CN114797132A - 蒸氨系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蒸氨系统,包括蒸氨塔、混合器、第一碱槽和第二碱槽,第一碱槽,第一碱槽用于收集脱硫塔流出的碱液,第一碱槽内的一部分溶液进入混合器内和待处理的氨水后混合流入蒸氨塔,第一碱槽内的另一部分溶液回流至脱硫塔;第二碱槽,第二碱槽内盛有碱溶液,碱溶液的浓度高于第一碱槽内溶液的浓度,第二碱槽通过第一管与主管连通,第一管靠近第二碱槽一端的高度高于第一管靠近主管一端的高度,第一管上设置有流量开关。通过设置第一管靠近第二碱槽一端的高度高于第一管靠近输出管主管一端的高度,当流量开关开启时,在重力的作用下,第二碱槽内的碱溶液可以直接向下流动与输出管内的溶液混合,不需要额外提供动力来促进碱溶液的流动。
Description
技术领域
本发明涉及剩余氨水处理领域,尤其涉及一种蒸氨系统。
背景技术
在焦炉煤气初冷过程中形成的氨水,其中大都分用作循环氨水,多余部分外排,外排部分称剩余氨水。剩余氨水中含有煤蒸油、酚、氨、二氧化碳和硫化氢等有害杂质以及少量含锗化合物,是焦化工业污水的主要来源。剩余氨水需要经过除油、蒸氨和生化三个工段处理,达标后外排。
蒸氨处理工艺中多采用蒸氨塔对氨水进行处理,蒸氨塔的工作原理和作用是利用提高弱氨水的温度,降低氨在水中的溶解度,实现剩余氨水的蒸馏。剩余氨水进入蒸氨塔上部第三层塔板,沿塔盘逐盘向下流动,并与由塔底进入的直接蒸汽逆向接触,氨水的温度逐步升高,使剩余氨水的氨不断蒸发。而通入直接蒸汽,不仅为蒸氨提供热源,还使塔内水蒸汽分压增大,氨的分压降低,从而使氨的蒸发速度加快,塔底废液中的含氨量得以降低,并达到规定指标,氨气经上层塔盘和分缩器浓缩后,冷却,送硫铵工序作为氨源加大硫酸铵的产量。
剩余氨水通入蒸氨塔之前需要加碱,加碱的目的是使氨水中的固定铵盐转化为挥发铵盐,一般采用计量泵注入高浓度的氢氧化钠溶液来调整剩余氨水的指标。然而,计量泵难以精确控制高浓度氢氧化钠溶液的用量,易导致固定铵盐转化为挥发铵盐效果不佳,容易在蒸氨塔内出现结晶,造成蒸氨塔内部堵塞,不利于蒸氨作业的进行;碱的用量波动也会引起蒸氨废水指标氨氮的波动,蒸氨废水不仅不能够重复利用,而且还需要后续的进一步处理才能够达到标准,步骤繁琐。
发明内容
本发明实施例的目的在于:提供一种蒸氨系统,其对剩余氨水的处理效果好,蒸氨废水指标稳定。
为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种蒸氨系统,包括:
蒸氨塔;
混合器;
收集槽,所述收集槽用于收集待处理的氨水;
输出管,所述输出管包括主管和与所述主管连通的两个支管;
第一碱槽,所述第一碱槽用于收集脱硫塔流出的碱液,所述第一碱槽与所述主管连通,两个所述支管分别连通所述混合器和所述脱硫塔,所述第一碱槽内的一部分溶液进入所述混合器内和待处理的所述氨水后混合流入所述蒸氨塔,所述第一碱槽内的另一部分溶液回流至所述脱硫塔;
第二碱槽,所述第二碱槽内盛有碱溶液,所述碱溶液的浓度高于所述第一碱槽内溶液的浓度,所述第二碱槽通过第一管与所述主管连通,所述第一管靠近所述第二碱槽一端的高度高于所述第一管靠近所述主管一端的高度,所述第一管上设置有流量开关。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述蒸氨塔的底部设置有废水管,所述废水管与所述第一碱槽连通,所述第一碱槽还用于收集所述蒸氨塔通过所述废水管流出的一部分蒸氨废水
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述废水管上设置有冷却器,所述蒸氨废水经所述冷却器冷却后流入所述第一碱槽。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述废水管上设置有换热器,所述蒸氨废水通过所述换热器向待处理的所述氨水传递热量。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述蒸氨塔设置有多个第一入口,多个所述第一入口沿竖直方向间隔排布,所有的所述第一入口分别通过第二管与所述混合器连通。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述蒸氨塔还设置有第二入口,所述第二入口用于通入蒸汽,所有的所述第一入口均位于所述第二入口的上方。
作为蒸氨系统的一种优选方案,每个所述第二管上均设置有控制开关。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述输出管流出的溶液的密度为1.070-1.085。
作为蒸氨系统的一种优选方案,所述主管上设置有第一泵体。
作为蒸氨系统的一种优选方案,
所述第一碱槽内溶液为2.5%氢氧化钠溶液;
所述碱溶液为40%氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果为:通过设置流量开关,可以精确控制碱溶液的流量;通过设置第一管靠近第二碱槽一端的高度高于第一管靠近输出管主管一端的高度,当流量开关开启时,在重力的作用下,第二碱槽内的碱溶液可以直接向下流动与输出管内的溶液混合,不需要额外提供动力来促进碱溶液的流动,这样可以方便控制碱溶液的流量,从而精确控制碱的用量,使得流入蒸氨塔的氨水符合指标,避免在蒸氨塔内形成结晶,进而保证蒸氨废水的各项指标;通过设置输出管流出的一部分溶液流入脱硫塔,可以实现蒸氨作业和脱硫作业的同步进行,提高作业效率。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述蒸氨系统示意图。
图中:
1、蒸氨塔;2、分缩器;3、混合器;4、第一泵体;5、第一碱槽;6、第一管;7、第二碱槽;8、换热器;9、第二管;10、冷却器;11、脱硫塔;12、过滤器;13、第三泵体;14、收集槽;15、第二泵体;16、氨气;17、蒸汽;18、焦炉煤气;19、废水管。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明提供的一种蒸氨系统,包括蒸氨塔1、混合器3、收集槽14、输出管、第一碱槽5和第二碱槽7,收集槽14用于收集待处理的氨水,输出管包括主管和与主管连通的两个支管,第一碱槽5用于收集脱硫塔11流出的碱液,第一碱槽5与输出管的主管连通,两个支管分别连通混合器3和脱硫塔11,第一碱槽5内的一部分溶液流入混合器3内和待处理的氨水后混合流入蒸氨塔1,第一碱槽5内的另一部分溶液回流至脱硫塔11;第二碱槽7内盛有碱溶液,碱溶液的浓度高于第一碱槽5内溶液的浓度,第二碱槽7通过第一管6与输出管的主管连通,第一管6靠近第二碱槽7一端的高度高于第一管6靠近输出管主管一端的高度,第一管6上设置有流量开关,流量开关用于控制碱溶液的流量。通过设置流量开关,可以精确控制碱溶液的流量;通过设置第一管6靠近第二碱槽7一端的高度高于第一管6靠近输出管主管一端的高度,当流量开关开启时,在重力的作用下,第二碱槽7内的碱溶液可以直接向下流动与输出管内的溶液混合,不需要额外提供动力来促进碱溶液的流动,这样可以方便控制碱溶液的流量,从而精确控制碱的用量,使得流入蒸氨塔1的氨水符合指标,避免在蒸氨塔1内形成结晶,进而保证蒸氨废水的各项指标;通过设置输出管流出的一部分溶液流入脱硫塔11,可以实现蒸氨作业和脱硫作业的同步进行,提高作业效率。
具体地,本方案的采用氢氧化钠来配比第一碱槽5内的溶液和第二碱槽7内的碱溶液,其中,第一碱槽5内的溶液为2.5%氢氧化钠溶液,第二碱槽7内的碱溶液为40%氢氧化钠溶液。
具体地,蒸氨塔1的底部设置有废水管19,废水管19与第一碱槽5连通,第一碱槽5还用于收集蒸氨塔1通过废水管19流出的一部分蒸氨废水。由于本方案的蒸氨废水指标稳定,可以理解的是,蒸氨废水内还含有部分碱,将蒸氨废水用于配比第一碱槽5内的溶液,可以节省碱的用量,降低蒸氨作业的成本。
具体地,包括冷却器10,蒸氨废水经冷却器10冷却后流入第一碱槽5。可以理解的是,温度会影响碱的溶解度,通过设置冷却器10,可以将蒸氨废水降温后再注入到第一碱槽5内,避免第一碱槽5内溶液的温度波动较大,从而控制第一碱槽5内溶液的指标。
具体地,包括换热器8,蒸氨废水通过换热器8向待处理的氨水传递热量。在本实施例中,蒸氨塔1通过蒸汽17对待处理的氨水进行蒸馏处理,通过设置换热器8,可以预先对氨水进行加热,避免通入蒸氨塔1的氨水温度过低造成蒸氨塔1内部温度波动较大,保证蒸氨效果。
具体地,蒸氨塔1设置有多个第一入口,多个第一入口沿竖直方向间隔排布,所有的第一入口分别通过第二管9与混合器3连通。在本实施例中,蒸氨塔1沿竖直方向设置有多层塔板,蒸氨塔1内的氨水可以从上方的塔板流动到下方的塔板上。通过设置多个第一入口,待处理的氨水可以分成多股分别流入到蒸氨塔1内,这样可以使得氨水能够受热均匀,提高蒸氨效果。
具体地,每个第二管9上均设置有控制开关。通过设置控制开关,可以根据需要控制第一管6的导通与关闭,从而根据实际需要控制氨水进入蒸氨塔1的路径。在本实施例中,第二管9设置有六个,六个第二管9上的控制开关均能够单独控制,从上到下分别为1号开关、2号开关、3号开关、4号开关、5号开关和6号开关,例如,可以同时开启1号开关、2号开关、3号开关、4号开关、5号开关和6号开关,也可以只开启1号开关、3号开关和5号开关。
具体地,蒸氨塔1还设置有第二入口,第二入口用于通入蒸汽17,所有的第一入口均位于第二入口的上方。可以理解的是,蒸汽17是上移的,所有的第一入口均位于第二入口的上方,可以保证待处理的氨水均能够被蒸汽17加热,保证蒸氨效果。
具体地,输出管流出的溶液的密度为1.070-1.085。输出管的支管流出的溶液为第一碱槽5内的溶液和碱溶液的混合液,混合液的碱浓度可以通过密度来进行检测测量,这样可以降低浓度的检测难度,通过设置输出管的支管流出的混合液的密度为1.070-1.085,可以有效稳定待处理氨水的指标,有助于提高蒸氨效果。在本实施例中,可以将输出管的支管流出的混合液装入到容器内,使用1.0-1.1密度计对混合液进行密度检测,检测频次为2小时/次。
具体地,输出管的主管上设置有第一泵体4,第一泵体4用于输送混合液。在本实施例中,混合液在第一泵体4的作用下,一部分流入到混合器3内与待处理的氨水混合,另一部分回流到脱硫塔11内对焦炉煤气18进行脱硫处理。通过设置第一泵体4,可以对输出管的内部施加压力,促进混合液的流动。
本实施例还提供了一种蒸氨工艺,采用上述的蒸氨系统对氨水进行处理,工艺步骤如下:
使用第一碱槽5收集脱硫塔11流出的碱液和蒸氨塔1流出的部分蒸氨废水,第一碱槽5内的溶液和第二碱槽7内的碱溶液在输送管的主管内混合得到混合液,一部分混合液回流至脱硫塔11对焦炉煤气18进行脱硫处理,另一部分混合液流向混合器3,与待处理的氨水进行混合,混合完成后通过第一入口流入到蒸氨塔1内进行蒸氨处理,蒸汽17通过第二入口进入到蒸氨塔1对氨水进行蒸馏,蒸氨塔1的上方的分缩器2对蒸馏的气体进行冷却,分离水蒸气得到氨气16,氨气16从上方排出蒸氨塔1,蒸氨塔1的下方排出蒸氨废水,蒸氨废水在第二泵体15的作用下进入换热器8,对待处理的氨水进行预热,然后蒸氨废水进入冷却器10进行冷却,冷却后的一部分蒸氨废水流入第一碱槽5内配比第一碱槽5内的溶液,另一部分的蒸氨废水送往去酚氰环保站处理。
在本实施例中,可以使用收集槽14对待处理的氨水进行收集,通过第三泵体13泵处的待处理的氨水经过滤器12过滤之后进入换热器8进行预热,然后通入到混合器3与混合液混合,混合完成后通入蒸氨塔1内进行蒸氨作业。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种蒸氨系统,其特征在于,包括:
蒸氨塔;
混合器;
收集槽,所述收集槽用于收集待处理的氨水;
输出管,所述输出管包括主管和与所述主管连通的两个支管;
第一碱槽,所述第一碱槽用于收集脱硫塔流出的碱液,所述第一碱槽与所述主管连通,两个所述支管分别连通所述混合器和所述脱硫塔,所述第一碱槽内的一部分溶液进入所述混合器内和待处理的所述氨水后混合流入所述蒸氨塔,所述第一碱槽内的另一部分溶液回流至所述脱硫塔;
第二碱槽,所述第二碱槽内盛有碱溶液,所述碱溶液的浓度高于所述第一碱槽内溶液的浓度,所述第二碱槽通过第一管与所述主管连通,所述第一管靠近所述第二碱槽一端的高度高于所述第一管靠近所述主管一端的高度,所述第一管上设置有流量开关。
2.根据权利要求1所述的蒸氨系统,其特征在于,所述蒸氨塔的底部设置有废水管,所述废水管与所述第一碱槽连通,所述第一碱槽还用于收集所述蒸氨塔通过所述废水管流出的一部分蒸氨废水。
3.根据权利要求2所述的蒸氨系统,其特征在于,所述废水管上设置有冷却器,所述蒸氨废水经所述冷却器冷却后流入所述第一碱槽。
4.根据权利要求2所述的蒸氨系统,其特征在于,所述废水管上设置有换热器,所述蒸氨废水通过所述换热器向待处理的所述氨水传递热量。
5.根据权利要求1所述的蒸氨系统,其特征在于,所述蒸氨塔设置有多个第一入口,多个所述第一入口沿竖直方向间隔排布,所有的所述第一入口分别通过第二管与所述混合器连通。
6.根据权利要求5所述的蒸氨系统,其特征在于,所述蒸氨塔还设置有第二入口,所述第二入口用于通入蒸汽,所有的所述第一入口均位于所述第二入口的上方。
7.根据权利要求5所述的蒸氨系统,其特征在于,每个所述第二管上均设置有控制开关。
8.根据权利要求1所述的蒸氨系统,其特征在于,所述输出管流出的溶液的密度为1.070-1.085。
9.根据权利要求1所述的蒸氨系统,其特征在于,所述主管上设置有第一泵体。
10.根据权利要求1所述的蒸氨系统,其特征在于,所述第一碱槽内溶液为2.5%氢氧化钠溶液;
所述碱溶液为40%氢氧化钠溶液。
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