第一殼管式反應(yīng)器，這些第一殼管式反應(yīng)器以串接方式連接。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，還包括一混合槽，連接第一殼體。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，還包括一過(guò)濾器，位在混合槽及第一殼體之間。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，還包括一加壓馬達(dá)，位在混合槽及第一殼體之間。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中混合槽用以混合一氨水、一氧化劑及一催化劑，以形成一混合液，氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，催化劑為鹽酸。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中混合液由混合槽依序輸送至第一殼體、第二下槽及第二導(dǎo)管，而第二導(dǎo)管中的混合液被第二殼體加熱并產(chǎn)生一氮?dú)?、一廢水，氮?dú)饧皬U水依序由第二導(dǎo)管輸送至第二上槽、第一下槽、第一導(dǎo)管及第一上槽，最后由第一上槽排出。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中第一殼管式反應(yīng)器及第二殼管式反應(yīng)器的材質(zhì)包括塑膠。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中第一導(dǎo)管及第二導(dǎo)管的材質(zhì)包括石墨及塑膠。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中第一下槽、第一上槽、第一導(dǎo)管、第一殼體、第二下槽、第二上槽、第二導(dǎo)管及第二殼體的材質(zhì)包括聚丙烯。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中第二導(dǎo)管的操作溫度范圍為攝氏30至65℃之間。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，其中殼管式反應(yīng)器還包括一上槽及一下槽，上槽及下槽通過(guò)導(dǎo)管連接，且下槽連接混合槽，下槽由混合槽接收混合液，并將混合液輸送至導(dǎo)管，而混合液受熱所產(chǎn)生的氮?dú)饧皬U水則經(jīng)由上槽排出。

在本發(fā)明氨分解裝置一實(shí)施例中，還包括一過(guò)濾器，位在殼管式反應(yīng)器及混合槽之間，過(guò)濾器用以過(guò)濾混合液中的一雜質(zhì)，并將過(guò)濾后的混合液輸送至殼管式反應(yīng)器。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明氨分解方法一實(shí)施例的步驟流程圖。

圖2為本發(fā)明氨分解裝置第一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖3為本發(fā)明氨分解裝置第二實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖4為本發(fā)明氨分解裝置第三實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖5A至圖5B為本發(fā)明氨分解裝置第三實(shí)施例的傳輸路徑流程示意圖。

【主要組件符號(hào)說(shuō)明】：

20 氨分解裝置 21 殼管式反應(yīng)器

211 下槽 212 上槽

213 導(dǎo)管 214 殼體

215 熱能輸入管 216 熱能輸出管

23 混合槽 24 加壓馬達(dá)

25 過(guò)濾器 30 氨分解裝置

310 第一殼管式反應(yīng)器串 3101 起始端

3102 終端 31 第一殼管式反應(yīng)器

311 第一下槽 312 第一上槽

313 第一導(dǎo)管 314 第一殼體

32 第二殼管式反應(yīng)器 321 第二下槽

322 第二上槽 323 第二導(dǎo)管

324 第二殼體 325 熱能輸入管

326 熱能輸出管 40 氨分解裝置

【具體實(shí)施方式】

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明氨分解方法一實(shí)施例的步驟流程圖。如圖所示，本發(fā)明所述的氨分解方法可包括步驟S101及S103。步驟S101為將氨水、氧化劑及催化劑混合成混合液，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸。

將具有亞硝酸根(NO₂^-)的亞硝酸鈉或亞硝酸鉀作為氧化劑與氨水混合，可產(chǎn)生亞硝酸氨(NH₄NO₂)。亞硝酸氨會(huì)分解成氮?dú)馀c水：

NH₄NO₂→N₂+2H₂O

但在常溫及堿性環(huán)境中，亞硝酸氨分解的速率較慢，不足以應(yīng)付大量的工業(yè)廢氨水。

除此之外，混合液中的亞硝酸根會(huì)自我反應(yīng)產(chǎn)生硝酸根，而硝酸根與氨反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生硝酸銨，硝酸氨分解則會(huì)產(chǎn)生溫室氣體笑氣(N₂O)，造成二次污染。為此在本發(fā)明中，進(jìn)一步加入鹽酸，使亞硝酸與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氧氯化氮(NOCl)及氯自由基(Cl)：

3HCl+HNO₃→NOCl+2Cl+2H₂O

以抑制硝酸的形成，且氧氯化氮(NOCl)及氯自由基(Cl)均可破壞氨的結(jié)構(gòu)而增加分解速率。

由于氨水、氧化劑或催化劑當(dāng)中，可能含有其它雜質(zhì)，為此在本發(fā)明一實(shí)施例中，可以進(jìn)一步過(guò)濾混合液，以過(guò)濾混合液中的雜質(zhì)，例如氟化鈣或其它雜質(zhì)，再接續(xù)進(jìn)行步驟S103。

步驟S103為通過(guò)至少一殼管式反應(yīng)器接收并加熱混合液，使混合液中的氨水及亞硝酸鈉(或亞硝酸鉀)加速反應(yīng)產(chǎn)生一氮?dú)饧耙粡U水。混合液被加熱之后所產(chǎn)生的廢水，除了水之外，還會(huì)包括殘余未反應(yīng)的混合液，例如混合液中包括氫離子、氯自由基、鈉離子、鉀離子、殘余未反應(yīng)的氨水或其它物質(zhì)。如前段所提，在常溫及堿性環(huán)境中，亞硝酸氨分解的速率較慢。雖然步驟S101已使用鹽酸作為催化劑，但為使亞硝酸氨的分解速率可以更加快速，步驟S103通過(guò)加熱的手段來(lái)增加分解速率，并采用殼管式反應(yīng)器來(lái)作為加熱的器具。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼管式反應(yīng)器可包括至少一導(dǎo)管及一殼體，其中殼體包覆導(dǎo)管。在加熱混合液時(shí)，可將混合液導(dǎo)入殼管式反應(yīng)器的導(dǎo)管內(nèi)，藉此可通過(guò)殼體加熱導(dǎo)管及其內(nèi)部的混合液，加速混合液中的氨水及氧化劑反應(yīng)，以產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。

由于亞硝酸氨分解產(chǎn)生氮?dú)饧八倪^(guò)程會(huì)放熱，為此在本發(fā)明一實(shí)施例中，可以利用殼管式反應(yīng)器回收亞硝酸氨分解所產(chǎn)生的熱能，以加熱混合液并提高分解速率。此部分后續(xù)會(huì)在圖5A至圖5B，氨分解裝置第三實(shí)施例的傳輸路徑流程示意圖中有具體說(shuō)明，在此便不作詳述。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，可將混合液加熱至攝氏30至65℃之間，以達(dá)成增加亞硝酸氨分解速率的目的。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所產(chǎn)生的廢水的含氨濃度在30ppm以下。

本發(fā)明所述的氨分解方法，可以進(jìn)一步應(yīng)用在包括至少一殼管式反應(yīng)器的氨分解裝置中。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明氨分解裝置第一實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。如圖所示，本發(fā)明所述的氨分解裝置20包括一混合槽23及一殼管式反應(yīng)器21?；旌喜?3用以混合一氨水、一氧化劑及一催化劑，以形成一混合液，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸。

殼管式反應(yīng)器21連接混合槽23，并包括至少一導(dǎo)管213及一殼體214。導(dǎo)管213可由混合槽23接收混合液，而殼體214包覆導(dǎo)管213，用以加熱導(dǎo)管213以及導(dǎo)管213內(nèi)的混合液，以加速混合液產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼管式反應(yīng)器21還包括一上槽212及一下槽211，其中上槽212以及下槽211通過(guò)導(dǎo)管213連通，且下槽211連接混合槽23，而殼體214則不與上槽212、下槽211及導(dǎo)管213相連通。下槽211可由混合槽23接收混合液，并將混合液輸送至導(dǎo)管213，使殼體214可加熱導(dǎo)管213及導(dǎo)管213中的混合液，以加速產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水。上槽212由導(dǎo)管213接收氮?dú)饧皬U水，并將氮?dú)饧皬U水排出殼管式反應(yīng)器21。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼體214連接一熱能輸入管215及一熱能輸出管216，殼體214由熱能輸入管215接收熱能，以加熱導(dǎo)管213以及導(dǎo)管213中的混合液，殘余的熱能則由熱能輸出管216輸出殼體214。例如將熱水由熱能輸入管215輸入殼體214，加熱導(dǎo)管213中的混合液，并使熱水由熱能輸出管216輸出殼體214。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括一加壓馬達(dá)24，位在殼管式反應(yīng)器21與混合槽23之間，例如加壓馬達(dá)24連接下槽211及混合槽23。加壓馬達(dá)24用以提供混合液動(dòng)能，使混合液可由殼管式反應(yīng)器21的下槽211經(jīng)由導(dǎo)管213輸送至上槽212，且最后由上槽212排出殼管式反應(yīng)器21。

由于混合液是由氨水、鹽酸、亞硝酸鈉或亞硝酸鉀所組成，鹽酸、亞硝酸鈉或亞硝酸鉀可能包括其它物質(zhì)，而本發(fā)明所指稱的氨水，是泛指氨經(jīng)工業(yè)利用后所產(chǎn)生的廢氨水，因此除了氨之外，也還可能包括其它物質(zhì)，例如氟化鈣或其它雜質(zhì)。

為此在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括一過(guò)濾器25，位在殼管式反應(yīng)器21與混合槽23之間，例如過(guò)濾器25連接加壓馬達(dá)24及混合槽23，而加壓馬達(dá)24則連接下槽211。過(guò)濾器25用以過(guò)濾混合液中的雜質(zhì)，例如氟化鈣或其它雜質(zhì)，使混合液進(jìn)入殼管式反應(yīng)器21前，盡可能不包括固體。

傳統(tǒng)的反應(yīng)器材質(zhì)多為金屬，例如不銹鋼，但因混合液中包括鹽酸為酸性的溶液，容易對(duì)金屬造成腐蝕。為此在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼管式反應(yīng)器21的材質(zhì)包括塑膠，例如下槽211、上槽212、導(dǎo)管213及/或殼體214的材質(zhì)包括聚丙烯(PP)。

此外，塑膠的傳導(dǎo)系數(shù)相對(duì)較低，若與不銹鋼材質(zhì)作比較，不銹鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為14kcal/(m.℃.hour)，而塑膠的熱傳導(dǎo)系數(shù)僅約為不銹鋼的十分之一，為解決此問(wèn)題，可在塑膠中摻入石墨以提高熱傳導(dǎo)系數(shù)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，導(dǎo)管213的材質(zhì)包括石墨及塑膠，例如將石墨粉摻入聚丙烯(PP)所形成的石墨改質(zhì)塑膠，石墨改質(zhì)塑膠的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為7kcal/(m.℃.hour)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，氨分解裝置20的導(dǎo)管213的操作溫度范圍為攝氏30至65℃之間。

請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明氨分解裝置第二實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。如圖所示，本發(fā)明所述的氨分解裝置30包括一第一殼管式反應(yīng)器31及一第二殼管式反應(yīng)器32，且第一殼管式反應(yīng)器31以及第二殼管式反應(yīng)器32以串接方式連接。

第一殼管式反應(yīng)器31包括一第一下槽311、一第一上槽312、至少一第一導(dǎo)管313以及一第一殼體314。第一下槽311及第一上槽312通過(guò)第一導(dǎo)管313相連通，第一殼體314則包覆第一導(dǎo)管313，而不與第一下槽311、第一上槽312及第一導(dǎo)管313相連通。

第二殼管式反應(yīng)器32包括一第二下槽321、一第二上槽322、至少一第二導(dǎo)管323以及一第二殼體324。第二下槽321及第二上槽322通過(guò)第二導(dǎo)管323相連通，第二殼體324則包覆第二導(dǎo)管323，而不與第二下槽321、第二上槽322及第二導(dǎo)管323相連通。

第一下槽311連接第二上槽322，第一殼體314連接第二下槽321，而第二殼體324則連接一熱能輸入管325及一熱能輸出管326。當(dāng)氨分解裝置30運(yùn)作時(shí)，混合液由第一殼體314輸入，而熱能則由熱能輸入管325輸入第二殼體324，并且由熱能輸出管326輸出第二殼體324。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，可使用熱水提供熱能，例如將熱水由熱能輸入管325輸入第二殼體324，并且使熱水由熱能輸出管326輸出第二殼體324。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括一混合槽23，連接第一殼體314?；旌喜塾靡曰旌桶彼?、氧化劑及催化劑，以形成一混合液，而第一殼體314則由混合槽23接收混合液。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括一加壓馬達(dá)24，位在第一殼管式反應(yīng)器31與混合槽23之間，例如加壓馬達(dá)24連接第一殼體314及混合槽23。加壓馬達(dá)24用以提供混合液動(dòng)能，使混合液由混合槽23輸送至第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314，并由第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314輸送至第二殼管式反應(yīng)器32的第二下槽321。

此外加壓馬達(dá)24可進(jìn)一步將第二下槽321的混合液經(jīng)由第二導(dǎo)管323輸送至第二上槽322，其中第二導(dǎo)管323中的混合液被第二殼體324加熱，產(chǎn)生氮?dú)?、廢水及/或殘余混合液。而氮?dú)?、廢水及/或殘余混合液接著藉由加壓馬達(dá)24提供的動(dòng)力，由第二上槽322依序輸送至第一下槽311、第一導(dǎo)管313及第一上槽312，并且由第一上槽312排出。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括一過(guò)濾器25，位在第一殼管式反應(yīng)器31與混合槽23之間，例如過(guò)濾器25連接加壓馬達(dá)24及混合槽23，而加壓馬達(dá)24則連接第一殼體314。過(guò)濾器25接收并過(guò)濾混合液中的雜質(zhì)，例如氟化鈣或其它雜質(zhì)，使混合液進(jìn)入第一殼管式反應(yīng)器31前，盡可能不包括固體。

請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明氨分解裝置第三實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。如圖所示，氨分解裝置40包括多個(gè)第一殼管式反應(yīng)器31以及一第二殼管式反應(yīng)器32。多個(gè)第一殼管式反應(yīng)器31以串接的方式連接，并且形成一第一殼管式反應(yīng)器串310，其中第一殼管式反應(yīng)器串310包括一起始端3101以及一終端3102。

連接終端3102的第一殼管式反應(yīng)器31與第二殼管式反應(yīng)器32連接，舉例來(lái)說(shuō)，連接終端3102的第一殼管式反應(yīng)器31的第一下槽311與第二殼管式熱交換器32的第二上槽322連接，而連接終端3102的第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314與第二殼管式反應(yīng)器32的第二下槽321連接。

為方便后續(xù)的說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)中提到第一殼管式反應(yīng)器31及其構(gòu)件時(shí)，所述的「前一」是指串接順序較接近起始端3101的第一殼管式反應(yīng)器31或其構(gòu)件，所述的「下一」是指串接順序較接近終端3102的第一殼管式反應(yīng)器31或其構(gòu)件。

當(dāng)?shù)谝粴す苁椒磻?yīng)器31的數(shù)目為三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)，會(huì)有至少一個(gè)第一殼管式反應(yīng)器31未與起始端3101以及終端3102連接。未與起始端3101以及終端3102連接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一上槽312與前一第一殼管式反應(yīng)器31的第一下槽311連接。未與起始端3101以及終端3102連接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314與前一及下一第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314連接。

氨分解裝置40亦可進(jìn)一步包括一混合槽23、一加壓馬達(dá)24及/或一過(guò)濾器25。本發(fā)明氨分解裝置40中的第一殼管式反應(yīng)器31、第二殼管式反應(yīng)器32、混合槽23、加壓馬達(dá)24及過(guò)濾器25，其詳細(xì)構(gòu)造及實(shí)施方式已在第二實(shí)施例中說(shuō)明，在此便不再贅述。

由于混合液中包括鹽酸，為酸性的溶液，容易對(duì)金屬造成腐蝕，因此不適合使用金屬材質(zhì)的反應(yīng)器。為此在本發(fā)明一實(shí)施例中，氨分解裝置30/40的第一殼管式反應(yīng)器31及第二殼管式反應(yīng)器32的材質(zhì)包括塑膠，例如第一下槽311、第一上槽312、第一殼體314、第一導(dǎo)管313、第二下槽321、第二上槽322、第二殼體324及/或第二導(dǎo)管323的材質(zhì)包括聚丙烯(PP)。

然而，塑膠的傳導(dǎo)系數(shù)相對(duì)較低，若與不銹鋼材質(zhì)作比較，不銹鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為14kcal(m.℃.hour)，塑膠的熱傳導(dǎo)系數(shù)僅約為不銹鋼的十分之一，為解決此問(wèn)題，可在塑膠中摻入石墨以提高熱傳導(dǎo)系數(shù)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，氨分解裝置30/40的第一導(dǎo)管313及第二導(dǎo)管324的材質(zhì)包括石墨及塑膠，例如將石墨粉摻入聚丙烯(PP)所形成的石墨改質(zhì)塑膠，石墨改質(zhì)塑膠的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為7kcal/(m.℃.hour)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，氨分解裝置30/40的第二導(dǎo)管313的操作溫度范圍為攝氏30至65℃之間。

請(qǐng)參閱圖5A至圖5B，為本發(fā)明氨分解裝置第三實(shí)施例的傳輸路徑流程示意圖。當(dāng)氨分解裝置40開(kāi)始運(yùn)作時(shí)，混合液由與起始端3101連接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314進(jìn)入氨分解裝置40，并經(jīng)由依序串接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314傳送至第二殼管式反應(yīng)器32的第二下槽321，如圖5A所示。

輸送至第二下槽321的混合液，經(jīng)由第二傳輸管323輸送至第二上槽322。具體來(lái)說(shuō)，由于第二殼體324由熱能輸入管325接收熱能，因此當(dāng)混合液流經(jīng)第二導(dǎo)管323時(shí)，第二導(dǎo)管323以及第二導(dǎo)管323中的混合液會(huì)被第二殼體324加熱，使得混合液中的氨水及氧化劑受熱，并加速反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)饧皬U水，而氮?dú)饧皬U水會(huì)被輸送至第二上槽322。

被輸送至第二上槽322的氮?dú)庖约皬U水被傳送至連接終端3102的第一殼管式反應(yīng)器31的第一下槽311，并經(jīng)由連接第一下槽311的第一導(dǎo)管313傳送至所述第一殼管式反應(yīng)器31的第一上槽312。而后再依序傳送至串接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一下槽311、第一導(dǎo)管313及第一上槽312，最后由與起始端3101連接的第一殼管式反應(yīng)器11的第一上槽312排出氨分解裝置40，如圖5B所示。

如前所述，混合液包括氨水、氧化劑及催化劑，其中氧化劑為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀，而催化劑為鹽酸。亞硝酸鈉或亞硝酸鉀與氨水混合，可產(chǎn)生亞硝酸氨(NH4NO2)，而亞硝酸氨會(huì)分解成氮?dú)馀c水。因此，混合液受熱所產(chǎn)生的廢水，包括水以及殘余未反應(yīng)的混和液。

由于亞硝酸氨分解產(chǎn)生氮?dú)饧八倪^(guò)程會(huì)放熱，因此氮?dú)庖约皬U水在第二殼管式反應(yīng)器32以及第一殼管式反應(yīng)器31之間傳輸時(shí)，也會(huì)將亞硝酸氨分解所產(chǎn)生的熱能一并傳輸。具體來(lái)說(shuō)，混合液反應(yīng)產(chǎn)生的熱能可促進(jìn)廢水中的殘余混合液在傳輸過(guò)程中繼續(xù)反應(yīng)，而殘余混合液進(jìn)行反應(yīng)則會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生新的熱能。當(dāng)廢水中的殘余混合液一邊反應(yīng)一邊流經(jīng)各個(gè)第一導(dǎo)管313時(shí)，還可通過(guò)各個(gè)第一導(dǎo)管313，加熱在各個(gè)第一殼體314中傳輸?shù)幕旌弦海共糠只旌弦涸诒粋鬏斨恋诙す苁椒磻?yīng)器32之前，先行反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)饧八?/p>

在本發(fā)明一實(shí)施例中，可裝設(shè)加壓馬達(dá)24，來(lái)提供混合液在氨分解裝置40中的傳輸動(dòng)能，例如使與起始端3101連接的第一殼管式反應(yīng)器31的第一殼體314與加壓馬達(dá)24連接，以提供混合液動(dòng)能。

由于殼管式反應(yīng)器具有細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管，可以提供相對(duì)高的熱交換面積，因此通過(guò)殼管式反應(yīng)器回收亞硝酸氨分解所產(chǎn)生的熱能，可以大幅降低氨分解裝置所需輸入的能量，并增加氨分解的速率。

說(shuō)明書(shū)中所描述的也許、必須及變化等字眼并非本發(fā)明的限制。說(shuō)明書(shū)所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)主要用以進(jìn)行特定實(shí)施例的描述，并不為本發(fā)明的限制。說(shuō)明書(shū)所使用的單數(shù)量值(如一個(gè)及該個(gè))亦可為多個(gè)，除非在說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容有明確的說(shuō)明。例如說(shuō)明書(shū)所提及的一個(gè)裝置可包括有兩個(gè)或兩個(gè)以上的裝置的結(jié)合，而說(shuō)明書(shū)所提的一物質(zhì)則可包括有多種物質(zhì)的混合。

以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。