CN102086038A - 管式炉蒸氨工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型蒸氨工艺，涉及蒸氨工艺中管式炉加热和直接蒸汽加热的结合使用以及直接加碱强化蒸氨效果的方法。本发明是以焦化生产中富余焦炉煤气，钢铁厂高炉煤气，以及其他可利用可燃性气体为燃料，采用管式炉加热塔底循环废氨水到一定温度进入蒸氨塔，替代或部分替代直接蒸汽，为加碱反应的塔顶氨水蒸馏提供热源；塔内根据废水中固定铵盐含量直接加入定量碱反应后，塔顶氨水中的固定铵盐得到分解，同其中的游离氨一起得到分离，在塔顶冷凝后获得浓氨水，经过净化后的废氨水一部分用泵抽提至管式炉内加热循环，另一部分则送废水生化处理站。
Description
技术领域
本发明涉及焦化生产领域，具体涉及到一种利用富余焦炉煤气，钢铁厂高炉煤气，以及其他可利用可燃性气体为燃料，采用管式炉加热和直接蒸汽加热的结合使用以及直接加碱强化蒸氨效果的新型蒸氨工艺。
背景技术
蒸氨系统是焦化生产系统的重要组成部分，它一方面是环境保护的需要，剩余氨水成分复杂，氨氮和COD浓度较高，若直接进行生化处理的话，微生物难以承受，对环境是一个巨大的威胁；另一方面它为硫铵的生产提供必要的原料，蒸氨系统为硫铵工段提供浓度约为10％～12％的氨汽。
中国专利CN101259967A于2008年09月10日公开了一种焦化行业剩余氨水的加工工艺，在剩余氨水中加入微量的氢氧化钠后在换热器与废水进行换热，进入经真空泵减压后的蒸氨塔，在负压状态下使剩余氨水中的氨挥发，氨气经冷却后，由真空泵加压输送至下道工序。其特征是在剩余氨水中加入氢氧化钠分解固定铵盐；利用真空泵对蒸氨塔进行减压；蒸氨塔采用填料式；塔底部分废水与循环氨水换热后返回蒸氨塔。
如图2所示，中国专利CN101475842A于2009年09月10日公开了一种蒸氨工艺，该工艺采用挥发氨蒸馏过程和分解固定铵蒸馏过程在一个蒸氨塔中进行，具体过程为：原料氨水分别经汽提水、废水换热后送入蒸氨塔顶；蒸氨塔的上部用于挥发氨的蒸馏，溶解在氨水中的挥发氨NH3、H2S、CO2等组分在蒸汽蒸馏下被蒸出，氨汽经氨分缩器冷却浓缩至5～20％后送后序处理；蒸氨塔的中部断塔盘处引出汽提水，经与原料氨水换热，汽提水送入一段冷却器冷却后，送洗氨装置洗氨；蒸氨塔底的蒸氨废水分离焦油后，与原料氨水换热，废水至废水冷却器冷却后，蒸氨废水送至生化装置处理。
目前我国普遍采用的蒸氨工艺为直接蒸汽加热法。该工艺需要消耗大量的蒸汽，处理成本居高不下，且该工艺受直接蒸汽制约较大，很多厂家存在直接蒸汽压力和稳定性没有保证的问题，加上废水中固定铵盐无法用直接蒸汽直接蒸出，使得蒸氨工艺效率不高，外排废氨水含氨超标的问题常有出现，严重影响后续生化处理。
另一方面，焦化、钢铁等行业普遍存在焦炉煤气，高炉煤气等可燃性气体富余的问题，很多厂家直接采用火炬放散，造成资源浪费，环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型蒸氨工艺。该工艺合理利用放散的焦炉煤气，高炉煤气，以及其他可利用可燃性气体这一类资源，为焦化生产中的蒸氨工艺提供优质稳定的热源，减少直接蒸汽的消耗，同时通过直接加碱分解固定铵盐的方式，强化蒸氨效果，保证后续生化处理的稳定运行。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案如下：以焦化生产中富余焦炉煤气，钢铁厂高炉煤气，以及其他可利用可燃性气体为燃料，采用管式炉加热塔底循环废氨水到100℃～150℃进入蒸氨塔，替代或部分替代直接蒸汽，为加碱反应的塔顶氨水蒸馏提供热源；剩余氨水则通过换热器用塔底蒸氨废水预热后，进入塔内与碱反应，塔顶氨水中的固定铵盐得到分解，同其中的游离氨一起得到分离，在塔顶得到氨汽，经过氨分缩器冷却浓缩后，冷凝获得浓氨水送后序脱硫工段，氨气去饱和器处理。经过净化后的废氨水一部分用泵抽提至管式炉内加热循环，另一部分则通过换热器回收部分余热后，用冷却器冷却，送废水生化处理站。
优选地，本发明上述蒸氨工艺中，泵抽提入管式炉加热的塔底循环氨水，循环比为80％～800％。
优选地，本发明上述蒸氨工艺中，蒸氨塔内直接加碱的量为废水固定铵盐含量的1～10倍。
相对于常见的直接蒸汽加热法，本发明以焦化生产中富余焦炉煤气为燃料，采用管式炉加热的方式蒸氨，管式炉加热对直接蒸汽加热的替代程度为部分或完全替代，不仅节约了大量直接蒸汽，回收厂内本来浪费的资源，同时蒸氨过程中的热源也得到保证，加上直接加碱反应分解固定铵盐，蒸氨效果，显著提高，保证了整个焦化生产系统的稳定运行，具有显著的节能减排的效益。
本发明的有益效果主要表现在：管式炉加热方式相比较直接蒸汽加热，废氨水排放量得到有效的减少，极大地减轻了生化处理的负荷；直接加碱反应的优化，有效地释放了废水中的固定铵盐，增强蒸氨效果，降低塔底废氨水氨氮排放总量，减轻生化处理负荷；管式炉加热方式可避免蒸汽不稳定造成的蒸氨效果下降问题；根据工厂富余焦炉煤气和蒸汽的情况可做优化操作，最大程度地利用本来通过火炬放散的焦炉煤气，减少直接蒸汽的使用量，节约成本。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图2为现有技术之蒸氨工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
山西中冶焦化25T/h氨水处理量的蒸氨系统改造。该厂原有一套25T/h的蒸氨系统，如图1所示，在该蒸氨系统中加上一套管式炉，配套增加煤气输送系统接该厂富余焦炉煤气。具体步骤如下：
1、剩余氨水通过原料泵提升从塔顶进入，与加入的碱混合反应。
2、塔底部分废氨水以60m3/h的流量进入管式炉加热到113℃进入塔底，提供热源加热剩余氨水。
3、剩余氨水经过加热，分解的固定铵盐和游离氨从塔顶出来，经冷却器冷凝器冷凝得到浓氨水。
4、塔底废氨水排放进入生化处理系统。
本实施例中：
泵抽提入管式炉加热的塔底循环氨水，循环比为240％。
蒸氨塔内直接加碱的量为废水固定铵盐含量的1～10倍。
本发明在中冶焦化厂实际应用后解决了该厂原先供蒸汽压力不够，不稳定造成的蒸氨系统不能正常运行的问题。有效的利用了该厂放散的富余焦炉煤气，为该厂节约了大量直接蒸汽消耗。蒸氨效果显著提高，塔底废氨水含氨量完全达到进入生化系统的排放指标。
Claims (3)
1.一种管式炉蒸氨工艺，其特征在于，以焦化生产中富余焦炉煤气，钢铁厂高炉煤气，以及其他可利用可燃性气体为燃料，采用管式炉加热塔底循环废氨水到100℃～150℃进入蒸氨塔，替代或部分替代直接蒸汽，为加碱反应的塔顶氨水蒸馏提供热源；剩余氨水则通过换热器用塔底蒸氨废水预热后，进入塔内与碱反应，塔顶氨水中的固定铵盐得到分解，同其中的游离氨一起得到分离，在塔顶得到氨汽，经过氨分缩器冷却浓缩后，冷凝获得浓氨水送后序脱硫工段，氨气去饱和器处理。经过净化后的废氨水一部分用泵抽提至管式炉内加热循环，另一部分则通过换热器回收部分余热后，用冷却器冷却，送废水生化处理站。
2.根据权利要求1所述的管式炉蒸氨工艺，其特征在于，泵抽提入管式炉加热的塔底循环氨水，循环比为80％～800％。
3.根据权利要求1中所述的管式炉蒸氨工艺，其特征在于，蒸氨塔内直接加碱的量为废水固定铵盐含量的1～10倍。
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2009
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