CN203794660U - 一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，该装置包括剩余氨水槽、循环氨水槽、蒸氨塔、蒸氨塔再沸器、蒸氨塔冷凝器、蒸氨塔回流罐、及硫铵工段的喷射泵或液环泵；所述蒸氨塔上部同所述剩余氨水槽连接；所述蒸氨塔顶部同所述蒸氨塔冷凝器的进口连接，蒸氨塔冷凝器的出口同所述蒸氨塔回流罐连接，蒸氨塔回流罐气相出口同所述喷射泵或液环泵的气体进口连接，喷射泵或液环泵的液体进口同硫铵工段的硫铵母液管线连接；蒸氨塔底循环液的出口和进口分别同所述蒸氨塔再沸器的壳程进口和出口连接，蒸氨塔再沸器的管程进口和出口分别同所述循环氨水槽的出口和进口连接。本实用新型的装置能够降低能耗，提高塔分离效果，易于操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蒸氨装置，特别是涉及一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置。
背景技术
煤焦化化产工段，蒸氨是处理剩余氨水的常规方法，是一种耗能过程。传统的蒸氨采用蒸汽直接气提的方式，蒸汽消耗约为150～250kg/吨剩余氨水，不仅能耗大，腐蚀严重，而且产生多余的蒸氨废水，提高了后续废水处理成本。同时，基于蒸汽气提，蒸氨塔顶无外置回流，蒸馏操作比较保守，内置分缩器无法精确调节回流比，从而无法实现精馏塔的最优化操作，造成了蒸氨过程中能量的大量浪费。
能耗大、污染重是目前焦化工业普遍存在的问题。面对日益严峻的经济及环保压力，焦化行业需要不断提升生产水平，通过精细化操作，最大限度的回收系统中的低、中、高级能量，实现能量梯级利用，同时，尽量避免生产过程中的二次污染，才能节约能源，保护环境，降低生产成本。
近年来，负压蒸馏技术在煤焦化行业兴起，尤其是负压蒸氨技术，已有运行的工业实例。温度和压力是精馏操作中，两个重要的参数，对于特定组分，在一定组成及相态下，温度和压力具有一一对应的关系，压力越低，温度也越低。精馏过程是典型的气液两项传质过程，压力越小，组分间相对挥发度越大，越有利于分离，因此，降低蒸馏过程的操作压力，不但可以降低塔底热源温位，而且可以提高塔的分离效果，从而起到节省设备费用及操作费用的目的。
专利号CN201110172055.7公开了一种用于处理焦化剩余氨水的管式炉负压蒸氨工艺，蒸氨所需的热源由管式炉循环加热蒸氨塔塔底的蒸氨废水提供，剩余氨水进入运用真空系统的真空泵对塔顶抽负压或运用文丘里喷射器对塔顶的氨气进行冷却的蒸氨塔内,在负压状态下使剩余氨水中的氨挥发。该发明实现间接蒸氨过程，但采用管式炉，意味着需消耗高品位热量。
传统蒸氨工艺及现有的负压蒸氨工艺中，均在蒸氨塔顶设有内置分缩器，分缩器虽然可通过控制塔顶温度，从而起到调节塔顶氨气浓度的作用，但分缩器无法计量进入分缩器的蒸汽量，也就无法精确调节蒸氨塔中气液相比，即无法精确调节回流比。回流比作为精馏塔操作中，一项非常重要的操作指标，直接影响整个塔能耗的高低，无法调节和控制回流比，也就无法确保最优的蒸馏操作，从而无法使整个精馏过程的能耗降到最低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，该装置能够充分利用焦化系统的余热，降低能耗，能够提高蒸氨塔的分离效果，装置结构简单，易于操作，能够广泛用于煤焦化系统中处理剩余氨水。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，该装置包括剩余氨水槽、循环氨水槽、蒸氨塔、蒸氨塔再沸器、蒸氨塔冷凝器、蒸氨塔回流罐、及硫铵工段的喷射泵或液环泵；所述蒸氨塔上部同所述剩余氨水槽连接；所述蒸氨塔顶部同所述蒸氨塔冷凝器的进口连接，所述蒸氨塔冷凝器的出口同所述蒸氨塔回流罐连接，所述蒸氨塔回流罐气相出口同所述喷射泵或液环泵的气体进口连接，所述喷射泵或液环泵的液体进口同硫铵工段的硫铵母液管线连接；所述蒸氨塔底循环液的出口和进口分别同所述蒸氨塔再沸器的壳程进口和出口连接，所述蒸氨塔再沸器的管程进口和出口分别同所述循环氨水槽的出口和进口连接。
上述用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其中，所述剩余氨水槽与所述蒸氨塔的连接管线上设置加碱管路。
上述用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其中，所述蒸氨塔回流罐的液相出口同焦化系统中的脱硫工段进口连接。
上述用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其中，所述蒸氨塔回流罐的液相出口分为两路，一路同蒸氨塔的顶部连接，用于向所述蒸氨塔内提供回流液，另一路同焦化系统中的脱硫工段进口连接。
上述用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其中，所述蒸氨塔底循环液出口分为两路，一路与所述蒸氨塔再沸器壳程进口连接，另一路同生化处理工段进口连接。
采用本实用新型的装置，剩余氨水进入蒸氨塔的上部，采用循环氨水为蒸氨塔再沸器提供热源，用于蒸氨塔的精馏操作，剩余氨水在蒸氨塔内进行精馏分离，塔顶气相通过蒸氨塔冷凝器冷凝后进入蒸氨塔回流罐，蒸氨塔回流罐中的气相进入硫铵工段的喷射泵或液环泵，以硫铵母液作为工作介质，使气相出料升压后进入硫铵工段，蒸氨塔在喷射泵或液环泵的作用下形成负压，剩余氨水在蒸氨塔内实现了在负压低温下的精馏操作。蒸氨塔回流罐中的液相一部分回流进入蒸氨塔塔顶，作为蒸氨塔的回流液，一部分出料进入脱硫工段。
本实用新型的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置具有如下有益效果：
1、本实用新型装置中，以循环氨水为热源，充分利用了焦化系统内部循环氨水的低温热量，实现了对余热的有效利用，避免了采用高品位热源导致增加能耗，同时，采用间接法蒸氨，节省蒸汽，也避免产生额外废水，增加处理废水的成本；
2、本实用新型装置中，在蒸氨塔内无需设置分缩器，而是在蒸氨塔外设置蒸氨塔回流罐，回流罐的液相出料一部分回流至蒸氨塔顶，作为蒸氨塔的回流液，也即实现了采用塔外冷凝回流，能够方便灵活且精确的调节蒸氨塔的回流比，从而确定蒸氨塔适宜的操作条件，提高蒸氨塔分离效果，从而降低了蒸氨塔的冷热负荷，降低能耗；
3、本实用新型的装置中，采用硫铵工段的硫铵母液为循环工作介质，通过硫铵工段的喷射泵或液环泵产生蒸氨塔精馏操作所需的真空度及气相输送所需的压力，不需额外使用其他工作介质，降低装置运行成本，且升压过程中冷凝后进入工作介质硫铵母液中的氨水无需进一步分离，可随硫铵母液直接进入硫铵工段，操作简单，方便易行；
4、采用本实用新型的装置，通过调节蒸氨塔的真空度以及精确调节蒸氨塔的回流比，能够使蒸氨塔的塔底出料含氨量低于20mg/L。
附图说明
图1为本实用新型用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。
如图1所示，本实用新型的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置包括剩余氨水槽1、循环氨水槽3、蒸氨塔7、蒸氨塔再沸器6、蒸氨塔冷凝器8、蒸氨塔回流罐9、以及硫铵工段的喷射泵或液环泵11。蒸氨塔7的上部同剩余氨水槽1连接，在剩余氨水槽1与蒸氨塔7的连接管线上还可以设置加碱管路，加入氢氧化钠，使剩余氨水中的铵盐生成稳定的钠盐，以分离氨，蒸氨塔7的顶部同蒸氨塔冷凝器8的进口连接，蒸氨塔冷凝器8的出口同蒸氨塔回流罐9连接。蒸氨塔回流罐9的液相出口可以分为两路，一路返回蒸氨塔7的塔顶，作为回流液，一路出料与脱硫工段进口连接，送入脱硫工段，蒸氨塔回流罐9的气相出口同硫铵工段的喷射泵或液环泵11的气体进口连接，喷射泵或液环泵11的液体进口同硫铵工段的硫铵母液管线连接。蒸氨塔7的塔底循环液的出口和进口分别同蒸氨塔再沸器5的壳程进口和出口连接，蒸氨塔再沸器5的管程进口和出口分别同循环氨水槽3的出口和进口连接，以使循环氨水作为蒸氨塔再沸器的热源。蒸氨塔7塔底循环液的出口分为两路，一路同蒸氨塔再沸器5的壳程进口连接，另一路同生化处理工段进口连接，将塔底废水送入生化处理工段进行处理。
本实用新型的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置的运行过程如下：
剩余氨水槽1中的剩余氨水经由剩余氨水泵2与加碱管路内的碱液混合后进入蒸氨塔7的上部，循环氨水槽3内的循环氨水经由循环氨水泵4进入蒸氨塔再沸器5的管程，作为蒸氨塔再沸器5的热源，塔底循环液经由蒸氨塔底循环泵6进入蒸氨塔再沸器5的壳程，与管程内的循环氨水进行热交换，为蒸氨塔7提供热源，使剩余氨水在蒸氨塔7内完成精馏分离。蒸氨塔7内分离的气相通过塔顶进入蒸氨塔冷凝器8中，之后进入蒸氨塔回流罐9内，蒸氨塔回流罐9内的气相通过气相出口进入硫铵工段的喷射泵或液环泵11的气体进口，硫胺母液进入喷射泵或液环泵11的液相进口，硫铵母液作为工作介质，使气相出料升压后进入后续硫铵工段，蒸氨塔7在喷射泵或液环泵11的作用下形成负压，剩余氨水在蒸氨塔7内实现了负压精馏操作，蒸氨塔回流罐9内的液相通过液相出口排出，分为两路，一路经由蒸氨塔回流泵10返回蒸氨塔7的塔顶，作为蒸氨塔7的回流液，一路采出送入后续脱硫工段，通过调整回流液与采出送入脱硫工段的液体的比例，能够精确调整精馏塔的回流比，以使精馏塔达到最适宜操作条件，提高分离效率。采用本实用新型的装置，通过调节蒸氨塔的真空度以及精确调节蒸氨塔的回流比，能够使蒸氨塔的塔底出料含氨量低于20mg/L。
Claims (5)
1.一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其特征在于，该装置包括剩余氨水槽、循环氨水槽、蒸氨塔、蒸氨塔再沸器、蒸氨塔冷凝器、蒸氨塔回流罐、及硫铵工段的喷射泵或液环泵；所述蒸氨塔上部同所述剩余氨水槽连接；所述蒸氨塔顶部同所述蒸氨塔冷凝器的进口连接，所述蒸氨塔冷凝器的出口同所述蒸氨塔回流罐连接，所述蒸氨塔回流罐气相出口同所述喷射泵或液环泵的气体进口连接，所述喷射泵或液环泵的液体进口同硫铵工段的硫铵母液管线连接；所述蒸氨塔底循环液的出口和进口分别同所述蒸氨塔再沸器的壳程进口和出口连接，所述蒸氨塔再沸器的管程进口和出口分别同所述循环氨水槽的出口和进口连接。
2.如权利要求1所述的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其特征在于，所述剩余氨水槽与所述蒸氨塔的连接管线上设置加碱管路。
3.如权利要求1所述的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其特征在于，所述蒸氨塔回流罐的液相出口同焦化系统中的脱硫工段进口连接。
4.如权利要求1所述的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其特征在于，所述蒸氨塔回流罐的液相出口分为两路，一路同蒸氨塔的顶部连接，用于向所述蒸氨塔内提供回流液，另一路同焦化系统中的脱硫工段进口连接。
5.如权利要求1所述的用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置，其特征在于，所述蒸氨塔底循环液出口分为两路，一路与所述蒸氨塔再沸器壳程进口连接，另一路同生化处理工段进口连接。
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