CN108821308A - 利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法及装置，属于氨水制备技术领域。一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法，步骤为：将氨水送入蒸氨塔内，氨水与蒸氨塔底部进入的蒸汽接触，氨水中的氨被蒸发出来，经顶分缩器增浓后进入吸收塔；被射流排气和磷酸强化吸收，然后依次进入气浮除油机和聚结过滤器，去除多形态油分；经贫富液换热器加热升温后送入脱酸蒸发器进行排酸和除油；排酸后的富液经富液预热器换热升温后进入解析塔，在高温高压蒸汽的作用下解析出高浓度的氨气与水蒸气混合物，经氨水冷却器形成高浓度氨水；过滤后即得。本发明能耗低、自动化程度高、工艺流程短，可实现焦化生产环保的循环经济。

Description

利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法及装置
技术领域
本发明属于氨水制备技术领域，具体涉及一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法及装置。
背景技术
焦化剩余氨水吨焦产生量约为300kg/t，氨氮含量约3000～5000mg/L。由于焦化剩余氨水产量大，同时含有焦油、吡啶、酚、萘、等挥发性有机物，因此存在有害难降解有机物含量高、成分复杂，需经长流程、复杂工艺处理后，才能回用或外排的特点。
传统的处理工艺为加碱蒸氨汽提废水中的氨氮后，蒸氨废水经生化处理后用作配煤或熄焦用水，或经膜过滤等深度处理方法制成中水，用于焦化生活用水；汽提得到的氨水一般浓度在2～8%，含有较高的油分和较多的复杂有机物，通常用于采用HPF法脱除焦炉煤气硫化氢的碱源。但是，采用低浓度氨水的HPF法会产生大量的含高毒性、难处理的脱硫废液，给焦化环保生产带来一个新的更大的难题。焦炉烟气的脱硫脱硝环保治理多采用以氨水为脱硝剂的SCR法和以氨水为脱硫剂的氨-硫酸铵法，脱硫脱硝需要消耗大量氨水，生产成本高。
为了解决现有技术存在的上述问题，研发了一种采用负压汽提蒸氨、磷酸喷射循环吸收、气浮聚结除油、高压闪蒸排酸、高温高压解析制氨、活性炭深度净化制取高浓度高纯度氨水的新方法和装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法。
本发明的另一个目的是提供利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法，步骤为：
（1）将氨水送入蒸氨塔内，氨水与蒸氨塔底部进入的蒸汽接触，氨水中的氨被蒸发出来，经蒸氨塔顶分缩器增浓后，在负压条件下进入吸收塔；
（2）氨气在吸收塔内被射流排气和磷酸强化吸收，然后依次进入气浮除油机和聚结过滤器，去除多形态油分；
（3）然后经贫富液换热器加热升温后送入脱酸蒸发器进行排酸和进一步脱除油；
（4）排酸后的富液经富液预热器换热升温后进入解析塔，在高温高压蒸汽的作用下解析出高浓度的氨气与水蒸气混合物，在氨水冷却器作用下形成高浓度氨水；
（5）高浓度氨水经过滤器进一步净化处理即得。
进一步地，所述的步骤1）是将2～8%的氨水在负压条件下由蒸氨塔中部送入蒸氨塔内。
所述的步骤3）是将除油后的溶液经贫富液换热器加热升温至110～130℃，然后送入脱酸蒸发器。
更进一步地，用于完成上述利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水方法的装置，包括依次连接的蒸氨塔、吸收塔、气浮除油机、聚结过滤器、贫富液换热器、脱酸蒸发器、富液预热器、解析塔、氨水冷却器、氨水储罐、过滤器、成品储罐；
所述的吸收塔依次连接喷射器和吸收塔循环泵形成循环；
所述的解析塔的底部通过管路与贫富液换热器连接，所述的贫富液换热器通过贫富液冷却器与吸收塔连接形成循环。
所述的过滤器为活性炭过滤器。
所述的富液预热器与解析塔通过管路连接形成循环。
本发明氨气经射流喷射器被循环磷酸溶液反应吸收，生成磷酸二氢铵、磷酸氢二铵，再将一定量循环溶液经气浮除油和聚结除油后，进入压力闪蒸罐排酸，再进入高温高压解析塔利用高温高压解析磷酸氢二铵，磷酸二氢铵溶液由塔底流出返回循环吸收塔循环利用，塔顶为高温高浓度氨气和水蒸气混合物，经冷却器冷却至室温通过过滤后制得高纯高浓度氨水；具体来讲，是将来自焦化原有蒸氨塔的50℃左右2～8%的稀氨水由负压蒸氨塔中部进入，在塔底蒸汽及喷射器形成的负压的共同作用下，氨气与水分离；经塔顶分缩器增浓后，被喷射器形成的射流吸入吸收塔循环磷酸溶液中，发生酸碱中和反应，氨气持续被吸收，循环磷酸溶液逐步由磷酸变成磷酸二氢铵、磷酸氢二铵；抽取一定比例的循环磷酸氢二铵溶液至气浮除油机去除部分油及大部分悬浮物后，由聚结过滤器进料泵送入聚结过滤器进一步除油；除油后的磷酸氢二铵溶液经贫富液换热器加热升温至110～130℃，之后再进入脱酸蒸发器进一步脱除酸气；完成脱酸的溶液由解析塔进料泵经富液换热器加热后，由解析塔中上部进入解析塔，在此完成磷酸氢二铵的解析，释放出氨气的磷酸氢二铵溶液变成了磷酸二氢铵溶液，经由贫富液换热器、贫液冷却器冷却后返回吸收塔去重新吸收氨气；浓度纯度达到要求的氨气从解析塔顶排出，经过氨水冷却器冷却后进入氨水储罐；为确保氨水品质最后再经活性炭过滤器过滤后，即可送给下游用户使用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1）本发明由喷射器、吸收塔、吸收循环泵组成磷酸喷射吸收装置，既能保证负压蒸氨塔生成的氨气的完全吸收，同时还能在一定程度上排除氨气中的酸性气体，即利用喷射器的射吸力抽吸氨气可以形成较高的真空度，有利于氨气从剩余氨水中溢出，节约蒸汽；同时由于射吸的强烈搅动作用，有利于磷酸或磷酸二氢铵吸收氨气；
2）为了确保氨水品质，利用活性炭过滤器的吸附过滤特性，吸附和过滤浓氨水中的杂质，从而制得具有商品氨水品质的浓氨水。
综上所述，本发明解决了现有蒸氨装置所存在的氨水浓度低、杂质含量高，工艺流程长，设备投资大，装置运行不稳定的问题，具有能耗低、自动化程度高、工艺流程短的特点，可实现焦化生产环保的循环经济。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图中：1-蒸氨塔；2-吸收塔；3-喷射器；4-吸收塔循环泵；5-气浮除油机；6-聚结过滤器进料泵；7-聚结过滤器；8-贫液冷却器；9-贫富液换热器；10-脱酸蒸发器；11-解析塔给料泵；12-富液预热器；13-解析塔；14-氨水冷却器；15-氨水储罐；16-出料泵；17-过滤器；18-成品储罐。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的说明，但应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本领域技术人员在本发明基础上对本发明作出的各种改动或修改，均应同样落于本发明的保护范围之内。
如图1所示的一种用于完成上述利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水方法的装置，包括依次连接的蒸氨塔1、吸收塔2、气浮除油机5、聚结过滤器7、贫富液换热器9、脱酸蒸发器10、富液预热器12、解析塔13、氨水冷却器14、氨水储罐15、过滤器17、成品储罐18；
具体实施时，吸收塔2依次连接喷射器3和吸收塔循环泵4形成循环；气浮除油机5通过聚结过滤器进料泵6连接聚结过滤器7，脱酸蒸发器10通过解析塔给料泵11连接富液预热器12，氨水储罐15通过出料泵16过滤器17；其中过滤器17为活性炭过滤器；解析塔13塔顶通过管路与富液预热器12连接形成循环，贫富液换热器9通过贫液冷却器8与吸收塔2连接形成循环。
运行时，步骤为：（1）将2～8%的氨水在负压条件下由蒸氨塔中部送入蒸氨塔内，氨水与蒸氨塔底部进入的蒸汽接触，氨水中的氨被蒸发出来，经蒸氨塔顶分缩器增浓后，在负压条件下进入吸收塔；
（2）氨气在吸收塔内被射流排气和磷酸强化吸收，然后依次进入气浮除油机和聚结过滤器，去除多形态油分；
（3）然后经贫富液换热器加热升温至110～130℃后送入脱酸蒸发器进行排酸和进一步脱除油；
（4）排酸后的富液经富液预热器换热升温后进入解析塔，在高温高压蒸汽的作用下解析出高浓度的氨气与水蒸气混合物，在氨水冷却器作用下形成高浓度氨水；
（5）高浓度氨水经过滤器进一步净化处理即得。

Claims (6)

1.一种利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法，其特征在于，步骤为：
（1）将氨水送入蒸氨塔内，氨水与蒸氨塔底部进入的蒸汽接触，氨水中的氨被蒸发出来，经蒸氨塔顶分缩器增浓后，在负压条件下进入吸收塔；
（2）氨气在吸收塔内被射流排气和磷酸强化吸收，然后依次进入气浮除油机和聚结过滤器，去除多形态油分；
（3）然后经贫富液换热器加热升温后送入脱酸蒸发器进行排酸和进一步脱除油；
（4）排酸后的富液经富液预热器换热升温后进入解析塔，在高温高压蒸汽的作用下解析出高浓度的氨气与水蒸气混合物，在氨水冷却器作用下形成高浓度氨水；
（5）高浓度氨水经过滤器进一步净化处理即得。
2.根据权利要求1所述的利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法，其特征在于，所述的步骤1）是将2～8%的氨水在负压条件下由蒸氨塔中部送入蒸氨塔内。
3.根据权利要求1或2所述的利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水的方法，其特征在于，所述的步骤3）是将除油后的溶液经贫富液换热器加热升温至110～130℃，然后送入脱酸蒸发器。
4.一种用于完成权利1-3任一项所述利用焦化剩余氨水制取高浓度氨水方法的装置，包括依次连接的蒸氨塔、吸收塔、气浮除油机、聚结过滤器、贫富液换热器、脱酸蒸发器、富液预热器、解析塔、氨水冷却器、氨水储罐、过滤器、成品储罐；
所述的吸收塔依次连接喷射器和吸收塔循环泵形成循环；
所述的解析塔的底部通过管路与贫富液换热器连接，所述的贫富液换热器通过贫富液冷却器与吸收塔连接形成循环。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的过滤器为活性炭过滤器。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的富液预热器与解析塔通过管路连接形成循环。
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