一種三聚氰胺尾氣處理方法
2023-04-27 14:09:26 1
專利名稱：一種三聚氰胺尾氣處理方法
技術領域：
本發明涉及尾氣處理技術領域，尤其涉及一種三聚氰胺尾氣處理方法。
背景技術：
目前，エ業上以尿素為原料生產三聚氰胺時，每生產I噸三聚氰胺，同時副產約2噸尾氣，這些尾氣直接排放到大氣中會對大氣環境造成非常嚴重的汙染，所以如何經濟的處理三聚氰胺尾氣是困擾三聚氰胺廠家的一大難題。當前有部分三聚氰胺廠家採用三聚氰胺尾氣聯產NH4HCO3，其生產方法是:三聚氰胺尾氣送入吸收塔或噴射吸收器吸收後經過結晶器、離心機分離出產品，母液循環利用。該方法的缺點在於通過三聚氰胺尾氣聯產NH4HCO3附加值低，經濟效益差，並且還會有一定量含氨的廢液需要定時排放，造成了浪費和汙染。當前還有部分廠家採 用三聚氰胺尾氣聯產(NH4)2SO4或NH4NO3,但是其缺點也是產品附加值低，經濟效益差，會有一定量的廢水外排造成環境汙染，並且ニ氧化碳不能充分回收，造成了資源浪費。同時上述這些方法在回收三聚氰胺尾氣時，均會耗費較多的水、電、蒸汽的用量，不符合當今節約型社會的要求。由此可見，當前需要一種改進的三聚氰胺尾氣處理方法。
發明內容
針對上述技術的不足之處，本發明提供一種能夠克服上述缺陷的三聚氰胺尾氣處理方法，該處理方法解決了三聚氰胺尾氣處理過程中耗費能源較高的問題，並且達到了無汙染排放。為實現上述目的，本發明提供一種三聚氰胺尾氣處理方法，包括氨分離塔、碳分離塔與水分尚塔，處理方法包括:I)將三聚氰胺尾氣送入氨分離塔進行處理，從氨分離塔的塔頂採出較純的氨氣，從氨分離塔的塔底採出氨碳水溶液；2)將步驟I)中得到的氨碳水溶液經升壓和換熱後送入碳分離塔進行處理，從碳分離塔的塔頂蒸出ニ氧化碳，從碳分離塔的塔底採出氨碳水溶液；3)將步驟2)中得到的碳氨水溶液送入水分離塔進行處理，從水分離塔的塔頂蒸出氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣，從水分離塔的側線採出稀碳氨水溶液，從水分離塔的塔底採出帶有少量氨和ニ氧化碳的水；4)將步驟3)中得到的氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣冷凝，水蒸氣冷凝為水返回水分離塔，未被冷凝的氨氣和ニ氧化塔返回氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分離塔循環利用。優選地，還包括冷卻吸收器、氨精餾塔、冷凝器與惰洗塔，處理方法在步驟4)後還包括以下步驟:
5)將步驟I)中得到的較純的氨氣送入冷卻吸收器，用稀氨水進行吸收得到濃氨水，同時得到未被稀氨水吸收的惰性氣體；6)將步驟5)中得到的濃氨水經升壓和換熱後送入氨精餾塔進行處理，從氨精餾塔的塔頂蒸出氨氣，從氨精餾塔的塔底採出稀氨水；7)對步驟6)中得到的氨氣進行處理以得到液氨；8)將步驟5)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水；9)將步驟6)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟8)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。優選地，還包括冷凝器與惰洗塔，處理方法在步驟4)之後還包括以下步驟:5.1)將步驟I)中得到的較純的氨氣進過升壓後直接用冷凝器冷凝得到液氨，同時得到惰性氣體；6.1)將步驟5.1)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水；7.1)將步驟6.1)中得到的稀氨水送入氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。優選地，在所述步驟I)中，從氨分離塔的塔頂與塔中加入循環的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾氣中的ニ氧化碳，氨分離塔的操作壓カ為0.2-0.4MPa，操作溫度為60-90°C。優選地，在所述步驟2)中，從碳分離塔的塔頂和塔中加入循環的水和循環的氨碳水溶液，碳分離塔的操作壓カ為1.5-2.5MPa，操作溫度為155-190°C。與現有技術相比，本發明技術方案的技術效果是:本發明的三聚氰胺尾氣處理方法可以將三聚氰胺尾氣中的氨氣和ニ氧化碳完全分離，得到的氨氣中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨氣的含量在50ppm以下，並且在正常生產的過程中可實現了所有廢液的循環利用，無廢水外排，此外排出的廢氣中氨氣含量也在30ppm以下，減少了生產エ藝對大氣環境的汙染；在本發明中每回收一噸液氨，約消耗4噸蒸汽、21度電、139噸冷卻水，比現有エ藝至少少消耗2噸蒸汽，使該三聚氰胺的尾氣處理方法真正達到了節能減排的目的。
圖1為氨、ニ氧化碳、水三元系統等壓相圖；圖2為本發明實施例一エ藝流程框圖；圖3為本發明實施例ニエ藝流程框圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步詳細說明。實施例一本實施例提供的一種三聚氰胺尾氣處理方法，處理方法包括:I)將三聚氰胺尾氣送入氨分離塔進行處理，從氨分離塔的塔頂與塔中加入循環的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾氣中的ニ氧化碳，從氨分離塔的塔頂採出較純的氨氣，從氨分離塔的塔底採出氨碳水溶液；2)將步驟I)中得到的氨碳水溶液經升壓和換熱後送入碳分離塔進行處理，從碳分離塔的塔頂和塔中加入循環的水和循環的氨碳水溶液，從碳分離塔的塔頂蒸出ニ氧化碳，從碳分離塔的塔底採出氨碳水溶液；3)將步驟2)中得到的碳氨水溶液送入水分離塔進行處理，從水分離塔的塔頂蒸出氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣，從水分離塔的側線採出稀碳氨水溶液，從水分離塔的塔底採出帶有少量氨和ニ氧化碳的水；4)將步驟3)中得到的氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣冷凝，水蒸氣冷凝為水返回水分離塔，未被冷凝的氨氣和ニ氧化塔返回氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分離塔循環利用。實施例ニ本實施例提供的一種三聚氰胺尾氣處理方法，在實施例一的步驟4)之後還包括下列步驟:5)將步驟I)中得到的較純的氨氣送入冷卻吸收器，用稀氨水進行吸收得到濃氨水，同時得到未被稀氨水吸收的惰性氣體；6)將步驟5)中得到的濃氨水經升壓和換熱後送入氨精餾塔進行處理，從氨精餾塔的塔頂蒸出氨氣，從氨精餾塔的塔底採出稀氨水；7)將步驟6)中得到的氨氣進行冷凝處理以得到液氨；8)將步驟5)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，在惰洗塔的塔頂加入水用以吸收惰性氣體中的氨氣，然後從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水；9)將步驟6)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟8)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。在實施例ニ中，最終得到的氨氣中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨氣的含量在50ppm以下，此外排出的廢氣中氨氣含量也在30ppm以下，減少了生產エ藝對大氣環境的汙染。同時每回收ー噸液氨，只消耗4噸蒸汽，比現有エ藝少消耗I噸蒸汽，使該三聚氰胺的尾氣處理方法真正達到了節能減排的目的。實施例三如圖3所示，本實施例提供的一種三聚氰胺尾氣處理方法，在實施例一的步驟4)之後還包括下列步驟:5.1)將步驟I)中得到的較純的氨氣進過升壓後直接用冷凝器冷凝得到液氨，同時得到惰性氣體；6.1)將步驟5.1)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，在惰洗塔的塔頂加入水用以吸收惰性氣體中的氨氣，然後從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水；7.1)將步驟6.1)中得到的稀氨水送入氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。在實施例ニ中，最終得到的氨氣中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨氣的含量在50ppm以下，此外排出的廢氣中氨氣含量也在30ppm以下，減少了生產エ藝對大氣環境的汙染。同時每回收ー噸液氨，只消耗3噸蒸汽，比現有エ藝少消耗2噸蒸汽，使該三聚氰胺的尾氣處理方法真正達到了節能減排的目的。比較例ー本比較例與實施例二相比較，不同點在於，水分離塔的側線沒有稀氨水的採出，其它部分同實施例ニ。採用本方法，毎回收ー噸液氨比實施例ニ多消耗I噸多蒸汽。比較例ニ三聚氰胺尾氣先用循環的水吸收，吸收液(氨碳水溶液)去分離ニ氧化碳，分掉ニ氧化碳後的液相(氨碳水溶液)去解吸，將全部氨、ニ氧化碳和一部分水蒸出，送去分離氨。解吸剩餘的水則進行循環。分離氨後剩餘的液相返回去分離ニ氧化碳，分出的氨氣經壓縮、冷凝，得到液氨。採用本法，毎回收ー噸液氨比實施例ニ多消耗2噸多蒸汽。如圖1所示，三聚氰胺中的氨和ニ氧化碳的ニ元系統和氨、ニ氧化碳和水的三元系統都存在高沸點共沸物，不能用簡單的精餾法進行分離得到純的氨和ニ氧化碳。同時由於氨、ニ氧化碳、水三元系統的相平衡關係十分複雜，它不遵循拉烏爾定律，只能用根據實驗數據作出的相圖來表示。如圖1所示為氨、ニ氧化碳、水三元系統的等壓相圖的示意圖。三角形的三個頂點分別代表氨、ニ氧化碳和水，分別稱為氨角、碳角、水角。曲線III稱為液相頂脊線，代表共沸混合物。曲線III左上方的區域稱為I區即氨精餾區，曲線III右下方的區域稱為II區即ニ氧化碳精餾區。曲線IV稱為液相結晶線，其右、上方為氣液固三相共存區。當組成位於I區的氨碳水溶液進行蒸餾時，隨著氨氣的不斷蒸出，剰餘液相的組成移向並最後到達液相頂脊線；當組成位於II區的氨碳水溶液進行蒸餾時，隨著ニ氧化碳氣的不斷蒸出，剰餘的液相的組成也移向並最後到達液相頂脊線；對組成位於液相頂脊線III上的氨碳水溶液進行蒸餾，氣相和液相的氨與ニ氧化碳的質量比相同，即無法進行氨碳分離。若繼續蒸餾，則液相組成沿液相頂脊線向水角移動，直至液相成為純水為止。氨、ニ氧化碳、水三元系統等壓相圖中，液相頂脊線III的形狀與壓カ有夫。液相頂脊線的上半段比較平直，下半段隨著水含量的増加，先向左後向下彎曲。液相頂脊線彎曲的程度隨壓カ的升高而増大。因此，根據氨、ニ氧化碳、水三元系統的等壓相圖給出三聚氰胺尾氣處理方法中，給出分離氨和ニ氧化碳的適宜操作區。在本發明中，氨分離塔操作壓カ為0.2-0.4MPa，操作溫度為60_90°C ;碳分離塔的操作壓カ為1.5-2.5MPa，操作溫度為155-190°C。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種三聚氰胺尾氣處理方法，包括氨分離塔、碳分離塔與水分離塔，處理方法包括: 1)將三聚氰胺尾氣送入氨分離塔進行處理，從氨分離塔的塔頂採出較純的氨氣，從氨分離塔的塔底採出氨碳水溶液； 2)將步驟I)中得到的氨碳水溶液經升壓和換熱後送入碳分離塔進行處理，從碳分離塔的塔頂蒸出ニ氧化碳，從碳分離塔的塔底採出氨碳水溶液； 3)將步驟2)中得到的碳氨水溶液送入水分離塔進行處理，從水分離塔的塔頂蒸出氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣，從水分離塔的側線採出稀碳氨水溶液，從水分離塔的塔底採出帶有少量氨和ニ氧化碳的水； 4)將步驟3)中得到的氨氣、ニ氧化塔和水蒸氣冷凝，水蒸氣冷凝為水返回水分離塔，未被冷凝的氨氣和ニ氧化塔返回氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分離塔循環利用。
2.根據權利要求1所述的三聚氰胺尾氣處理方法，其特徵在於，還包括冷卻吸收器、氨精餾塔與惰洗塔，處理方法在步驟4)後還包括以下步驟: 5)將步驟I)中得到的較純的氨氣送入冷卻吸收器，用稀氨水進行吸收得到濃氨水，同時得到未被稀氨水吸收的惰性氣體； 6)將步驟5)中得到的濃氨水經升壓和換熱後送入氨精餾塔進行處理，從氨精餾塔的塔頂蒸出氨氣，從氨精餾塔的塔底採出稀氨水； 7)對步驟6)中得到的氨氣進行處理以得到液氨； 8)將步驟5)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水； 9)將步驟6)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟8)中得到的稀氨水送入氨分離塔或冷卻吸收器循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。
3.根據權利要求1所述的三聚氰胺尾氣處理方法，其特徵在於，還包括冷凝器與惰洗塔，處理方法在步驟4)之後還包括以下步驟: 5.1)將步驟I)中得到的較純的氨氣進過升壓後直接用冷凝器冷凝得到液氨，同時得到惰性氣體； 6.1)將步驟5.1)中得到的惰性氣體送入惰洗塔進行處理，從惰洗塔的塔頂排放出廢氣，從惰洗塔的塔底採出稀氨水； 7.1)將步驟6.1)中得到的稀氨水送入氨分離塔循環利用，將步驟3)中得到的帶有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分離塔或惰洗塔循環利用。
4.根據權利要求2或3所述的三聚氰胺尾氣處理方法，在所述步驟I)中，從氨分離塔的塔頂與塔中加入循環的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾氣中的ニ氧化碳，氨分離塔的操作壓カ為0.2-0.4MPa，操作溫度為60-90°C。
5.根據權利要求4所述的三聚氰胺尾氣處理方法，在所述步驟2)中，從碳分離塔的塔頂和塔中加入循環的水和循環的氨碳水溶液，碳分離塔的操作壓カ為1.5-2.5MPa，操作溫度為 155-190°C。
全文摘要
一種三聚氰胺尾氣處理方法，包括氨分離塔、碳分離塔與水分離塔，處理方法包括將三聚氰胺尾氣送入氨分離塔進行處理，得到較純的氨氣和碳氨水溶液；將從氨分離塔得到的碳氨水溶液送入碳分離塔進行處理，得到二氧化碳和碳氨水溶液；將從碳分離塔得到的碳氨水溶液送入水分離塔進行解吸，從水分離塔塔頂蒸出得到二氧化碳、氨氣和水蒸氣；將得到的二氧化碳、氨氣和水蒸氣冷凝，水蒸氣冷凝為水返回水分離塔，未被冷凝的氨氣和二氧化塔返回氨分離塔循環利用。本發明的三聚氰胺尾氣處理方法可以將三聚氰胺尾氣中的氨氣和二氧化碳完全分離，並且在正常生產的過程中可實現了所有廢液的循環利用，無廢液外排，真正達到了節能減排的目的。
文檔編號C01B31/20GK103111159SQ20131005942
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者唐印, 龔元德, 孔德利, 莫玉馨, 饒丹, 匡向東 申請人:北京燁晶科技有限公司, 四川金象賽瑞化工股份有限公司