CN103638775A - 一种含氟氨水蒸汽处理方法 - Google Patents

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黄培钊
张凌云
赵国军
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Abstract

本发明公开了一种含氟氨水蒸汽处理方法。所述方法包括一次洗涤单元脱氟、二次洗涤单元脱氨和水蒸汽除雾，所述一次洗涤单元采用逆流喷淋洗涤工艺；所述二次洗涤单元先将洗涤水降温，再采用逆流喷淋洗涤工艺，并在洗涤过程中加硝酸控制pH值。本发明一种含氟氨水蒸汽的处理方法解决了现有技术中洗涤塔液易沸腾而蒸发、不能根据洗涤液pH值即时加酸精确控制以及pH值检测仪电极频繁损坏的问题。

Description

一种含氟氨水蒸汽处理方法
技术领域
本发明涉及一种含氟氨水蒸汽处理方法。
背景技术
硝酸磷肥是利用硝酸分解磷矿石所制得的含有氮、磷元素的二元、三元肥料的统称，其工艺流程为：利用硝酸分解磷矿石制得磷酸和硝酸钙溶液，之后通入氨气中和磷酸并分离脱除硝酸钙，得到硝酸磷肥成品。硝酸磷肥生产工艺根据脱除硝酸钙工艺的不同来划分，目前世界上硝酸磷肥的生产方法主要有冷冻法和混酸法。目前我国硝酸磷肥生产厂家以山西天脊煤化工集团有限公司和开封晋开化肥有限公司为代表，山西天脊集团是引进NorskHydro公司技术，采用冷冻法工艺；开封晋开化肥有限公司采用的是混酸法工艺。
硝酸磷肥生产过程中会产生大量的工艺废水，废水被冷凝前，称之为含氟氨水蒸汽。主要成分有氨气、含氟气体以及水汽。因此，无论是采用冷冻法还是采用混酸法，在硝酸磷肥料浆浓缩生产过程中都需要对含氟氨水蒸汽进行处理。
现有技术中一般通过将先通入一次洗涤塔洗涤氟，再进入二次洗涤塔洗涤氨，洗涤后水蒸汽进行冷却为冷凝液。冷凝液中pH值、NH3-N、NO3-N、氟化物等指标含量大幅降低，减轻了后续处理的投资。现有的硝酸磷肥含氟氨水蒸汽净化技术存在以下几个问题：
1、硝酸磷肥料浆浓缩生产过程中含氟氨水蒸汽一般温度较高，因此容易造成一、二两次洗涤塔液沸腾而蒸发，从而影响洗涤塔洗涤效率，造成冷凝液指标波动。
2、用除雾器处理时，可能会有部分雾滴随水蒸气进入终极水蒸汽，从而造成冷凝液指标波动。
3、由于洗涤液温度较高，容易造成pH值检测仪电极频繁损坏，使冷凝液pH值指示错误。
4、不能根据洗涤液pH值即时加硝酸精确控制，造成氨回收率波动，使终极水蒸汽冷凝液中pH值、NH3-N、NO3-N指标不稳定，影响达标排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含氟氨水蒸汽的处理方法，解决现有技术中洗涤塔液易沸腾而蒸发、不能根据洗涤液pH值即时加酸精确控制以及pH值检测仪电极频繁损坏的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种含氟氨水蒸汽的处理方法，所述方法包括一次洗涤单元脱氟、二次洗涤单元脱氨和水蒸汽除雾，其特征在于，所述一次洗涤单元采用逆流喷淋洗涤工艺；所述二次洗涤单元先将洗涤水降温，再采用逆流喷淋洗涤工艺，并在洗涤过程中加硝酸控制pH值。
本发明含氟氨水蒸汽的处理方法，由于在二次洗涤单元中增加了冷却降温工艺，降低了洗涤水的温度，避免了含氟氨水蒸汽因温度过高，造成一次洗涤塔和二次洗涤塔的洗涤液沸腾蒸发，从而避免了冷凝液指标波动。此外，洗涤液温度降低，也能增加pH值检测电极的使用寿命，减少仪器损耗。
并且本发明在二次洗涤单元的洗涤过程中采用加硝酸控制pH值，精确控制pH值，稳定氨的回收率，使终极水蒸汽冷凝液的指标稳定。
优选的，所述二次洗涤单元的洗涤水采用冷却水间接降温。
优选的，所述二次洗涤单元洗涤水通过在线连续检测仪控制pH值。
通过在线连续检测仪控制pH值，使得整个处理过程中实现根据pH值变化即时加酸，稳定冷凝液pH值。
优选的，所述一次洗涤单元与二次洗涤单元串联。
优选的，通过一次洗涤单元脱氟得到的含氟洗涤液返回系统或进一步深加工得到含氟产品。
附图说明
图1为现有技术硝酸磷肥料浆浓缩生产过程中含氟氨水蒸汽处理工艺流图
图2为本发明硝酸磷肥料浆浓缩生产过程中含氟氨水蒸汽处理工艺流图
具体实施方式
现有技术硝酸磷肥料浆浓缩生产过程中含氟氨水蒸汽处理工艺流程为：含氟氨水蒸汽进入一次洗涤单元1脱氟，洗涤液进入液封槽2，经洗涤液水泵3，大部分洗涤液进入一次洗涤单元，少量洗涤液返回到系统；由PH计监测洗涤液酸碱度；
脱氟后含氨水蒸汽进入二次洗涤单元4，洗涤液进入液封槽5，经洗涤液泵6进入二次洗涤单元洗涤氨，多余洗涤液溢流到液封槽2；二次洗涤单元洗涤液加硝酸量由PH计控制酸碱度，补充工艺水来维持洗涤液封槽液位；
脱氨后水蒸汽经除沫器进入水冷器7，冷凝液和不凝性气体经分离器8分离，冷凝液进入储槽9，由泵10外排或供装置用户使用；不凝性气体抽出后外排。
本发明一种含氟氨水蒸汽的处理方法，所述方法在现有流程的基础上增加了：
通过新增加的二次洗涤单元洗涤水冷却器7，降低洗液温度到92℃，增加了操作弹性，防止二次洗涤单元洗涤塔液沸腾，保证脱氨率达到95%以上；
为减少二次洗涤单元出口蒸汽带液，本发明改进了除雾装置，并用干净水置换水蒸汽携带的铵盐，进一步减少了铵盐洗涤水进入冷凝液中的量，也减轻了水蒸汽中雾滴对终极蒸汽水冷器的冲蚀，延长了设备的使用寿命；
为了得到高的稳定的脱氨效率，将PH计取样点移到洗涤水槽2、5上，保证了样液的连续稳定，增加了对样液的冷却装置，延长PH计检测仪电极使用寿命，减少了误测值；
对PH计14控制系统进行了改进，能够及时精确控制加硝酸控制阀15的流量。
通过上述工序的处理，冷凝液中PH值为6－9，NH4 +含量为30mg/l，NO3 －含量为100mg/l，氟化物浓度为20mg/l。
下列结合实施例对本发明作进一步解释和说明，以下实施例对本发明不构成任何限制。
实施例1
步骤一：含氟氨水蒸汽进入一次洗涤单元1脱氟，洗涤液进入液封槽2，经洗涤液水泵3，大部分洗涤液进入一次洗涤单元，少量洗涤液排出系统，由PH计13监测洗涤液酸碱度为9；
步骤二：脱氟后的含氨水蒸汽进入二次洗涤单元4，通过新增加的洗涤液水冷却器7，降低洗液温度到90℃，洗涤液酸碱度由PH计14自动控制加硝酸阀15的阀位控制硝酸量，洗涤液酸碱度为4，补充工艺水来维持洗涤液封槽5液位；
步骤三：二次洗涤单元4水蒸汽进入改进后的除雾装置，并用干净水8置换水蒸汽携带的铵盐；
步骤四：经除雾装置后水蒸汽进入水冷器7冷凝；
步骤五：冷凝液和不凝性气体经分离器8分离，冷凝液进入储槽9，不凝性气体抽出后外排。
步骤六：储槽9中冷凝液由泵10外排或供装置用户使用；
储槽9中冷凝液中PH值为6.5，NH4 +含量为27mg/l，NO3 －含量为93mg/l，氟化物浓度为18mg/l。
实施例2
步骤一：含氟氨水蒸汽进入一次洗涤单元1脱氟，洗涤液进入液封槽2，经洗涤液水泵3，大部分洗涤液进入一次洗涤单元，少量洗涤液排出系统，由PH计13监测洗涤液酸碱度为8.5；
步骤二：脱氟后的含氨水蒸汽进入二次洗涤单元4，通过新增加的洗涤液水冷却器7，降低洗液温度到92℃，洗涤液酸碱度由PH计14自动控制加硝酸阀15的阀位控制硝酸量，洗涤液酸碱度为3.5，补充工艺水来维持洗涤液封槽5液位；
步骤三：二次洗涤单元4水蒸汽进入改进后的除雾装置，并用干净水8置换水蒸汽携带的铵盐；
步骤四：经除雾装置后水蒸汽进入水冷器7冷凝；
步骤五：冷凝液和不凝性气体经分离器8分离，冷凝液进入储槽9，不凝性气体抽出后外排。
步骤六：储槽9中冷凝液由泵10外排或供装置用户使用；
储槽9中冷凝液中PH值为6，NH4 +含量为23mg/l，NO3 －含量为95mg/l，氟化物浓度为16mg/l。
实施例3
步骤一：含氟氨水蒸汽进入一次洗涤单元1脱氟，洗涤液进入液封槽2，经洗涤液水泵3，大部分洗涤液进入一次洗涤单元，少量洗涤液排出系统，由PH计13监测洗涤液酸碱度为9.2；
步骤二：脱氟后的含氨水蒸汽进入二次洗涤单元4，通过新增加的洗涤液水冷却器7，降低洗液温度到91℃，洗涤液酸碱度由PH计14自动控制加硝酸阀15的阀位控制硝酸量，洗涤液酸碱度为5，补充工艺水来维持洗涤液封槽5液位；
步骤三：二次洗涤单元4水蒸汽进入改进后的除雾装置，并用干净水8置换水蒸汽携带的铵盐；
步骤四：经除雾装置后水蒸汽进入水冷器7冷凝；
步骤五：冷凝液和不凝性气体经分离器8分离，冷凝液进入储槽9，不凝性气体抽出后外排。
步骤六：储槽9中冷凝液由泵10外排或供装置用户使用；
储槽9中冷凝液中PH值为7.0，NH4 +含量为28mg/l，NO3 －含量为90mg/l，氟化物浓度为16mg/l。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.一种含氟氨水蒸汽的处理方法，所述方法包括一次洗涤单元脱氟、二次洗涤单元脱氨和水蒸汽除雾，其特征在于，所述一次洗涤单元采用逆流喷淋洗涤工艺；所述二次洗涤单元先将洗涤水降温，再采用逆流喷淋洗涤工艺，并在洗涤过程中加硝酸控制pH值。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述二次洗涤单元的洗涤水采用冷却水间接降温。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述二次洗涤单元洗涤水通过在线连续检测仪控制pH值。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述一次洗涤单元与二次洗涤单元串联。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，通过一次洗涤单元脱氟得到的含氟洗涤液返回系统或进一步深加工得到含氟产品。
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