CN215327037U - 蒸氨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氨水处理技术领域，具体涉及一种蒸氨系统。蒸氨系统包括蒸氨塔、氨水加热器、煤气预热器、焦炉煤气和硫铵饱和器；氨水加热器位于蒸氨塔的氨水入口前端，用于加热待处理的氨水；蒸氨塔用于降低氨水中的氨浓度；硫铵饱和器和煤气预热器依次设置在蒸氨塔的煤气进口前端，焦炉煤气经过硫铵饱和器和煤气预热器后通入蒸氨塔内，煤气预热器的热源入口通入有高温蒸汽，高温蒸汽用于对焦炉煤气预热；蒸氨塔上煤气出口与硫铵饱和器的入口连通。高温蒸汽通过煤气预热器对焦炉煤气加热，避免了蒸汽混入焦炉煤气中进入蒸氨塔中而增加脱氨废水的量，也避免了蒸汽中的水损失。

Description

蒸氨系统

技术领域

本实用新型涉及氨水处理技术领域，具体涉及一种蒸氨系统。

背景技术

在炼焦过程中，会产生污染物剩余氨水，为了防止剩余氨水对环境造成污染，需要对剩余氨水处理达标后才能排放。蒸氨是剩余氨水预处理的有效手段，能够使剩余氨水的氨浓度由3000～4000mg/L降低到100～200mg/L。目前，我国大部分焦化厂采用直接蒸汽加热法蒸氨，该方法通常以直接蒸汽作为热源，氨水蒸氨工序对蒸汽的消耗巨大。不仅浪费了热能、水，还给蒸氨废水的生化处理造成极大压力。

国内用于蒸氨的蒸汽有两种获取方式：一种是管式炉加热法，以焦炉煤气为燃料，将软水加热并转换成高温蒸汽，此方法需要较多的焦炉煤气，资源浪费严重；另一种是荒煤气加热法，以焦炉的荒煤气作为热源，用夹套上升管对荒煤气余热进行回收并将软水转换成水蒸汽。此方法由于设备庞大，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，同时此方法并不能将荒煤气中的余热有效利用，仍存在能源浪费问题。

在直接蒸汽加热法蒸氨时，高温水蒸气多在0.5MPA低压环境中工作，蒸汽消耗量大、且造成蒸氨后废水量增大。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种蒸氨系统,从而实现了一机两用，根据需求可以采用工厂余热进行制冷和制热两种能源利用，设备利用率大大提高。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种蒸氨系统，其包括蒸氨塔、氨水加热器、煤气预热器、焦炉煤气和硫铵饱和器；所述氨水加热器位于蒸氨塔的氨水入口前端，用于加热待处理的氨水；所述蒸氨塔用于降低氨水中的氨浓度；所述蒸氨塔侧壁设置有氨水进口，底部设置有废液口和煤气进口，顶部设置有煤气出口；所述硫铵饱和器和所述煤气预热器依次设置在所述蒸氨塔的煤气进口前端，所述焦炉煤气经过所述硫铵饱和器和所述煤气预热器后通入所述蒸氨塔内，所述煤气预热器的热源入口通入有高温蒸汽，高温蒸汽用于对焦炉煤气预热；所述蒸氨塔上煤气出口与所述硫铵饱和器的入口连通。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述氨水加热器为换热器，所述氨水加热器的热源入口与所述蒸氨塔底部的废液口连接，通过所述蒸氨塔废液口排出的脱氨废水对待处理的氨水进行预热。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，还包括再沸器，所述蒸氨塔底部设置有废液再沸循环管路，所述废液再沸循环管路中设置有再沸器，所述蒸氨塔底部的废液经过所述废液再沸循环管路中的再沸器，通过再沸器的加热，使蒸氨塔底部的废液温度保持在预定温度范围。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述再沸器为换热器，所述再沸器的热源入口通入有高温蒸汽，用于对所述蒸氨塔底部的废液加热。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述蒸氨塔还包括氨水分布器和煤气分布器，所述氨水分布器和所述煤气分布器均设置在所述蒸氨塔内部，包括多个洒水口，用于将待处理的氨水均匀喷洒至所述蒸氨塔内，所述煤气分布器包括多个出气口，用于将通入所述蒸氨塔内的所述焦炉煤气均匀分布在所述蒸氨塔内。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述蒸氨塔还包括冷凝器和捕雾器，所述冷凝器和所述捕雾器均设置在所述蒸氨塔的上部空间，所述捕雾器设置在所述蒸氨塔的中部，将所述蒸氨塔分割为上部空间和下部空间，所述氨水分布器和所述煤气分布器位于所述捕雾器的下方，所述冷凝器位于所述捕雾器的上方。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述蒸氨塔还包括液位计，所述液位计设置在所述蒸氨塔的底部侧壁外，所述液位计与所述蒸氨塔的内部连通，用于显示所述蒸氨塔底部废液的存量。

在如上所述的蒸氨系统中，作为优选方案，所述蒸氨塔还包括至少两个塔盘，所述塔盘横置在所述蒸氨塔内，位于所述氨水分布器的下方，所述塔盘与所述蒸氨塔的内壁之间设置有缺口，用于排液，所相邻两个塔盘与所述蒸氨塔内壁之间的缺口位于所述蒸氨塔内部的对侧。

本实用新型还提供一种蒸氨方法，包括：

步骤S1，将待处理的氨水加热至70-75℃，然后通入蒸氨塔，在蒸氨塔内进一步升温至95-98℃，从而使部分待处理的氨水中的氨气与水分离形成氨气和脱氨废水，氨气分布在蒸氨塔内，脱氨废水积存在蒸氨塔底部；

步骤S2，将焦炉煤气经预热至70-78℃后在蒸氨塔的底部通入蒸氨塔内，自蒸氨塔底部向上，夹带分离出来的氨气自蒸氨塔顶部排出；

步骤S3,将步骤S2中排出的焦炉煤气和氨气通入硫铵饱和器内，分离出焦炉煤气中的氨；

步骤S4，将蒸氨塔中的脱氨废水排出进行去生化处理。

待处理的氨水首先补充碱液，然后通过氨水加热器与脱氨废水进行热交换加热，并进入蒸氨塔中；焦炉煤气通过煤气预热器进行加热，煤气预热器的热源为高温蒸汽；蒸氨塔内部积存的脱氨废水通过再沸器持续加热，使脱氨废水保持在95-98℃。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的蒸氨系统，具有如下有益效果：

本实用新型提供的蒸氨系统通过设置氨水加热器，采用脱氨废水中的余温对待处理的氨水进行加热，有效利用了脱氨废水中的热量，节约了能源；高温蒸汽通过煤气预热器对焦炉煤气加热，避免了蒸汽混入焦炉煤气中进入蒸氨塔中而增加脱氨废水的量，也避免了蒸汽中的水损失；通过设置再沸器使蒸氨塔内脱氨废水的温度保持稳定，进而确保蒸氨塔内的温度维持稳定，采用换热器作为再沸器，采用高温蒸汽作为换热器的热源，从而实现不接触热量传递，使低压蒸汽在换热后变成纯净的蒸汽冷凝液循环使用，同时避免了脱氨废水中水分的增加。通过设置氨水分布器和煤气分布器以及塔盘，使待处理的氨水和进入蒸氨塔的焦炉煤气充分混合，增大氨水的面积，利于氨水的充分升温，从而使氨气蒸发更好。设置冷凝器和捕雾器，使氨气和焦炉煤气更加干燥。本实用新型的蒸氨系统产生的废水少，没有蒸汽的水损失，蒸氨需要的热量少。

附图说明

图1为本实用新型实施例的蒸氨系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例的蒸氨塔结构示意图。

附图标记说明：

1、氨水分布器；2、煤气分布器；3、冷凝管；4、捕雾器；5、塔盘；6、液位计。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合具体情况说明本实用新型的示例性实施例：

请参考图1和图2，为本实施例一种蒸氨系统，其包括蒸氨塔、氨水加热器、煤气预热器、焦炉煤气和硫铵饱和器；氨水加热器位于蒸氨塔的氨水入口前端，用于加热待处理的氨水；蒸氨塔用于降低氨水中的氨浓度；蒸氨塔侧壁设置有氨水进口，底部设置有废液口和煤气进口，顶部设置有煤气出口；硫铵饱和器和煤气预热器依次设置在蒸氨塔的煤气进口前端，焦炉煤气经过硫铵饱和器和煤气预热器后通入蒸氨塔内，煤气预热器的热源入口通入有高温蒸汽(低压蒸汽)，高温蒸汽用于对焦炉煤气预热；蒸氨塔上煤气出口与上述硫铵饱和器的入口连通。

在使用时，首先，待处理的氨水(60℃左右、PH值11左右、氨氮含量2500-3000mg/L)通过氨水加热器加热至70-75℃，然后通入蒸氨塔，在蒸氨塔内进一步升温至95-98℃，从而使部分待处理的氨水中的氨气与水分离形成氨气和脱氨废水，氨气分布在蒸氨塔内，脱氨废水积存在蒸氨塔底部；其次，将焦炉煤气经煤气预热器预热至70-78℃后在蒸氨塔的底部通入蒸氨塔内，自蒸氨塔底部向上，夹带分离出来的氨气自蒸氨塔顶部的煤气出口排出；然后,将蒸氨塔的煤气出口处排出的焦炉煤气和氨气通入硫铵饱和器内，分离出焦炉煤气中的氨，此时，蒸氨塔底部积存的脱氨废水中的氨氮含量已经不高于200mg/L，符合后续处理排放标准了；最后，将蒸氨塔中的脱氨废水排出进行去生化处理。本实用新型避免将低压蒸汽直接通入蒸氨塔进行加热，从而避免了蒸汽中的水损失，且避免了大量产生脱氨废水。

进一步地，氨水加热器为换热器，氨水加热器的热源入口与上述蒸氨塔底部的废液口连接，通过蒸氨塔废液口排出的脱氨废水对待处理的氨水进行预热。因蒸氨塔底部积存的脱氨废水的温度基本在95-98℃，将其直接排出进行去生化处理，比较浪费热量，本实施例利用该脱氨废水对待处理的氨水加热，使其初步升温至75℃左右，从而有效利用了热量。

进一步地，还包括再沸器，蒸氨塔底部设置有废液再沸循环管路，废液再沸循环管路中设置有再沸器，蒸氨塔底部的废液经过废液再沸循环管路中的再沸器，通过再沸器的加热，使蒸氨塔底部的废液温度保持在预定温度范围。再沸器为换热器，再沸器的热源入口通入有高温蒸汽，用于对蒸氨塔底部的废液加热，从而使蒸氨塔内脱氨废水的温度保持稳定，进而确保蒸氨塔内的温度维持稳定。本实施例通过采用换热器作为再沸器，采用高温蒸汽作为换热器的热源，从而实现不接触热量传递，使低压蒸汽在换热后变成纯净的蒸汽冷凝液循环使用，同时避免了脱氨废水中水分的增加。

进一步地，蒸氨塔还包括氨水分布器1和煤气分布器2，氨水分布器1和煤气分布器2均设置在蒸氨塔内部，包括多个洒水口，用于将待处理的氨水均匀喷洒至蒸氨塔内，煤气分布器2包括多个出气口，用于将通入蒸氨塔内的焦炉煤气均匀分布在蒸氨塔内。在本实施例中，氨水分布器1设置在蒸氨塔的上部，自上而下喷淋氨水自蒸氨塔内。煤气分布器2设置在蒸氨塔的底部，煤气分布器2的出气口向上，将焦炉煤气均匀分散至蒸氨塔内，热的焦炉废气自蒸氨塔底部上升并与喷洒而下的待处理氨水充分接触，从而实现较好的氨气和水分离。

进一步地，蒸氨塔还包括冷凝器3和捕雾器4，冷凝器3和捕雾器4均设置在蒸氨塔的上部空间，捕雾器4设置在蒸氨塔的中部，将蒸氨塔分割为上部空间和下部空间，捕雾器4用于将氨气和煤气中的水分收集结存排出，避免过多的水分经蒸氨塔顶部的煤气出口(也称气体出口，如图2中的气体出口)排出而影响后续处理效果。氨水分布器1和煤气分布器2位于捕雾器4的下方，冷凝器3位于捕雾器4的上方。由于蒸氨塔内的温度较高，分离出来的氨气和焦炉煤气温蒂也较高，冷凝器3将温度较高的氨气和焦炉煤气的温蒂降低以满足后续处理要求，同时通过冷凝，将热的混合气体(氨气和焦炉煤气)中的水蒸气进一步冷凝截留，使混合气体保持干燥。

进一步地，蒸氨塔还包括液位计6，液位计6设置在蒸氨塔的底部侧壁外，液位计6与蒸氨塔的内部连通，用于显示蒸氨塔底部废液的存量。在使用时操作者可以通过液位计6直观的了解蒸氨塔内部废液(即蒸氨废水)的量，并根据废液的量决定是否排出蒸氨废水。塔底废液(氨氮含量200mg/L)到达一定水位线时，由废水泵将废水排出，经换热器给剩余氨水升温后送至生化水处理。

进一步地，蒸氨塔还包括至少两个塔盘5，塔盘5横置在蒸氨塔内，位于氨水分布器1的下方，塔盘5与上述蒸氨塔的内壁之间设置有缺口，用于排液，所相邻两个塔盘5与上述蒸氨塔内壁之间的缺口位于蒸氨塔内部的对侧。通过设置塔盘5，将氨水分布器1喷洒下来的待处理氨水均匀分布在塔盘5中，增大与焦炉废气的接触面积，同时避免待处理的氨水过早的降落至蒸氨塔底部的脱氨废水中，通过最大的蒸发面积，使待处理的氨水的蒸发效果更好，采用至少两个塔盘5，可以使蒸发面积进一步加大，使蒸氨更加充分。

本实用新型还提供一种蒸氨方法，包括：

步骤S1，将待处理的氨水加热至70-75℃，然后通入蒸氨塔，在蒸氨塔内进一步升温至95-98℃，从而使部分待处理的氨水中的氨气与水分离形成氨气和脱氨废水，氨气分布在蒸氨塔内，脱氨废水积存在蒸氨塔底部；

步骤S2，将焦炉煤气经预热至70-78℃后在蒸氨塔的底部通入蒸氨塔内，自蒸氨塔底部向上，夹带分离出来的氨气自蒸氨塔顶部排出；焦炉煤气与通入蒸氨塔内的待处理氨水的气液比为1:150。

步骤S3,将步骤S2中排出的焦炉煤气和氨气通入硫铵饱和器内，分离出焦炉煤气中的氨；

步骤S4，将蒸氨塔中的脱氨废水排出进行去生化处理。

进一步地，待处理的氨水(60℃左右、PH值11左右、氨氮含量2500～3000mg/L)首先补充碱液，然后通过氨水加热器与脱氨废水进行热交换加热，将待处理的氨水加热至75℃，并进入蒸氨塔中；焦炉煤气通过鼓风机进入硫铵饱和器，将硫铵饱和器后的焦炉煤气一部分通过煤气风机引出并通过煤气预热器进行加热，煤气预热器的热源为高温蒸汽；蒸氨塔内部积存的脱氨废水通过再沸器持续加热至101.8-102.7℃后流入蒸氨塔内，从而使脱氨废水保持在95-98℃。

待处理的氨水中补充碱液的目的是用来分解氨水中的固定铵如氯化铵和硫氰化铵，因为固定铵中的氨在蒸铵塔中不能挥发出来，补充碱液可以防止脱氨废水中氨氮超标。

综上所述，本实用新型提供的蒸氨系统通过设置氨水加热器，采用脱氨废水中的余温对待处理的氨水进行加热，有效利用了脱氨废水中的热量，节约了能源；高温蒸汽通过煤气预热器对焦炉煤气加热，避免了蒸汽混入焦炉煤气中进入蒸氨塔中而增加脱氨废水的量，也避免了蒸汽中的水损失；通过设置再沸器使蒸氨塔内脱氨废水的温度保持稳定，进而确保蒸氨塔内的温度维持稳定，采用换热器作为再沸器，采用高温蒸汽作为换热器的热源，从而实现不接触热量传递，使低压蒸汽在换热后变成纯净的蒸汽冷凝液循环使用，同时避免了脱氨废水中水分的增加。通过设置氨水分布器和煤气分布器以及塔盘，使待处理的氨水和进入蒸氨塔的焦炉煤气充分混合，增大氨水的面积，利于氨水的充分升温，从而使氨气蒸发更好。设置冷凝器和捕雾器，使氨气和焦炉煤气更加干燥。本实用新型的蒸氨系统产生的废水少，没有蒸汽的水损失，蒸氨需要的热量少。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种蒸氨系统，其特征在于，包括蒸氨塔、氨水加热器、煤气预热器、焦炉煤气和硫铵饱和器；

所述氨水加热器位于蒸氨塔的氨水入口前端，用于加热待处理的氨水；

所述蒸氨塔用于降低氨水中的氨浓度；所述蒸氨塔侧壁设置有氨水进口，底部设置有废液口和煤气进口，顶部设置有煤气出口；

所述硫铵饱和器和所述煤气预热器依次设置在所述蒸氨塔的煤气进口前端，所述焦炉煤气经过所述硫铵饱和器和所述煤气预热器后通入所述蒸氨塔内，所述煤气预热器的热源入口通入有高温蒸汽，高温蒸汽用于对焦炉煤气预热；

所述蒸氨塔上煤气出口与所述硫铵饱和器的入口连通。

2.根据权利要求1所述的蒸氨系统，其特征在于，所述氨水加热器为换热器，所述氨水加热器的热源入口与所述蒸氨塔底部的废液口连接，通过所述蒸氨塔废液口排出的脱氨废水对待处理的氨水进行预热。

3.根据权利要求1或2所述的蒸氨系统，其特征在于，还包括再沸器，所述蒸氨塔底部设置有废液再沸循环管路，所述废液再沸循环管路中设置有再沸器，所述蒸氨塔底部的废液经过所述废液再沸循环管路中的再沸器，通过再沸器的加热，使蒸氨塔底部的废液温度保持在预定温度范围。

4.根据权利要求3所述的蒸氨系统，其特征在于，所述再沸器为换热器，所述再沸器的热源入口通入有高温蒸汽，用于对所述蒸氨塔底部的废液加热。

5.根据权利要求1所述的蒸氨系统，其特征在于，所述蒸氨塔还包括氨水分布器和煤气分布器，所述氨水分布器和所述煤气分布器均设置在所述蒸氨塔内部，包括多个洒水口，用于将待处理的氨水均匀喷洒至所述蒸氨塔内，所述煤气分布器包括多个出气口，用于将通入所述蒸氨塔内的所述焦炉煤气均匀分布在所述蒸氨塔内。

6.根据权利要求5所述的蒸氨系统，其特征在于，所述蒸氨塔还包括冷凝器和捕雾器，所述冷凝器和所述捕雾器均设置在所述蒸氨塔的上部空间，所述捕雾器设置在所述蒸氨塔的中部，将所述蒸氨塔分割为上部空间和下部空间，所述氨水分布器和所述煤气分布器位于所述捕雾器的下方，所述冷凝器位于所述捕雾器的上方。

7.根据权利要求5或6所述的蒸氨系统，其特征在于，所述蒸氨塔还包括液位计，所述液位计设置在所述蒸氨塔的底部侧壁外，所述液位计与所述蒸氨塔的内部连通，用于显示所述蒸氨塔底部废液的存量。

8.根据权利要求7所述的蒸氨系统，其特征在于，所述蒸氨塔还包括至少两个塔盘，所述塔盘横置在所述蒸氨塔内，位于所述氨水分布器的下方，所述塔盘与所述蒸氨塔的内壁之间设置有缺口，用于排液，所相邻两个塔盘与所述蒸氨塔内壁之间的缺口位于所述蒸氨塔内部的对侧。

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