CN1858005A - 尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，将尿素工艺冷凝液通过给料泵送入第一换热器和第二换热器后与水解塔底部排出的废液进行交换，出换热器的物料温度是160－170℃，进入水解塔上部塔盘，经过多层塔盘，再经过塔盘内的梯度溢流降液，达到蒸馏效果，物料再经过塔盘及塔盘之间的蒸汽进入分布装置使温度升高后流入塔底，再通过塔底的第三换热器进一步加热，使残余尿素被分解，在塔底通过气体混合装置加入二氧化碳气体和蒸汽，使氨和尿素降至≤10ppm，然后再经第一换热器和第二换热器换热回收热量，降低废液温度后回收使用，本发明能达到国家环保要求的排放标准，并可降低消耗等。
Description
技术领域
本发明涉及化工产品生产中废液净化工艺，是一种尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺。
背景技术
尿素的生产已达到3800万吨/年，居世界首位。然而尿素在生产中的废水污染是比较严重的，对此，本领域近几年研制了不同的废水处理工艺，但是至今仍未找到一种比较成熟的工艺，使尿素工艺冷凝液达到排放标准的同时，并降低消耗。国外报道的工艺冷凝液的处理方法其排放标准比国内公开的处理方法低，但是，工艺和设备均复杂，处理成本高。
发明内容
本发明的目的是，提供一种尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，它能达到国家环保要求的排放标准，并可降低消耗等。
本发明为实现上述目的通过以下技术方案实现：尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，将尿素工艺冷凝液通过给料泵送入第一换热器和第二换热器后与水解塔底部排出的废液进行交换，出换热器的物料温度是160-170℃，进入水解塔上部塔盘，经过多层塔盘，再经过塔盘内的梯度溢流降液，达到蒸馏效果，物料再经过塔盘及塔盘之间的蒸汽进入分布装置使温度升高后流入塔底，再通过塔底的第三换热器进一步加热，使残余尿素被分解，在塔底通过气体混合装置加入二氧化碳气体和蒸汽，使氨和尿素降至≤10ppm，然后再经第一换热器和第二换热器换热回收热量，降低废液温度后回收使用，工艺冷凝液经过加热蒸馏、气提得到的氨和二氧化碳、水混合气体经水解塔和吸收槽进入回流冷凝器，生成的甲铵液再进入回流液槽，通过冷凝液泵加压后一路送热能利用段作回流液，未冷凝气通过回流液槽送往尿素装置，塔顶冷凝器冷却水吸收热量后进入温水冷却器，采用尿素循环水降温后用温水循环泵循环使用。水解塔中塔盘上的泡罩与升汽管是封闭式连接，升汽管的顶部与泡罩的顶板固定连接，升汽管的上部设置开口，泡罩的底部与升汽管连接。水解塔中塔盘上安装梯度溢流降液板。梯度溢流降液板有竖板和横板，竖板和横板垂直连接，横板上开孔。横板的顶部是波浪形。泡罩的圆周壁上开设长条形孔。水解塔底部安装汽体分布器，汽体分布器上的环形管道上安装无阻塞螺旋喷头。水解塔上段设置碳铵液体管道接口，在碳铵液体管道接口下方设置回流液管道接口，水解塔中段设置第一蒸汽管道接口和第二蒸汽管道接口，水解塔底段设置第三蒸汽管道接口。
本发明的积极效果突出：在达到了国家环保要求的排放标准下，较大幅度降低了消耗，采用的蒸汽压力为1.3-1.8Mpa，用户可根据需要做相应调整；采用不同浓度的氨水进行分段分层回流加入，尿素工艺冷凝液和合成氨多余氨水一并进行处理，流程简化，操作投资费用降低；水解塔底外设置的第三换热器，可最大限度的提高蒸汽利用率，使水解塔内物料温度高易分解，即保证效果又可节约能源；在水解塔内增加的梯度溢流降液板，可使塔内的液体呈梯度分布，延长了停留时间，从而保证了传质传热效率，使回收效果好；水解冷凝液部分以甲铵液的形式返回中压吸收系统，降低了带水量，利用系统水平衡的控制，同时也降低了低压吸收负荷。本发明的蒸汽加入的位置经分段分层加入，即提供热量又起到系统补压的作用，易于操作；为使尿素生产具有连续性，要求运行周期长，生产负荷不宜波动太大，本发明设计了全封闭式泡罩，满足了传质效果好，操作弹性大，气相回转通过升汽管时压降最小，保持了良好的鼓泡效果及塔盘调试、安装完毕后基本可不检修等条件；本发明的气液混合装置保证了物料的均匀混合；回收了工艺冷凝液中的氨和尿素，降低了消耗，提高了经济效益等。
附图说明
附图1是本发明工艺流程图；附图2是附图1中水解塔2的结构示意图；附图3是附图2中II部放大结构示意图；附图4是附图3中B向放大示意图；附图5是附图3中A向放大示意图；附图6是附图2中I部放大结构示意图；附图7是附图6中C向结构示意图。
具体实施方式
本发明的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，将尿素工艺冷凝液通过给料泵8送入第一换热器5和第二换热器4后与水解塔2底部排出的废液进行交换，出换热器的物料温度是160-170℃，进入水解塔2上部塔盘，经过多层塔盘，再经过塔盘内的梯度溢流降液，达到蒸馏效果，物料再经过塔盘及塔盘之间的蒸汽进入分布装置使温度升高后流入塔底，再通过塔底的第三换热器3进一步加热，使残余尿素被分解，在塔底通过气体混合装置1加入二氧化碳气体和蒸汽，使氨和尿素降至≤10ppm，然后再经第一换热器5和第二换热器4换热回收热量，降低废液温度后回收使用，工艺冷凝液经过加热蒸馏、气提得到的氨和二氧化碳、水混合气体经水解塔2和吸收槽6进入回流冷凝器9，生成的甲铵液再进入回流液槽10，通过冷凝液泵7加压后一路送热能利用段作回流液，未冷凝气通过回流液槽10送往尿素装置，塔顶冷凝器冷却水吸收热量后进入温水冷却器13，采用尿素循环水降温后用温水循环泵11循环使用。水解塔2中塔盘26上的泡罩27与升汽管28是封闭式连接，升汽管28的顶部与泡罩27的顶板固定连接，升汽管28的上部设置开口18，泡罩27的底部与升汽管28连接。水解塔2中塔盘26上安装梯度溢流降液板19。梯度溢流降液板19有竖板20和横板21，竖板20和横板21垂直连接，横板21上开孔。横板21的顶部是波浪形。泡罩27的圆周壁上开设长条形孔29。水解塔2底部安装汽体分布器23，汽体分布器23上的环形管道上安装无阻塞螺旋喷头22。水解塔2上段设置碳铵液体管道接口14，在碳铵液体管道接口14下方设置回流液管道接口15，水解塔2中段设置第一蒸汽管道接口16和第二蒸汽管道接口25，水解塔2底段设置第三蒸汽管道接口17。本发明工艺中蒸汽管的蒸汽是1.3-1.8Mpa，蒸汽的流量由调节阀控制，一路进塔底外部的第三换热器3换热后、经第一换热器5和第二换热器4进一步提高蒸汽利用率后直接从不同部位加入水解塔2内，充分利用蒸汽热能进行传质传热，另一路蒸汽与二氧化碳压缩机来的CO2气体调节流量后经过气体混合装置1后进入水解塔2底部，以满足节能净化的需要。本发明水解塔2顶部回流加入量能使氨吸收，同时不影响工艺冷凝液的净化回收效果及物料、温度平衡。本发明在水解塔2顶部增加的顶部吸收槽6，用塔项冷凝液作吸收液，逐步回收部分氨和CO2，出吸收槽6的混合物料进入塔顶温水冷凝器13进一步回收氨、CO2，同时采用来自尿素界区的碳铵液加入水解塔2上部回流，以增加工艺冷凝液分解、解吸的效果。本发明在水解塔2中段增加蒸汽管道接口加入蒸汽的方法，即节约蒸汽用量，又起到了系统压力操作稳定的作用。本发明所述的工艺是将传统解吸条件下不易分解的工艺冷凝液中的尿素，在较高的温度和适当的压力下，经过水解反应，转化成氨和二氧化碳，然后经过回收装置将氨、二氧化碳和水解生成的甲铵液回收到尿素生产中去。解吸后的残液达标。经净化后回收使用，达到了既回收尿素又回收净化水的目的。
图1中A表示碳铵液来自尿素界区，H表示不凝气去尿素装置，G表示冷却水去界外，F表示冷却水来自界外，E表示工艺冷凝液来自尿素生产，D表示净化水回用，C表示蒸汽来源，B表示二氧化碳压缩进入混合装置1，12是工艺冷凝液槽。24是无阻塞螺旋喷头。本发明未详述内容均为公知技术。
Claims (8)
1、尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：将尿素工艺冷凝液通过给料泵(8)送入第一换热器(5)和第二换热器(4)后与水解塔(2)底部排出的废液进行交换，出换热器的物料温度是160-170℃，进入水解塔(2)上部塔盘，经过多层塔盘，再经过塔盘内的梯度溢流降液，达到蒸馏效果，物料再经过塔盘及塔盘之间的蒸汽进入分布装置使温度升高后流入塔底，再通过塔底的第三换热器(3)进一步加热，使残余尿素被分解，在塔底通过气体混合装置(1)加入二氧化碳气体和蒸汽，使氨和尿素降至≤10ppm，然后再经第一换热器(5)和第二换热器(4)换热回收热量，降低废液温度后回收使用，工艺冷凝液经过加热蒸馏、气提得到的氨和二氧化碳、水混合气体经水解塔(2)和吸收槽(6)进入回流冷凝器(9)，生成的甲铵液再进入回流液槽(10)，通过冷凝液泵(7)加压后一路送热能利用段作回流液，未冷凝气通过回流液槽(10)送往尿素装置，塔顶冷凝器冷却水吸收热量后进入温水冷却器(13)，采用尿素循环水降温后用温水循环泵(11)循环使用。
2、根据权利要求1所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：水解塔(2)中塔盘(26)上的泡罩(27)与升汽管(28)是封闭式连接，升汽管(28)的顶部与泡罩(27)的顶板固定连接，升汽管(28)的上部设置开口(18)，泡罩(27)的底部与升汽管(28)连接。
3、根据权利要求1或2所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：水解塔(2)中塔盘(26)上安装梯度溢流降液板(19)。
4、根据权利要求3所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：梯度溢流降液板(19)有竖板(20)和横板(21)，竖板(20)和横板(21)垂直连接，横板(21)上开孔。
5、根据权利要求4所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：横板(21)的顶部是波浪形。
6、根据权利要求2所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：泡罩(27)的圆周壁上开设长条形孔(29)。
7、根据权利要求1或4所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：水解塔(2)底部安装汽体分布器(23)，汽体分布器(23)上的环形管道上安装无阻塞螺旋喷头(22)。
8、根据权利要求7所述的尿素工艺冷凝液节能净化回收工艺，其特征在于：水解塔(2)上段设置碳铵液体管道接口(14)，在碳铵液体管道接口(14)下方设置回流液管道接口(15)，水解塔(2)中段设置第一蒸汽管道接口(16)和第二蒸汽管道接口(25)，水解塔(2)底段设置第三蒸汽管道接口(17)。
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Assignee: Anhui Jinmei Zhongneng Chemical Co.,Ltd. Assignor: Liu Guosheng|Li Honglin Contract record no.: 2011340000241 Denomination of invention: Energy saving, purifying and recovering process for urea process condensate Granted publication date: 20080709 License type: Exclusive License Open date: 20061108 Record date: 20110803 |
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