(完整版)130万吨焦化剩余氨水蒸氨方案
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中国科技期刊数据库 工业C2015年3月 103页蒸氨塔处理高浓度剩余氨水的应用分析符秀梅陕西未来能源化工有限公司, 陕西 榆林 719000摘要:随着市场经济的快速发展,环境的污染也来越严重,国家对企业生产的环保越来约重视,并颁布了多项环保法律,特别是针对工业废水污染物质进行了较大的整顿。
氨水作为影响水质的重要污染物,在工业生产中,剩余氨水的大量排放,对水体造成富氧化,从而引起环境迅速恶化。
对于高浓度剩余氨水的处理, 关键词:焦化废水;蒸氨塔;高浓度剩余氨水 中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)07-0103-01焦化废水是指含有酚类、氨氮以及氰化物等有毒有害物质的污染物,这些物质属于工业中高浓度的难降解的有机废水之一[1]。
在焦化厂炼焦产生的焦炉气体经过冷凝和鼓风阶段,使得焦化气体中的氨氮和水分子充分的混合,并经过复杂的条件,通过冷凝形成氨水。
在冷凝的过程中,一部分氨水用于循环冷凝,被称作循环氨水,外侧排除的氨水被称之为剩余氨水[2]。
1 剩余氨水的来源在炼焦的过程中,待炼焦煤装入焦炉中,在与外界隔绝的情况下,经炉内温度升高到1000℃左右,同时经过物理和化学处理,最终是炼焦煤形成焦炭,在此过程中,会产生大量的工业废水。
这些废水的成分复杂,含有大量的氨氮,由于氨氮在经过冷凝过程形成氨水,一部分氨水参与氨水循环被系统所应用,其余剩余的氨水经过脱氨和脱酚处理形成剩余氨水,剩余氨水的的量与配煤的水分有着直接的关系,同时与煤气的集合温度有一定的关系。
剩余氨水的氨主要以铵盐和游离氨的形式存在。
2 蒸氨系统工艺流程为了降低高浓度剩余氨水的氨氮浓度,保证工业废水达到标准排放,在废水的处理中采用蒸氨塔进行剩余氨水的处理,形成了一套完整的剩余氨水处理系统,蒸氨塔处理剩余氨水的工艺流程见图1。
图1蒸氨塔系统处理剩余氨水的工艺流程在图中,炼焦过程排除出的剩余氨水先进入氨水的储槽中,经过沉淀,将重油排出,剩余的氨水进入焦炭过滤器进行过滤和吸附,将重油完全吸收,由废水上水管进入板式热换器,经过高温热交换,在温度达到90℃时,剩余氨水进入蒸氨塔,将剩余氨水中的氨气蒸出,同时采用冷凝处理,在蒸氨过程中加入碱,控制氨水的酸碱度,一般废水呈碱性,pH 大约在10左右。
焦化厂剩余氨水蒸氨新工艺的应用刘俊仓刘运龙(安阳市恒威石化设备有限责任公司)1 剩余氨水蒸氨新工艺焦化厂的剩余氨水经原料氨水槽静止分离和陶瓷过滤等方式脱除焦油后;与蒸氨塔塔底部分蒸氨废水进行换热后,送入蒸氨塔上段;用废水循环泵将蒸氨塔底部分废水,送入废水加热装置,将废水加热到125~130℃后,返回蒸氨塔代替蒸汽。
流程示意见图(1)。
图1 煤气直接加热蒸氨工艺流程示意图碱液经流量计送入原料氨水泵压出管中,以分解剩余氨水中的固定铵。
蒸氨塔底的蒸氨废水与原料氨水换热,再经冷却器冷却至40℃后,送至酚氰污水处理站。
蒸氨塔顶的氨汽经氨分缩器冷凝冷却后,送入硫铵饱和器或煤气脱硫装置。
表1列出了各种蒸氨工艺的指标对比结果(以60万t/a)。
表 1 各种蒸氨工艺的指标对比结果(以60万吨焦炭/年)项目蒸汽直接蒸氨蒸汽间接蒸氨煤气加热蒸氨导热油加热蒸氨剩余氨水量,t/h 15 15 15 15蒸汽耗量,t/h 3 3.8 0 0废水增加量,t/h 3 0 0 0电耗,kWh 22 22 59 80煤气耗量,m3/h 0 0 130 180导热油耗量,t/a 0 0 0 2年碱耗费用,万元108 108 108 108吨水处理成本,元42.10 43.27 14.04 17.13投资,万元200 230 350 420折旧,万元20 23 35 42年操作费用,万元573.19 591.57 219.49 267.09注:1) 电力: 0.6元/kWh; 2) 蒸汽:120元/m3; 3) 煤气:0.4元/m3 ; 4) 导热油:4万元/t; 5)各种蒸氨工艺的循环冷却水消耗量相同,未计入动力消耗中; 6) 蒸汽间接蒸氨工艺未计冷凝水回收效益。
2 四种蒸氨工艺的特点(1)蒸汽直接蒸氨工艺。
蒸汽直接进入蒸氨塔作为蒸馏介质加热废水的工艺简单,投资费用少,但蒸汽用量大,造成生产成本高,并会增加蒸氨废水量,增加了生化处理装置的废水负荷。
焦化厂硫铵工段平安技术操作规程一、工艺流程1、硫铵工序由冷鼓送来的煤气,经蒸汽预热后,进入喷淋式饱和器的上段喷淋室,在此分两股沿饱和器内壁与内除器的环形空间流动,并循环的母液充分接触,氨被吸收后煤气合并成一股,沿切线方向进入饱和器内除酸器,别离煤气中夹带的酸雾,后送往粗笨工段。
在饱和器下端结晶室上部的母液,用循环泵连续抽出送至上段喷淋室进展喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵结晶过程。
饱和器在生产时母液中不断有硫铵结晶生产,由上段喷淋室内的降液管流至下段结晶室的底部,用结晶泵将其连同一局部母液送至结晶沉降,然后排放至离心机内进展离心别离,滤除母液并用热水洗涤结晶,离心滤除的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流同饱和器下段的母液中。
从饱和器满流口溢流出的母液,通过插入液封内的满流管流入满流槽,满流槽内的母液用小母液泵送至饱和器顶部用于二次喷洒洗铵之用。
买来的硫酸、放入硫酸地下槽后,用液下泵打往硫酸贮槽,在通过硫酸泵打往高位槽,然后自流参加满流槽,当硫酸高位槽的液位高时,可满流回硫酸贮槽,在定期用泵打往高位槽以作补充之用。
饱和器定期补水,并用水冲洗饱和器,所形成的大量母液即由满流槽至母液贮槽,用于给饱和器补液用。
带入母液中的焦油,在饱和器上段喷淋室内由满流口满流至满流槽,在饱和器下段结晶上部由焦油排出口排出至满流槽,满流至母液贮槽,定期捞出。
当硫酸高位槽的液位高时,可满流硫酸贮槽,再定期用泵送回高位槽以作补充。
从离心机卸出的硫铵产品,由螺旋输送机送至沸腾式枯燥器,进展枯燥后进入储料斗,,然后称量,推包,封袋,送入成品库,枯燥冷却器顶部排出的尾气,经旋风别离,再经过水浴器过滤洗涤尾气中夹铵颗粒,由排风机排至大气。
2、蒸铵工序从萃取脱酚工段来的剩余氨水首先进入氨水贮槽,然后由氨水泵送入换热器预热至约90℃在进蒸氨塔顶,氨水在塔内逐级而下与蒸汽反复接触使NH3转移到汽相中,最后从塔底排入废水槽再次别离重油,废水泵从废水槽中把温度较高的废水送入换热器与氨水进展热交换,温度降低后的废水通过管道送往生化站作进一步的处理后排放,或送往熄焦池熄焦。
焦化剩余氨水蒸氨工艺的研究与探讨作者:安俊强来源:《科学与财富》2015年第19期摘要:本文介绍了焦化剩余氨水的来源及进行蒸氨处理的必要性。
分析了直接蒸汽蒸氨工艺、导热油蒸氨工艺、管式炉蒸氨工艺的工艺特点。
基于对各蒸氨工艺流程、工艺特点、运行效果的对比,提出蒸氨工艺选择的建议。
关键词:焦化;剩余氨水;蒸氨;管式炉0 引言焦化企业生产废水主要来源有剩余氨水;粗苯分离水;煤气水封、横管式初冷器等设备的冷凝液,其中绝大部分为炼焦时产生的剩余氨水,炼焦工段产生的剩余氨水经气液分离器、机械化澄清槽后油水分离后进入剩余氨水槽;煤气水封、横管式初冷器等设备的冷凝液被收集后一起送至机械化澄清槽油水分离后,同剩余氨水一起流至剩余氨水槽,本文统称为剩余氨水。
剩余氨水的氨氮含量一般在3000-5000mg/L,但生化处理工序进口污水氨氮含量要求控制在300mg/L以下,因此剩余氨水进入污水处理站进行生化处理前,必须进行蒸氨处理,将剩余氨水氨氮含量降至300mg/L以下,为生化处理奠定基础,保证废水达标排放。
蒸氨是利用蒸馏原理,依靠外部热源将剩余氨水中的氨蒸出,降低剩余氨水的氨氮含量。
传统的蒸氨工艺多采用直接蒸汽法蒸氨工艺,利用蒸汽为热源,直接进入蒸氨塔进行蒸氨,工艺相对落后,能耗较高,处理1t剩余氨水约消耗200-300kg蒸汽,同时会多产生200-300kg废水。
随着企业节能、环保意识的提高,研究开发新蒸氨工艺技术,实现高效、低耗、清洁生产意义重大。
1 剩余氨水蒸氨工艺1.1 直接蒸汽蒸氨工艺由冷鼓工段送来的剩余氨水,经氨水泵加压后输送到反冲洗罐,去除夹带的煤焦油等杂质,再进入氨水换热器与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热,最后从上部进入蒸氨塔。
同时向原料氨水中加入液碱(10%),分解剩余氨水中的固定铵。
由蒸氨塔底部送入直接蒸汽作为热源,使剩余氨水在塔内蒸馏,进行氨的分离。
塔顶设分缩器,氨汽与循环冷却水换热,实现塔内回流,提高塔顶氨汽质量,从分缩器出来的氨汽直接进入硫铵饱和器生产硫铵,或经冷凝冷却器冷凝成氨水,进入脱硫工段,作为HPF脱硫碱源使用。
河津市华晟能源有限公司130万吨/年炭化室高度5.5米捣固焦化项目简介(一)工程概况项目名称:河津市华晟能源有限公司130万吨/年炭化室高度5.5米捣固焦化项目项目性质:扩建建设规模:年产65万吨冶金焦建设地点:河津市赵家庄乡樊家庄村西北方向,其西侧为河津市永达钢铁有限公司、东侧为阳光华泰能源有限责任公司,本项目厂址中心点的坐标:110°43'30.86"东,35°38'24.83"北。
占地面积:利用现有厂址进行扩建,现有厂区面积为233900m2项目投资:25000万元本次扩建工程,拟建设另外一座65孔的焦炉,依托现已建成的储煤场、焦场、备煤系统,并对化产部分进行填平补齐,同时对现有工程存在的问题进行整改,从而与已建成焦炉的65孔焦炉共同形成130万吨/年的产能。
(二)建设项目对环境可能造成影响及采取措施的概述本项目在生产中将会对评价区周围的大气环境、水环境、社会环境及生态环境等产生一定的影响,拟采取的措施为:(1)大气污染控制1)原煤、洗精煤堆场设封闭煤库,同时对煤场采取喷水抑尘措施,综合抑尘效果可达到90%以上,可有效减少扬尘的面源污染。
2)备煤工段利用现有的煤转运站、运煤皮带廊等贮煤、运煤建构筑物,均为封闭式,避免煤尘外逸造成污染;利用现有的煤破碎筛分系统,产生的煤尘用袋式除尘器治理。
3)炼熄焦工段装煤过程中产生的烟尘采用导烟车收集烟气,烟气捕集率大于95%,出焦过程中产生的废气采用除尘拦焦车收集烟气,烟气捕集率大于95%,两者共用一套地面站先补入空气进行燃烧,再进行除尘处理,除尘效率大于99%。
焦炉炉顶逸散烟气采用水封式上升管及桥管,炉门使用悬挂式弹簧刀边炉门,可有效地减少炉体的烟气逸散造成的污染,污染物排放减少80%。
回炉煤气燃用经过洗脱苯及脱硫后的煤气,煤气中的硫化氢含量已降到30mg/m3、有机硫降到了180mg/m3、NH3也降到了50mg/m3以下,可使污染物的排放量大幅度减少,燃烧后的焦炉烟气再经过脱硫、脱硝后通过45m高的烟囱高空排放。
焦化剩余氨水处理工艺的探讨作者:钟继生来源:《科学与技术》2018年第26期摘要:焦化厂炼焦炉产生的焦油氨水混合液经气液分离器、焦油氨水分离槽静止分离产生热氨水,一部分作为循环氨水送至焦炉供桥管及集气管喷洒冷却荒煤气,其余部分则为剩余氨水。
通过分析剩余氨水处理的不同工艺优缺点,探讨有利于焦化行业煤气洗涤净化及解决蒸氨处理能力不足问题的剩余氨水处理工艺。
关键词:剩余氨水;双膜理论;洗涤净化;蒸氨1 剩余氨水处理工艺1.1 剩余氨水洗涤净化煤气根据双膜理论,煤气中的氨以对流扩散方式到达气膜边界,以分子扩散方式到达气液界面,然后进入液相;液相中,氨以分子扩散方式穿过液膜到达液膜边界,又以对流扩散方式转移到洗涤液中。
氨吸收过程的双模模型见图1:在整个氨吸收过程中,煤气中氨分压必须大于洗涤液液面上氨蒸汽分压时,煤气中氨才会被水吸收,压力差越大,氨吸收推动力也越大,吸收过程进行的也越快。
氨吸收推动力取决于气膜推动力和液膜推动力,随着液相中氨浓度升高,(由C1到C2)其液相推动力C1-Ci变为C2-Ci,由图1看出液相推动力明显降低,从而洗氨效果降低。
1.1.1 剩余氨水洗涤净化煤气中氨剩余氨水洗氨工艺流程见图2:在煤气净化工艺中,剩余氨水和蒸氨废水一起参与洗氨,进入1#洗氨塔,从1#洗氨塔出来变成了富集氨的半富液,依次进入2#洗氨塔、洗H2S塔,最终生成富集氨的富液流进富液槽,送至蒸氨系统脱氨处理。
剩余氨水与蒸氨废水含氨化验数据分析:剩余氨水3~4 NH3(g/l),蒸氨废水0.03~0.04NH3(g/l)。
由煤气中氨吸收过程的双膜理论、剩余氨水和蒸氨废水含氨数据分析知:剩余氨水含氨是蒸氨废水含氨量的100倍,采用剩余氨水直接上洗氨塔洗涤净化煤气,其洗氨效果远小于蒸氨废水。
1.1.2 剩余氨水洗涤净化煤气中硫化氢在AS脱硫过程中,将剩余氨水直接引入洗H2S塔进行洗煤气中的H2S,由于剩余氨水含挥发氨(3~4g/l)远小于来自蒸氨系统的贫液含挥发氨(18~22g/l),造成脱硫液挥发氨含量偏低,影响煤气脱硫效率,使煤气脱硫净化效果变差。
剩余氨水的处理
剩余氨水的处理
剩余氨水来自于装炉煤带入的水分和炼焦过程产生的化合水,化合水量一般为装炉干煤量的2%左右。
剩余氨水中溶有NH3H2S、HCN、CO2等气体,还含有约2000mg/L的酚类。
对剩余氨水进行处理主要是基于两个方面的原因:首先是环保,为保证生化处理后的NH3-N达标排放,必须蒸氨处理;再者在有些氨法脱硫工艺中,需要利用剩余氨水中的氨进行脱硫。
剩余氨水通常是送往蒸氨塔,用水蒸气蒸吹解吸,所蒸出的氢气,根据不同的后续工艺,送入饱和器制硫铵或氨分解。
蒸氨后的氨水含氨约300mg/L左右。
剩余氨水中还含有硫酸铵、氯化铵等铵盐(称为固定铵),这些铵盐在蒸氨中不能被蒸出。
在一些用碱脱硫的工艺中,引出一些碱液用于分解固定铵,其引出的碱液量,或取决于脱硫的碱平衡,或取决于分解固定铵的需要量。
由于剩余氨水中含有微量的焦油类物质,利用静置分离或砂过滤都不能有效去除。
这些焦油在蒸氨塔中被蒸出轻质组分,沥青质则留在塔内,会造成塔的堵塞,其软化点可高达150℃以上,难以用普通的蒸汽吹扫等方法清除,严重时1~2年就需要更换蒸氨塔的填料或塔盘。
为了解决这个问题,可在蒸氨前放一个萃取装置,利用轻苯萃取出剩余氨水中的焦油,萃取后的含焦油的轻苯可掺入焦油中或送入脱苯塔的再生器中。
有很多焦化厂设有剩余氨水的溶剂脱酚装置,通过溶剂脱酚可将含酚由2000mg/L降至250mg/L左右,单纯看萃取回收氨水中的酚类在经济上意义是不大的,但人们常常忽略了溶剂脱酚的另外一个重要的工艺作用防止蒸氨塔的堵塞。
山西永祥煤焦有限公司130万吨/年焦化剩余氨水蒸氨工程设计方案目录一、剩余氨水来源及排放 (1)1.1概述 (1)1.2剩余氨水来源及排放情况 (1)二、建设规模及要求达到的排放标准 (2)三、蒸氨处理工艺流程简介 (2)四、工艺设计说明 (3)4.1概述 (3)4.2设计能力 (3)4.3原料及能耗 (3)4.4工艺流程 (3)4.5工艺特点 (4)4.6设备选型 (5)五、建筑结构及平面布置 (8)六、电气、仪表及自动控制 (8)6.1电气 (8)6.2仪表及自动控制 (9)七、环境保护、劳动安全及消防 (10)7.1环境保护 (10)7.2劳动安全与工业卫生 (10)7.3消防 (11)7.4节能 (11)八、工作制度及定员 (12)8.1 工作制度 (12)8.2 劳动定员 (12)九、公用及辅助工程 (12)9.1给水 (12)9.2蒸汽 (12)9.3仓库 (12)9.4化验 (12)9.5维修 (13)十、工艺设备及投资一览表 (14)十一投资估算一览表 (15)十二、技术经济 (16)12.1成本估算 (16)12.2经济分析结论 (16)十三、项目进度计划 (16)十四、质量保证和服务承诺 (16)十五、蒸氨系统总承包或制造部分业绩.......................................................................... 错误!未定义书签。
附件:1、工艺流程简图2、设备平面布置图一、剩余氨水来源及排放1.1概述焦化废水来源于煤高温干馏过程及煤气净化、化学产品精制过程中,其组成复杂,污染物浓度高、毒性大,属于难降解工业废水。
焦化废水按照NH3-N总量考察,主要集中在剩余氨水中(约占95% NH3-N总量),在剩余氨水与其他废水混合去生化处理之前,首先把其中NH3-N大幅度消减有利于简化处理,保证生化对NH3-N的进水要求。
去除NH3-N的方法很多,如蒸馏法、吹脱法、吸附法、沉淀法等,后两种方法仅适用于小规模处理量,每种方法各有利弊。
本方案选用蒸馏法对剩余氨水作生化处理前的预处理。
蒸馏法技术可靠稳定,配套进行NH3回收,无二次污染问题。
本方案采用最新的工艺技术和设备,不同于传统焦化生产中对剩余氨水的蒸馏处理,在节省投资、降低能耗、方便操作等方面具有显著效果。
1.2剩余氨水来源及排放情况剩余氨水主要来源:由炼焦配煤水分及炼焦生成的化合水以及焦炉上升管、集气管喷射的蒸汽和冷凝工段清扫管道的蒸汽所组成。
排放情况:一般来说,对于130万吨/年的焦化厂,其剩余氨水的产生量为32-35吨/小时左右,剩余氨水的NH3-N含量平均为2500mg/L,最高为3500 mg/L。
二、建设规模及要求达到的排放标准剩余氨水最大处理流量35m3/h,处理后废水中NH3-N浓度要求小于150mg/L,PH=8~9,满足废水生化处理的进水要求。
三、蒸氨处理工艺流程简介剩余氨水的NH3-N平均为2500 mg/L,最高可达3500 mg/L,直接进行生化处理需加十几倍的清水进行稀释,这样会使生化设施庞大,通常先经蒸馏处理,使NH3-N含量大幅降低后再做生化处理。
焦化行业早期使用的蒸氨系统一般选用铸铁栅板或泡罩塔,因其处理效率低下、存在诸多问题,难以正常运转,常常无法把去生化处理站的废水NH3-N浓度控制在较低水平。
本方案选用我公司自主开发的新型的不锈钢导向浮阀塔作为主蒸馏设备,采用与塔直接相连的不锈钢分缩器(四管程),配套pH调节,热量回收及处理后废水的贮存等设备,形成完整、可靠而又相对独立的处理系统。
经过初步沉淀和过滤除油从冷鼓来的剩余氨水(未经脱酚),进入废水热交换器,在进塔的氨水管道上加入工业碱液,使其中的固定铵转化为挥发氨。
剩余氨水在换热器中与蒸馏后塔底排出的热蒸氨废水换热后入蒸氨塔上部;直接蒸汽从塔底加入与氨水逆流接触,蒸出的氨水蒸汽直接在装设于塔顶的分缩器中部分冷凝,冷凝液作为回流液依靠重力流回塔内,未冷凝部分的氨水蒸汽经氨冷凝冷却器后作补充碱源用于脱硫,也可不经冷却直接进入硫铵饱和器回收利用。
塔底蒸馏后的废水先与入塔氨水换热后温度降低至60℃左右,再进入废水冷却器,用循环水进一步冷却废水后送废水槽分离重油,由废水泵抽送至至生化站做进一步处理。
四、工艺设计说明4.1概述蒸氨工序的目标是把被处理废水的氨氮控制在生化处理允许的水平,设定为处理后小于150mg/L(氨氮)。
蒸出的氨以微正压的氨水蒸汽状态经氨冷凝冷却器后作补充碱源用于脱硫,也可不经冷却直接进入硫铵饱和器回收利用。
4.2设计能力蒸氨工序设计处理剩余氨水量为35m3/h。
剩余氨水中氨氮浓度按峰值3500mg/l,平均按2500mg/l设计。
4.3原料及能耗蒸氨使用的原料主要为烧碱,规格为浓度≥30%的工业液碱。
为了便于管理,由碱槽车卸至本工序的碱液槽,根据剩余氨水中固定铵的含量等当量加入废水中(用量约为280-310Kg/h)。
本工序消耗蒸汽量约为5.2t/h(0.3-0.4Mpa饱和蒸汽),循环冷却水耗量夏天为140-180t/h(冬天约为100-140t/h),功耗约15.55kw。
4.4工艺流程蒸氨工序的中心设备为蒸氨塔,选用国内先进、由我公司自主开发的高效导向浮阀塔,保证有较大的操作弹性,在剩余氨水水量及氨浓度发生变化时,仍可对废水做有效处理,并可根据回收氨水蒸汽总量调整蒸汽用量,降低消耗。
经过初步沉淀和过滤除油从冷鼓来的剩余氨水(未经脱酚),进入废水换热器(两台,一开一备),碱液由碱液槽由计量泵加到蒸氨塔氨水入口管上,经管道混合器混合后,加入计量的碱液,控制蒸馏后废水的pH值。
氨水在废水换热器中与蒸馏后的高温废水进行热交换,温度达到设计值入蒸氨塔,氨水在塔内逐板顺流而下与上升的直接蒸汽进行热量和质量交换,氨气浓度逐步降低,至塔底达到处理要求,废水排出塔外,蒸馏所用的蒸汽直接由塔底最后一块板下进入塔内,与液体逆流接触而上直至塔顶,蒸汽中的氨气浓度逐步提高,蒸氨塔顶部直接与分缩器相连,氨水蒸汽在分缩器中被部分冷凝,冷凝液回到塔顶第一块塔板上作为回流液。
未冷凝部分的氨水蒸汽经氨冷凝冷却器后作补充碱源用于脱硫,也可不经冷却直接进入硫铵饱和器回收利用。
分缩器和使用循环水作冷却介质,通过冷却水流量控制未冷凝的氨蒸汽温度(或冷凝量),把氨蒸汽温度控制在一定的温度范围内即可浓度达到要求。
蒸馏后的废水从塔下部自流依次进入废水换热器、废水冷却器、废水槽,水温度降低至约40℃左右,经废水槽再次分离重油后,由废水泵送往生化工序(冬天时不需再进一步冷却,可走旁路直接送往生化工序),工艺流程图详见附图(蒸氨工序工艺流程简图)。
4.5工艺特点1)为控制废水NH3-N,在蒸馏前加入NaOH使剩余氨水中的固定铵转化为挥发氨被回收,可把废水NH3-N控制在较低水平。
2)采用先进的导向浮阀塔作蒸氨塔,适应操作弹性较大、处理要求高的需要。
3)充分利用废热,节能降耗。
4.6设备选型1)蒸氨塔采用我公司自主开发的MJDF-16导向浮阀塔,塔径1.6m,有效塔高17.1m。
塔盘层数为27,其中提溜段塔盘19层,精馏段塔盘7层,另外还有一层受液盘,塔盘间距为400mm。
考虑到剩余氨水的腐蚀性并且温度较高,材质选用304。
其特点如下:c特点:⑴导向浮阀为矩形,两端阀腿平折,使用中阀体即使在汽液不均衡冲击下也不会出现转动,因此基本无磨损,不易脱落,使用寿命长。
⑵导向浮阀在塔盘上的排列方式采用汽体从浮阀的两侧喷出,汽体喷出的方向垂直于液流方向,与F1浮阀及其它塔型相比,消除了与液流反方向的汽体推力,因此塔盘上的液体返混很小,提高了效率;塔盘间距小(塔总高降低),降低了投资费用。
与F1浮阀相比:处理能力可提高20%左右,效率提高10-20%(脱氨效率可达96%);塔盘压降减少20%左右;与垂直筛板塔相比,处理能力略大、效率相当,塔盘压降低,塔阻力小,不易堵塞,对剩余氨水的除油要求相对较低,工艺操作条件不苛刻;⑶操作弹性大,节省蒸汽(对于130万吨/年的焦化厂,较其他型式的塔每年可节省蒸汽6000吨)。
⑷阀体顶部设置导向斜孔,布置到塔盘上时浮阀的导向孔与液流方向保持一致,导向孔喷射的汽体推动液流可使塔盘上液层厚度更均匀。
在远离降液管、靠近塔壁的弓型区域,液流行程长,易使液体滞留,在此区域装设带有两个导向孔的浮阀,增大汽体喷射对液流推力,使液流加速,从而消除液体滞止区,使塔盘各部位均衡发挥效率。
⑸使用过程中,浮阀随汽流上下浮动,汽量大时浮阀开度就大,汽量小浮阀开度就小,使汽流速度基本保持不变,而其它形式塔盘大多数使汽流速度与汽量呈正比关系。
导向浮阀塔的这一特点既能保证其具有很大的操作弹性(低负荷时不漏液保持处理效率,高负荷时不会因高汽速产生雾沫夹带仍保持有效处理),又能使塔盘压降维持在较低水平。
⑹浮动的阀体具有自净功能,使用过程中塔盘不易堵塞,对处理易结垢物料可延长操作周期,减少维护工作量,降低维修费用。
⑺导向浮阀塔结构简单,相对容易制造,是性价比突出的新型塔设备。
⑻导向浮阀塔与其他塔型的比较结果(如下表):2)废水换热器选用两台板式换热器,换热效率高,一开一备,材质304,换热面积80m2,便于拆卸清洗,适于废水换热。
3)废水槽一台,材质选用Q235B,卧放,槽有效容积约30m3,用做重油沉降分离兼泵前贮水,沉淀的重油定期排放回收。
4)氨分缩器一台,四管程U型管式,材质304,换热面积70m2,直径800mm。
本设备为内置式,直接与蒸氨塔顶通过法兰连接,为四管程U型管式换热器,管程走循环水,壳程走氨蒸汽,可以通过调节氨蒸汽的出口温度控制来控制冷凝液的回流量,无需氨冷凝液回流系统,材质选用304,换热效率高,换热面积小,循环水用量小,结构设计合理,不易腐蚀,设备使用寿命较长,投资低。
5)氨冷凝冷却器一台,四管程U型管式,材质304,换热面积120m2,直径1000mm。
6)碱贮槽1台,直径4.8m,有效容积为100m3,材质为Q235B加内防腐,考虑到冬季温度较低,碱液浓度高易结晶,槽内设蒸汽加热盘管。
根据碱液用量,可贮15—20天的用碱量。
7)卸碱槽槽车卸碱用,一台,直径1200mm,材料为Q235B。
8)卸碱泵槽车卸碱用,一台,液下耐腐蚀泵,Q=14.4 m3/h,H=25m,N=4KW 9)加碱泵两台,计量泵,Q=450L/h,P=0.5MPa,N=0.55KW,手动调节流量。
10)废水泵选用IH80—50—200型化工离心泵,流量50m3/h、扬程50m、N=15kw,材质为不锈钢,两台,一开一备。
11)废水冷却器选用1台板式换热器,换热效率高,材质304,换热面积40m2,便于拆卸清洗,适于废水换热(冬季可不用)。