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      真空蒸氨工藝的制作方法

      文檔序號(hào):3436417閱讀:512來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::真空蒸氨工藝的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明提供了一種可廣泛應(yīng)用于焦化行業(yè)剩余氨水的加工工藝。技術(shù)背景在焦化生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)的剩余氨水,主要來(lái)自煉焦和煤氣凈化過(guò)程及化工產(chǎn)品的精制過(guò)程。剩余氨水主要由三部分組成裝爐煤表面的濕存水、裝爐煤干餾產(chǎn)生的化合水和添加入吸煤氣管道和集氣管循環(huán)氧水泵內(nèi)的含油工藝廢水,剩余氨水總量一般按裝爐煤14%計(jì)。剩余氨水的傳統(tǒng)加工工藝是利用蒸汽進(jìn)行直接蒸氨,這種工藝能耗極大(每處理1噸剩余氨水需消耗蒸汽150-200Kg左右),對(duì)設(shè)備的腐蝕也非常嚴(yán)重,剩余氨水中的部分固定銨鹽無(wú)法分解,使廢水中銨含量偏高,蒸汽冷凝后進(jìn)入蒸氨廢水中,增加了后道廢水處理工序的負(fù)荷。雖然近年來(lái)有運(yùn)用管式爐(導(dǎo)熱油)加熱剩余氨水來(lái)減少蒸汽耗量的工藝改良,但是要消耗大量的煤氣資源進(jìn)行加熱,仍然沒(méi)有解決實(shí)質(zhì)性問(wèn)題。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種焦化行業(yè)剩余氨水的加工新工藝,解決了傳統(tǒng)蒸氨工藝能耗高、.效率低、腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是在剩余氨水加入微量的氫氧化鈉溶液,然后經(jīng)過(guò)換熱器與塔底的廢水進(jìn)行換熱,進(jìn)入經(jīng)真空泵減壓后的蒸氨塔,在負(fù)壓狀態(tài)下,使剩余氨水中的氨揮發(fā),氨氣經(jīng)冷卻后,由真空泵加壓輸送至下道工序。塔底部分廢水與循環(huán)氨水換熱后返回塔底。其主要特征是-a.在原料剩余氨水中加入氫氧化鈉溶液用以分解固定銨鹽。其化學(xué)反應(yīng)方程式-(虹4+0『=朋3+咖)。b.蒸氨塔壓力小于大氣壓力,處于真空狀態(tài)。c.利用循環(huán)氨水的顯熱為塔底提供蒸發(fā)熱源。d.蒸氨塔內(nèi)部構(gòu)造為填料式。e.氨氣利用真空泵加壓后輸送。f.凝縮水送入硫銨工序的母液中再利用。本發(fā)明剩余氨水加工工藝,所說(shuō)在原料剩余氨水中加入氫氧化鈉溶液,是為了使剩余氨水的固定銨鹽分解為揮發(fā)氨,從而有效地降低廢水中氨的含量,所指的氫氧化鈉溶液濃度是在30%—40%的范圍;所說(shuō)蒸氨塔壓力小于大氣壓力,是指蒸氨抽提塔經(jīng)真空泵減壓后,其塔3內(nèi)壓力為-77.4-75.4Kpa,處于真空狀態(tài);所說(shuō)蒸氨抽提塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)為填料式,是指該蒸氨加工工藝在低溫、低壓下運(yùn)行,改變了傳統(tǒng)蒸氨塔的金屬塔盤結(jié)構(gòu),從而降低了設(shè)備投資成本;所說(shuō)氨氣靠真空泵加壓后輸送,是指所加工出來(lái)的氨氣可以根據(jù)下道工序的要求,調(diào)整輸送所需的壓力;所說(shuō)利用循環(huán)氨水的顯熱為塔底提供蒸發(fā)熱源,是指蒸氨過(guò)程所需的熱源由送往焦?fàn)t的循環(huán)氨水的顯熱提供,蒸氨塔底廢水由再沸泵升壓,經(jīng)再沸器與循環(huán)氨水熱交換升溫后,返入蒸氨塔底部,使塔底廢水沸騰,從而取消了煤氣、蒸汽等資源消耗;所說(shuō)凝縮后送入硫銨工序的母液中再利用,是指塔底部分廢水汽化后,從塔頂進(jìn)入氨氣冷卻器,凝縮水經(jīng)泵加壓送入硫銨工序的母液中。本發(fā)明對(duì)焦化行業(yè)的傳統(tǒng)蒸氨工藝進(jìn)行大膽突破,提出了新的技術(shù)方案,取消了蒸汽、煤氣等資源的消耗,使原有的蒸氨工藝運(yùn)行成本高、加工效率低的狀況得到根本改變。圖l是蒸氨工藝流程簡(jiǎn)圖具體實(shí)施方式本發(fā)明專利是通過(guò)以下具體步驟來(lái)實(shí)施的以每小時(shí)處理量為60W的剩余氨水為例:45'C50'C剩余氨水在原料氨水槽1靜止與輕重油分離后,由原料氨水泵2加壓,與廢氨水泵5送出來(lái)的65t:廢水在換熱器4換熱至55'C58'C后進(jìn)入蒸氨塔頂,蒸氨塔6內(nèi)有3段填料,氨水入塔設(shè)液體分布器。通過(guò)真空泵12,使蒸氨塔內(nèi)保持真空狀態(tài),塔頂壓力為-77.4KPa,塔底壓力為-75.4KPa。塔底液體約在65。C沸騰,產(chǎn)生的水蒸汽與塔頂下來(lái)的原料氨水在填料表面逆向接觸,剩余氨水中的氨氣被解析出來(lái),經(jīng)分縮器10(用循環(huán)水)冷卻至35。C—40°C,汽體中的大部分水汽被冷凝分離,然后由真空泵將氣體從加壓到120Kpa—150Kpa(絕壓)后,送往下道工序。(詳見(jiàn)附圖1)在原料氨水泵的進(jìn)口處設(shè)有混合器,從氫氧化鈉高置槽2加入原料氨水流量0.8%的氫氧化鈉溶液,用以分解剩余氨水中的固定銨鹽。^^頂汽體中被冷凝下來(lái)的凝縮水進(jìn)入凝縮水槽9,水槽內(nèi)部設(shè)有內(nèi)置液封,保證真空泵前不被吸入空氣,凝縮水槽的液體可以定期或連續(xù)用凝縮水泵11送到硫銨工序的母液中再利用。蒸氨塔所需的蒸發(fā)熱源由送往焦?fàn)t的約75'C的循環(huán)氨水提供。蒸氨塔底廢水由再沸泵(7)升壓,按照1100m3/h循環(huán)量經(jīng)再沸器(8)與循環(huán)氨水熱交換,升溫至6870'C后返入蒸氨塔底部。以下是傳統(tǒng)蒸氨工藝與本發(fā)明工藝的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從以上表中可以看出,本發(fā)明工藝在運(yùn)行中完全取消了蒸汽和煤氣的消耗,運(yùn)行成本較低,廢水中氨含量較低,完全可以滿足下道工序?qū)U水指標(biāo)的要求,由于該工藝在低溫、低壓下運(yùn)行,大部分設(shè)備可使用碳鋼材質(zhì),其塔內(nèi)填料也可以使用非金屬填料,前期投入較低,具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益和推廣價(jià)值。權(quán)利要求1.一種焦化行業(yè)剩余氨水的加工工藝,其主要特征是a.在原料剩余氨水中加入氫氧化鈉溶液用以分解固定銨鹽。b.蒸氨抽提塔壓力小于大氣壓力,處于真空狀態(tài)。c.利用循環(huán)氨水的顯熱為塔底提供蒸發(fā)熱源。d.蒸氨塔內(nèi)部構(gòu)造為填料式。e.氨氣利用真空泵加壓后輸送。f.凝縮水送入硫銨工序的母液中再利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述剩余氨水的加工工藝,其特征在于原料剩余氨水中加入濃度30%40%氫氧化鈉溶液分解固定銨鹽。其化學(xué)反應(yīng)方程式,(NHV0H"=NH3+H20)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述剩余氨水的加工工藝,其特征在于利用真空泵對(duì)蒸氨抽提塔進(jìn)行減壓到-75.4kPa-77.4kPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述剩余氨水的加工工藝,其特征在于氨氣冷卻后的凝縮液送入硫銨工序母液中再利用。5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的剩余氨水加工工藝,其特征在于蒸氨抽提塔內(nèi)部為填料式、非塔盤結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余氨水的加工工藝,其特征在于其蒸發(fā)熱量來(lái)自于循環(huán)氨水。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述剩余氨水的加工工藝,其特征在于產(chǎn)生的氨氣經(jīng)凝縮后由真空泵加壓輸送。8.根據(jù)權(quán)利要求1、3和6所述的剩余氨水的加工工藝,其特征在于蒸氨塔在真空、低溫(<80°C)環(huán)境下工作。9.根據(jù)權(quán)利要求1和6所述剩余氨水的加工工藝,其特征在于生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中取消了蒸汽、煤氣等資源的消耗。全文摘要本發(fā)明提供一種焦化行業(yè)剩余氨水的加工工藝,在剩余氨水中加入微量的氫氧化鈉后在換熱器與廢水進(jìn)行換熱,進(jìn)入經(jīng)真空泵減壓后的蒸氨塔,在負(fù)壓狀態(tài)下使剩余氨水中的氨揮發(fā),氨氣經(jīng)冷卻后,由真空泵加壓輸送至下道工序。其特征是在剩余氨水中加入氫氧化鈉分解固定銨鹽;利用真空泵對(duì)蒸氨塔進(jìn)行減壓;蒸氨塔采用填料式;塔底部分廢水與循環(huán)氨水換熱后返回蒸氨塔。本發(fā)明對(duì)剩余氨水的加工工藝開(kāi)辟了新的途徑,取消了加工剩余氨水過(guò)程中蒸汽、煤氣等資源的消耗,極大降低了運(yùn)行成本。該工藝在低溫、低壓下運(yùn)行,對(duì)設(shè)備及填料的材質(zhì)要求不高,前期投資較低,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。文檔編號(hào)C01C1/10GK101259967SQ200810049319公開(kāi)日2008年9月10日申請(qǐng)日期2008年3月6日優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日發(fā)明者劉向陽(yáng),孟慶民,李德勇,顧興林,馬永偉申請(qǐng)人:馬永偉;劉向陽(yáng);顧興林
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