化产蒸铵塔顶氨分缩器器是什么结构的

负压蒸氨工艺及成套设备技术开发应用
负压蒸氨工艺及成套设备技术开发应用
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一、&&&& 技术基本原理
设计中充分利用塔顶气体冷却后自然形成的负压现象、实现清洁节能。为了达到节约能量与物料的最优化利用,通过负压条件下对剩余氨水进行蒸氨操作,使成品氨水及废水达到指标要求,通过在成品采出后增设真空泵,使蒸氨塔内形成负压状态,降低了氨水沸点,使氨水在较低的温度下进行蒸馏,同时由于负压状态对于成品及废水质量都具有较大的影响,所以准确控制各运行参数尤为重要。焦化通常采用蒸馏法处理剩余氨水,其目的在于:一是,从剩余氨水中回收氨资源生产硫铵,或送脱硫用以提高脱硫液氨的浓度;二是,对进入生化系统的废水进行预处理,以降低NH3-N、酚、氰、硫、COD等污染物含量,为废水生化处理达标创造条件。传统的蒸氨采用直接蒸汽供热,每处理一吨剩余氨水大约需要0000Kcal的热量,热量消耗大,蒸气消耗居焦化厂煤气净化系统各工序前列,蒸汽在蒸氨过程中转化为废水,使废水量增加20%左右。这种直接蒸汽供热的蒸氨已成为焦化能耗和污染物转移排放的重要环节。因此蒸氨供热方式引起行业的广泛关注。氨水中含有挥发氨和固定铵,通常挥发氨采用水蒸气气提法蒸出,固定铵则用碱性溶液分解成挥发氨后蒸出,固定铵的分解有石灰乳分解法和或氢氧化钠分解法两种。氢氧化钠分解固定铵是将溶剂萃取法脱酚后的氨水,经氨水换热器加热到90℃进入蒸馏塔上部,用浓度5%的氢氧化钠溶液分解其中的固定铵,在塔中产生的挥发氨被蒸气加热,呈气态与塔中挥发氨一并蒸出,塔底部通入水蒸气蒸出氨水中的挥发氨,塔底排除105℃的蒸氨废水,与原料氨水换热、冷却后送生化处理装置。从蒸氨塔顶逸出的105℃氨蒸气经塔顶分缩器,降温到100℃,产生冷凝液作回流直接流入塔内。氨蒸气进入全凝器却75℃,则产生浓度12%的浓氨水,浓氨水经冷却后进浓氨水槽,然后送氨法脱硫系统。
采用导热油负压蒸氨工艺技术成熟、生产稳定、耗能比蒸气少、效率高、生产系统密闭、环保效果好,能降低生产成本,经济效益、环保效益、社会效益显著。采用热导油负压蒸氨工艺。每小时处理剩余氨水量按90吨/小时。剩余氨水组成全氨2-5g∕L、挥发氨1-2g∕L、 CO21-2g∕L、H2SO.2-2g∕L、HCN0.04-0.14g∕L、含油小于20 PPM。蒸氨废水氨含量不大于300mg∕L。浓氨水含氨大于12%。工艺技术先进、系统运行稳定、节能。采用DCS、电视视频监视系统,并具有并入局域网功能。主要技术参数的自动调节、显示、储存、报表打印、超限制报警等功能。
二、工艺路线
& &导热油用于剩余氨水负压蒸馏,其工艺流程简图
工艺流程简述如下。溶脱来剩余氨水进入剩余氨水槽,外来浓碱液进入碱液槽,外来低浓氨水进入低氨水槽,用剩余氨水泵将剩余氨水从剩余氨水槽中抽出,送至一、二级剩余氨水换热器,先与废水进行换热,然后进入剩余氨水预热器再与导热油换热,最后进入蒸氨塔26层板。
碱液由碱液泵送至碱液高位槽,由高位槽通过位差压制剩余氨水泵入口管道,根据剩余氨水PH值和废水氨氮含量调节碱液流量。用低氨水泵将低氨水从低氨水槽中抽出,打至低氨水预热器,经导热油加热后,进入蒸氨塔。蒸氨塔底少部分热废水用泵打入再沸器,用导热油加热产生后的蒸汽返回蒸氨塔内,大部分塔底用废水泵抽出,分为五路:一路打至一、二级剩余氨水换热器,与剩余氨水换热,送至供排水车间;一路打至真空循环液槽;一路送往终冷进行喷洒;一路送熄焦;一路打入再沸器。蒸氨塔顶氨汽进入塔顶全凝器,用中温水冷却后,冷凝液进氨水冷却器,用低温水冷却后冷却氨水进入回流槽或氨水槽。回流槽顶部分不凝汽在真空喷射器产生的吸力作用下,经不凝汽冷却器冷却后再经喷射泵进入喷射循环水槽,不凝汽中的部分氨气溶于喷射用循环水中,剩余尾气经尾气管进入脱硫前负压煤气管道中。成品氨水用氨水回流泵抽出,分两路,一路打至塔顶打回流,另一路间歇送入脱硫岗位进入脱硫塔。真空循环水含氨达到一定浓度后经循环水冷却泵送剩余氨水槽或成品氨水槽,之后再补充蒸氨废水。为降低喷射用循环水温度提高真空度,用泵抽取部分喷射用循环水送冷却器冷却后回循环水槽。
三、核心技术
1、济南冶金、北京中润天海与济钢共同合作,设计中充分利用塔顶气体冷却后自然形成的负压现象,运用美国SIMSCI公司PRO-II软件进行蒸氨系统优化设计,利用清华大学高效斜孔塔板和高效填料,提高了蒸氨的分离效率,降低了蒸氨能耗。
2、优化工艺设备防腐设计,根据蒸氨过程中各种介质腐蚀性质不同选择不同耐腐蚀材质,解决蒸氨腐蚀严重问题;
3、利用蒸氨废水与原料氨水多级换热,充分利用余热回收降低能耗,解决环境污染问题。
4、利用热导油负压蒸氨技术解决了蒸氨能耗高,生产不稳定,废水量大和环境污染问题。
四、经济效益分析
1、传统蒸氨蒸汽作为蒸氨载热体,一吨剩余氨水耗蒸气在200公斤,市场蒸气价格约180元∕吨,每年剩余氨水蒸氨蒸汽成本为45*24*180*0.2*365=1419万元∕年
2、蒸气蒸氨废水增加生化处理45*24*0.2*17*365=134万元∕年
3、导热油耗电220*0.6*24*365=115万元∕年
4、导热油炉耗煤气800*0.6*24*365=420.5万元∕年
利用导热油负压蒸氨工艺技术,年经济效益-420.5=1017.5万元∕年,具有良好的经济效益、环保效益和社会效益。
五、推广应用
& &济钢焦化厂负压蒸氨新工艺于2010年2月份投产,投产后工艺运行稳定,负压蒸馏的方式可以实现优化蒸氨的目的,可进一步减少导热油的用量,节能效果显著。
1、济钢 1套、120万t/a焦化,45t/ h剩余氨水导热油负压蒸氨装置1套、蒸氨塔¢1600/¢2200、
2、唐山建龙80万t/a焦化,烟道气负压蒸氨2012年11月投产,生产稳定高效。
2、山东宝鼎煤焦化有限公司60t/ h剩余氨水导热油负压蒸氨进行工程设计、设备制造安装,计划今年6月投入生产运行。
3、内蒙古金石镁业120万t/a焦化,管式炉负压蒸氨计划今年8月投产。
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