一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法
2024-03-09 06:23:15
一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法
【專利摘要】一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法，蒸氨塔頂排出的含有NH3、H2S、HCN等組分的氨汽經一級熱泵加壓送酸洗塔酸洗脫氨、除霧得到脫氨二次蒸汽；蒸氨補充的中壓蒸汽通過蒸汽噴射器引射與部分二次蒸汽混合，混合蒸汽引至蒸氨塔下部用於氨水蒸氨；通過二級熱泵將部分二次蒸汽加壓後送至再沸器與蒸氨廢水換熱，作為再沸器產生蒸汽的熱源。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：蒸氨塔頂氨汽經一級熱泵絕熱壓縮提高氨汽的溫度和壓力，加壓後的氨汽經酸洗法脫除氨汽中氨，使脫氨蒸汽可作為二次蒸汽在蒸氨工藝中回收利用。減少剩餘氨水蒸氨所需蒸汽的消耗量。
【專利說明】一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及處理煉焦剩餘氨水的【技術領域】，尤其涉及一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法。
【背景技術】
[0002]煉焦過程產生的荒煤氣中含有300~450g/Nm3水蒸氣。荒煤氣經循環氨水噴淋冷卻和煤氣初冷器冷卻，荒煤氣中的水蒸氣隨煤氣冷卻冷凝成水進入循環氨水，循環氨水量也隨之增加；循環氨水中增加的該部分氨水(稱之剩餘氨水)外送至其它裝置進行處理， 脫除剩餘氨水中氨、酚及COD等有害雜質，處理後廢水達到國家相應廢水排放標準後外排。
[0003]目前，焦化廠的剩餘氨水蒸氨工藝普遍採用蒸汽汽提法脫除剩餘氨水中的NH3、 H2S, HCN等組分，蒸氨塔頂氨汽排至煤氣系統，蒸氨塔底蒸氨廢水送至生化處理裝置。為使蒸氨廢水滿足後續生化處理裝置的入水要求，氨水蒸氨工藝需要消耗大量蒸汽。為提高外送氨汽中氨的濃度，在解吸塔頂設有氨汽分縮器和氨汽冷卻器，氨汽經部分冷凝回流使外送氨汽含氨濃度達到15~18%。分縮器和氨汽冷卻器在冷凝氨汽時也需要消耗大量循環水。焦化廠迫切希望通過蒸氨工藝的改進和新技術的應用，實現減少蒸氨工藝的蒸汽耗量， 降低剩餘氨水處理成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備及改進方法，蒸氨塔頂排出的含有nh3、H2S, HCN等組分的氨汽經一級熱泵加壓送酸洗塔酸洗脫氨、除霧得到脫氨二次蒸汽；蒸氨補充的中壓蒸汽通過蒸汽噴射器引射與部分二次蒸汽混合，混合蒸汽引至蒸氨塔下部用於氨水蒸氨；通過二級熱泵(機械式蒸汽壓縮機)將部分二次蒸汽加壓後送至再沸器與蒸氨廢水換熱，作為再沸器產生蒸汽的熱源。不凝性酸性氣體經真空泵排至煤氣系統。具有降低成本、結構合理、操作簡單的優點。
[0005]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案實現:
[0006]一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備，包括蒸氨塔、一級熱泵、酸洗塔、除霧塔、蒸汽噴射器、二級熱泵、再沸器、酸液槽、酸液循環泵、洗滌水泵，其特徵在於，所述的蒸氨塔頂部輸出端通過一級熱泵與酸洗塔連接，蒸氨塔底部輸出端與輸入端管線通過再沸器連接，再沸器通過二級熱泵與除霧塔輸出端管道連接，蒸汽噴射器輸出端與蒸氨塔連接，酸洗塔頂部輸出端通過管線與除霧塔下部連接，酸洗塔底部輸出端與酸液槽連接，酸液槽通過酸液循環泵與酸洗塔上部連接，除霧塔頂部輸出端通過管線與蒸汽噴射器連接，除霧塔底部與洗滌水泵連接。
[0007]所述的蒸氨塔塔頂操作壓力絕對壓力在0.05~0.15MPa之間，蒸氨塔塔底操作壓力高於塔頂壓力0.02MPa以上。
[0008]所述的酸洗塔洗滌氨汽的稀酸液為硫酸或磷酸。
[0009]利用蒸氨塔頂排出的含NH3、H2S、HCN的蒸汽，其中含氨濃度為2~6%。氨汽經一級熱泵絕熱壓縮送至酸洗塔，氨汽在酸洗塔經稀酸洗滌脫除氨汽中的氨，脫氨蒸汽經除霧塔除霧後作為二次蒸汽由塔頂排出，部分二次蒸汽與補入的中壓蒸汽通過蒸汽噴射器混合送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽經二級熱泵再次加壓送至再沸器加熱蒸氨廢水，二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性氣體經真空泵送至煤氣系統，具體步驟如下:
[0010]1)剩餘氨水與蒸氨廢水換熱後進入蒸氨塔頂部，廢水再沸器產生的蒸汽由塔底進入，補入的中壓蒸汽與部分二次蒸汽經蒸汽噴射器混合後進入蒸氨塔下部；
[0011]2)剩餘氨水中的NH3、H2S、HCN等組分，經蒸汽汽提解吸由塔頂排出，蒸氨塔底的蒸氨廢水經再沸器外排；
[0012]3)塔頂外排氨汽中含有NH3、H2S、HCN等組分，氨汽經一級熱泵加壓送至酸洗塔，酸洗塔採用稀硫酸或稀磷酸洗滌氨汽，脫除氨汽中的氨；
[0013]4)脫氨蒸汽通過除霧塔撲集蒸汽中夾帶的酸霧，除霧塔分為水洗段和填料除霧段，脫氨蒸汽由塔底進入，經洗滌水泵10水洗段循環噴淋洗滌和除霧後由塔頂排出，經脫氨、除霧後的脫氨蒸汽作為二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；
[0014]5)氨水蒸氨需要補充一定量的中壓蒸汽，中壓蒸汽經蒸汽噴射器噴射與部分二次蒸汽混合，混合後的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽經二級熱泵再次加壓，加壓後送至再沸器與蒸氨廢水間接換熱，再沸器中蒸氨廢水產生的蒸汽進入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性氣體經真空泵排至煤氣系統；
[0015]6)再沸器中的蒸氨廢水換熱後部分汽化，產生的蒸汽進入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨廢水經氨水換熱器與剩餘氨水換熱。
[0016]與現有的技術相比，本發明的有益效果是:
[0017]蒸氨塔頂氨汽經一級熱泵絕熱壓縮提高氨汽的溫度和壓力，加壓後的氨汽經酸洗法脫除氨汽中氨，使脫氨蒸汽可作為二次蒸汽在蒸氨工藝中回收利用。減少剩餘氨水蒸氨所需蒸汽的消耗量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構圖。
[0019]1-蒸氨塔2-—級熱泵3-酸洗塔4-除霧塔5-蒸汽噴射器6-二級熱泵 7-再沸器8-酸液槽9-酸液循環泵10-洗滌水泵
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進一步說明:
[0021]如圖1所示，一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備，由蒸氨塔1、一級熱泵2、酸洗塔3、 除霧塔4、蒸汽噴射器5、二級熱泵6、再沸器7、酸液槽8、酸液循環泵9和洗滌水泵10組成， 蒸氨塔I頂部輸出端通過一級熱泵2與酸洗塔3連接,蒸氨塔I底部輸出端與輸入端管線通過再沸器7連接，再沸器7通過二級熱泵6與出除霧塔4輸出端管道連接，蒸汽噴射器5 輸出端與蒸氨塔I連接，酸洗塔3頂部輸出端通過管線與除霧塔4下部連接，酸洗塔3底部輸出端與酸液槽8連接，酸液槽8通過酸液循環泵9與酸洗塔3上部連接，除霧塔4頂部輸出端通過管線與蒸汽噴射器5連接，除霧塔4底部與洗滌水泵10連接。蒸氨塔I塔頂操作壓力絕對壓力在0.05~0.15MPa之間，蒸氨塔I塔底操作壓力高於塔頂壓力0.02MPa以上，酸洗塔3洗滌氨汽的稀酸液為硫酸或磷酸，兩種稀酸洗滌脫氨工藝流程相同，以下工藝流程敘述以硫酸為例。
[0022]利用蒸氨塔頂排出的含NH3、H2S、HCN的氨汽，其中含氨濃度為2~6%。氨汽經一級熱泵(蒸汽壓縮機)絕熱壓縮送至酸洗塔。氨汽在酸洗塔經稀酸洗滌脫除氨汽中的氨， 脫氨蒸汽經除霧塔除霧後作為二次蒸汽由塔頂排出，部分二次蒸汽與補入的中壓蒸汽通過蒸汽噴射器混合送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽經二級熱泵再次加壓送至再沸器加熱蒸氨廢水。二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性氣體經真空泵送至煤氣系統。其具體操作過程描述如下:
[0023]I)剩餘氨水與蒸氨廢水換熱後進入蒸氨塔I頂部，廢水再沸器7產生的蒸汽由塔底進入，補入的中壓蒸汽與部分二次蒸汽經蒸汽噴射器5混合後進入蒸氨塔I下部；；
[0024]2)剩餘氨水中的NH3、H2S、HCN等組分，經蒸汽汽提解吸由塔頂排出，蒸氨塔I底的蒸氨廢水經再沸器外排；
[0025]3)蒸氨塔I頂外排氨汽中含有NH3、H2S, HCN等組分，氨汽經一級熱泵2加壓送至酸洗塔3，酸洗塔3採用稀硫酸洗滌氨汽,脫除氨汽中的氨；
[0026]4)脫氨蒸汽通過除霧塔4撲集蒸汽中夾帶的酸霧，酸液槽8中的稀硫酸溶液經酸液循環泵9送至酸洗塔頂噴淋，稀硫酸溶液吸收氨汽中的氨生成硫酸銨，硫銨母液由塔底排至酸液槽8，部分硫銨母液送至硫銨裝置，硫酸與水加至酸液槽8。除霧塔分為水洗段和填料除霧段，脫氨蒸汽由塔底進入，經水洗段循環噴淋洗滌和除霧後由塔頂排出，排出的二次蒸汽部分經蒸汽噴射器5與補入的中壓蒸汽混合進入蒸氨塔I下部。經脫氨、除霧後的脫氨蒸汽作為二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；
[0027]5)氨水蒸氨需要補充一定量的中壓蒸汽，中壓蒸汽經蒸汽噴射器噴射與部分二次蒸汽混合，混合後的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽經二級熱泵6再次加壓，加壓後送至再沸器7與蒸氨廢水間接換熱，再沸器7中蒸氨廢水產生的蒸汽進入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性氣體經真空泵排至煤氣系統；蒸氨塔I蒸氨所需的蒸汽也可以全部由再沸器7產生的蒸汽從塔底供給；
[0028]6)再沸器中的蒸氨廢水換熱後部分汽化，產生的蒸汽進入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨廢水經氨水換熱器與剩餘氨水換熱。
[0029]氨汽經一級熱泵加壓後氨汽壓力升高到原來壓力的1.2~1.5倍範圍之間；脫氨二次蒸汽經蒸汽噴射器後，蒸汽壓力高於蒸氨塔底壓力0.02MPa以上；脫氨二次蒸汽經二級熱泵加壓後，二次蒸汽飽和溫度高於蒸氨塔底操作溫度10 ° C以上；當再沸器操作壓力高於煤氣系統壓力時，可取消真空泵系統，再沸器中的不凝性氣體直接排至煤氣系統。
[0030]稀硫酸液體吸收氨汽中氨生成硫酸銨，部分含硫銨的稀硫酸溶液送至硫銨裝置提取硫銨。稀磷酸液體吸收氨汽中氨生成磷銨，部分含磷銨的稀磷酸溶液送至磷銨解吸裝置處理。
【權利要求】
1.一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備，包括蒸氨塔、一級熱泵、酸洗塔、除霧塔、蒸汽噴射器、二級熱泵、再沸器、酸液槽、酸液循環泵、洗滌水泵，其特徵在於，所述的蒸氨塔頂部輸出端通過一級熱泵與酸洗塔連接，蒸氨塔底部輸出端與輸入端管線通過再沸器連接，再沸器通過二級熱泵與除霧塔輸出端管道連接，蒸汽噴射器輸出端與蒸氨塔連接，酸洗塔頂部輸出端通過管線與除霧塔下部連接，酸洗塔底部輸出端與酸液槽連接，酸液槽通過酸液循環泵與酸洗塔上部連接，除霧塔頂部輸出端通過管線與蒸汽噴射器連接，除霧塔底部與洗滌水泵連接。
2.根據權利要求1所述的一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備，其特徵在於，所述的蒸氨塔塔頂操作壓力絕對壓力在0.05~0.15MPa之間，蒸氨塔塔底操作壓力高於塔頂壓力0.02MPa 以上。
3.根據權利要求1所述的一種煉焦剩餘氨水蒸氨工藝設備，其特徵在於，所述的酸洗塔洗滌氨汽的稀酸液為硫酸或磷酸。
4.採用權利要求1所述的工藝設備用來改進煉焦剩餘氨水蒸氨工藝的方法，是利用蒸氨塔頂排出的含NH3、H2S、HCN的氨汽，其中含氨濃度為2~6%。氨汽經一級熱泵絕熱壓縮送至酸洗塔，氨汽在酸洗塔經稀酸洗滌脫除氨汽中的氨，脫氨蒸汽經除霧塔除霧後作為二次蒸汽由塔頂排出，部分二次蒸汽與補入的中壓蒸汽通過蒸汽噴射器混合送至蒸氨塔下部， 部分二次蒸汽經二級熱泵再次加壓送至再沸器加熱蒸氨廢水，二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性氣體經真空泵送至煤氣系統，其特徵在於，具體步驟如下:1)剩餘氨水與蒸氨廢水換熱後進入蒸氨塔頂部，廢水再沸器產生的蒸汽由塔底進入， 補入的中壓蒸汽與部分二次蒸汽經蒸汽噴射器混合後進入蒸氨塔下部；2)剩餘氨水中的NH3、H2S、HCN等組分，經蒸汽汽提解吸由塔頂排出，蒸氨塔底的蒸氨廢水經再沸器外排；3)蒸氨塔頂外排氨汽中含有NH3、H2S、HCN等組分，氨汽經一級熱泵加壓送至酸洗塔，酸洗塔採用稀硫酸或稀磷酸洗滌氨汽，脫除氨汽中的氨；4)脫氨蒸汽通過除霧塔撲集蒸汽中夾帶的酸霧，除霧塔分為水洗段和填料除霧段，脫氨蒸汽由塔底進入，經洗滌水泵水洗段循環噴淋洗滌和除霧後由塔頂排出，經脫氨、除霧後的脫氨蒸汽作為二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；5)氨水蒸氨需要補充一 定量的中壓蒸汽，中壓蒸汽經蒸汽噴射器噴射與部分二次蒸汽混合，混合後的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分含有H2S、HCN氣體的二次蒸汽經二級熱泵再次加壓，加壓後送至再沸器與蒸氨廢水間接換熱，再沸器中蒸氨廢水產生的蒸汽進入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性氣體經真空泵排至煤氣系統；6)再沸器中的蒸氨廢水換熱後部分汽化，產生的蒸汽進入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨廢水經氨水換熱器與剩餘氨水換熱。
【文檔編號】B01D53/58GK103553172SQ201310578282
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】張衛東 申請人:張衛東