CN104495968A - 利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺 - Google Patents

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金飞
简永开
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Abstract

一种利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺，属于冶金焦化行业剩余氨水蒸氨领域。工艺步骤：蒸氨循环废水由蒸氨塔(1)底抽出，利用蒸氨循环废水泵(3)经蒸氨循环废水管(2)直接送入横管初冷器(4)的换热段中，与焦炉荒煤气(5)换热后获得的温度为70-72℃蒸氨循环废水，通过管道送入蒸氨塔，作为蒸氨塔的热源进行蒸氨；蒸氨循环废水换热后由横管初冷器(4)顶部通过蒸氨循环废水管(6)与蒸氨塔(1)相连接；蒸氨塔(1)顶部通过氨汽管道(7)与真空系统相接，实现蒸氨塔(1)的负压操作条件。优点在于，工艺操作简单、运行成本降低、环保效益提高、设备投资减少、节约蒸汽能源。

Description

利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺
技术领域
本发明属于冶金焦化行业剩余氨水蒸氨技术领域，特别是提供了一种利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺。
背景技术
剩余氨水是焦化厂的主要排放污水，剩余氨水是一种成分复杂、浓度高、毒性大、难降解的工业废水，主要产生于炼焦过程中。剩余氨水中的主要成份有NH3、H2S、C02、HCN、铵盐等，为了防止剩余氨水对环境受纳水体造成污染，氨水需经过废水处理后才能排放
蒸氨工艺是剩余氨水废水预处理的有效手段，能够使剩余氨水的氨氮浓度由3000～4000mg/L水平降低到100～200mg/L水平。蒸氨工艺按照蒸氨塔操作压力可分为常压蒸馏和负压蒸馏工艺；按照能源结构可分为直接蒸汽加热法蒸氨工艺和塔底再沸器间接加热工艺。直接蒸汽加热法蒸氨工艺为我国大部分焦化厂所采用。
蒸氨工艺的要点是保证废水含氨合格的前提下，尽量少用直接蒸汽，以节省操作费用。通常以直接蒸汽作为能源的蒸氨能耗约在170kg/t(原料氨水)，氨水蒸氨工序是焦化厂蒸汽消耗大户之一。在能源资源及水资源面临枯竭的今天，减少蒸氨工艺所需的直接蒸汽用量，降低直接蒸汽单耗，具有非常积极的意义。
目前，降低蒸氨工艺的蒸汽单耗的节能措施主要有两方面：第一，采用负压蒸馏，减少蒸汽用量；第二，改变加热方式，开发无蒸汽蒸氨新工艺。
负压蒸氨工艺就是将蒸氨塔的操作压力从常压条件改为负压条件。在负压操作下，由于蒸氨塔内压力较低，氨气在水中的溶解度减小，更易蒸出，从而可节省蒸汽耗量。随着操作压力的下降，塔内的操作温度降低，从塔底出来的蒸氨废水温度较低，减轻对氨水冷却器的压力。这是目前蒸氨普遍选用的工艺。
改变加热方式就是采用间接式加热方式，热源的选择有管式炉加热法、烟道气加热法。这两种间接加热方式在运行费用、运行的可靠性以及投资等方面尚存在不足之处。管式炉加热法需要利用焦炉煤气为燃料，存在资源的浪费，且管式炉加热存在结焦的生产风险；烟道气加热法是利用焦炉的烟道废气作为热源，利用热管换热器换热产生的蒸汽作为蒸氨热源，由于设备庞大，且需要动力风机将烟道气抽出进行换热，存在动力消耗大、运行费用高的问题。
剩余氨水负压蒸氨工艺的蒸氨操作温度在65℃左右，属于低温和负压操作，所需热源温度在70℃的热流体即可。
焦化厂横管初冷器上段煤气入口温度在82℃，通常情况下，利用循环水、低温水段使其冷却到一定温度并初步净化后送入下一个工序。在这个过程中，煤气热量没有被有效地利用，而且还需要消耗大量冷却水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺，克服了上述蒸氨工艺系统的缺点，实现了工艺操作简单、运行成本降低、环保效益提高、设备投资减少、节约蒸汽能源
本发明解决其技术问题所采用的工艺步骤如下：
1)蒸氨循环废水由蒸氨塔1底抽出，利用蒸氨循环废水泵3经由蒸氨循环废水管2直接送入横管初冷器4的换热段中，与焦炉荒煤气5换热后获得的温度为70-72℃蒸氨循环废水，通过管道送入蒸氨塔，作为蒸氨塔的热源进行蒸氨；
2)蒸氨循环废水换热后由横管初冷器4顶部通过蒸氨循环废水管6与蒸氨塔1相连接；
3)蒸氨塔1顶部通过氨汽管道7与真空系统相接，实现蒸氨塔1的负压操作条件。
所述蒸氨循环废水泵经由蒸氨循环废水管直接送入横管初冷器的换热段中与82℃焦炉荒煤气进行换热，控制蒸氨循环废水流量，使换热后蒸氨循环废水获得热量。蒸氨循环废水换热后由横管初冷器上段通过蒸氨循环废水管与蒸氨塔相连接。焦炉荒煤气进入初冷器下段进行换热。
所述蒸氨循环废水由塔底进入蒸氨塔闪蒸，产生蒸汽作为蒸氨塔蒸馏操作的热源，原料氨水中的氨变成氨汽经分缩器逸出，蒸氨塔顶部通过氨汽管道与真空系统相接，实现蒸氨塔的负压操作条件。塔底热氨水经冷却送入酚氰生化处理系统处理后向外排出。
本发明的优点在于工艺操作简单、运行成本降低、环保效益提高、设备投资减少、节约蒸汽能源。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1是利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的的负压蒸氨工艺系统示意图。其中，蒸氨塔1、蒸氨循环废水管2、蒸氨循环废水泵3、横管初冷器4、荒煤气5、蒸氨循环废水管6、氨汽管道7。
具体实施方式
在图1所示实施例中，一种利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺系统，将原有蒸氨工艺的热源循环废水直接利用焦炉荒煤气余热加热作为热源，实现了负压蒸氨和焦炉荒煤气余热利用的目的。焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺是蒸氨循环废水由蒸氨塔1底抽出，经由蒸氨循环废水管2，利用蒸氨循环废水泵3，直接送入横管初冷器4的换热段中，与82℃焦炉荒煤气5换热，控制蒸氨循环废水流量，使换热后循环废水获得热量，获得热量的蒸氨循环废水，通过蒸氨循环废水管道6送入蒸氨塔1，作为蒸氨塔1的热源进行蒸氨。焦炉荒煤气进入初冷器下段进行换热。
蒸氨循环废水由塔底进入蒸氨塔1闪蒸，产生蒸汽作为蒸氨塔蒸馏操作的热源，氨水中的氨变成氨汽经分缩器逸出，蒸氨塔1顶部通过氨汽管道7与真空系统相接，实现蒸氨塔的负压操作条件。塔底热氨水冷却后送入酚氰生化处理系统处理。
本发明将原有蒸氨工艺的热源蒸氨循环废水直接利用焦炉荒煤气余热作为热源，实现了负压蒸氨和焦炉荒煤气余热利用的目的。具有工艺操作简单、运行成本降低、环保效益提高、设备投资减少、节约蒸汽能源等显著优点。

Claims (1)

1.一种利用焦炉荒煤气余热加热蒸氨循环废水的负压蒸氨工艺，其特征在于，工艺步骤如下：
1)蒸氨循环废水由蒸氨塔(1)底抽出，利用蒸氨循环废水泵(3)经蒸氨循环废水管(2)直接送入横管初冷器(4)的换热段中，与焦炉荒煤气(5)换热后获得的温度为70-72℃蒸氨循环废水，通过管道送入蒸氨塔，作为蒸氨塔的热源进行蒸氨；
2)蒸氨循环废水换热后由横管初冷器(4)顶部通过蒸氨循环废水管(6)与蒸氨塔(1)相连接；
3)蒸氨塔(1)顶部通过氨汽管道(7)与真空系统相接，实现蒸氨塔(1)的负压操作条件。
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