CN221644638U - 一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，其特征在于，包括脱酸塔、1#蒸氨塔、2#蒸氨塔、冷凝器、氨分缩器和氨水换热器，所述脱酸塔的底部液相区连接脱酸再沸器，底部连接氨水泵。1#蒸氨塔的顶部设置有部分冷凝器，1#蒸氨塔底部与2#蒸氨塔的液相区相连通，1#蒸氨塔的气相区与2#蒸氨塔的气相区相连接，1#蒸氨塔的顶部和2#蒸氨塔顶部均与浓氨汽管相连接，1#蒸氨塔上部分冷凝器的出液口与2#蒸氨塔的液相区相连通。本实用新型的有益效果是：1#蒸氨塔塔顶氨汽余热为2#蒸氨塔提供汽提蒸汽所需热源，使得蒸氨工艺不仅可以获得较为洁净的浓氨水产品，还能降低蒸氨的能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置。
背景技术
目前焦化企业中普遍采用常规常压蒸氨工艺，利用蒸馏汽提的方法处理剩余氨水，以直接蒸汽热源提供为热源，一般处理1t剩余氨水需消耗约170kg的低压蒸汽，运行成本较高，且产品氨水或氨汽浓度低、有杂质，无产品利润可得。
热泵蒸氨工艺是近年来在焦化行业逐渐推广的节能蒸氨工艺，其利用第二类吸收式热泵将蒸氨塔顶氨汽的潜热部分回收用于为蒸氨塔提供塔底部分热源。相对于常规常压蒸氨工艺，能够大幅降低蒸汽消耗，能够节省34％的蒸氨运行成本，但此工艺增加的热泵机组、热水再沸器等设备投资，新增投资较大，操作也较为复杂。
随着国内焦化企业用户的对蒸氨工艺产品质量的进一步提升，热泵脱酸蒸氨工艺被推广应用，该技术是在热泵蒸氨的基础上结合了剩余氨水脱酸工艺，能够为厂内脱硫脱硝装置提供质量合格的氨水，解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差等问题；但此工艺仍需增加热泵机组、热水再沸器等设备投资，新增投资仍然较大，操作相对更为复杂。
申请号为202123317661.1的中国实用新型专利公开了一种蒸氨塔剩余氨水处理系统，包括蒸氨塔和蒸氨废水泵，蒸氨塔包括多台，每一台蒸氨塔连接有剩余氨水进口管线，剩余氨水进口管线上设有独立的剩余氨水进水检测装置，每一台蒸氨塔的塔底连接有蒸氨废水出口管线，蒸氨废水出口管线与单独的蒸氨废水泵对应连接，每一台蒸氨塔的外部均连接有再沸器，蒸氨废水泵同时连接再沸器，再沸器的外部连接有蒸汽冷凝水回收系统。系统处理氨水能力翻倍，大大提高了设备利用率和效率。该方案采用两台蒸氨塔并联，有利于提高产能，这是显而易见的，但对降低饱和蒸汽消耗以及节能方面没有什么效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，针对现有焦化蒸氨技术的不足和蒸氨节能新目标的实现，采用两台蒸氨塔并联配置，通过1#蒸氨塔塔顶氨汽余热为2#蒸氨塔提供汽提蒸汽所需热源，能够有效降低蒸氨的能耗。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，其特征在于，包括脱酸塔、1#蒸氨塔、2#蒸氨塔、部分冷凝器、氨分缩器、蒸氨再沸器、脱酸再沸器和氨水换热器，其中：所述脱酸塔的底部液相区连接脱酸再沸器，底部连接氨水泵；所述1#蒸氨塔的顶部设置有部分冷凝器，1#蒸氨塔的液相区连接蒸氨再沸器，1#蒸氨塔底部与2#蒸氨塔的液相区相连通，1#蒸氨塔的气相区分别与NaOH溶液进管、氨水换热器的剩余氨水出口、脱酸塔的气相区、氨水泵的出口、2#蒸氨塔的气相区相连接，部分冷凝器的顶部和氨分缩器的顶部均与浓氨汽管相连接，1#蒸氨塔上部分冷凝器的出液口与2#蒸氨塔的液相区相连通。
所述2#蒸氨塔的顶部设置有氨分缩器，2#蒸氨塔的底部经废水泵分别连接氨水换热器的蒸氨废水进口和部分冷凝器的进液口；2#蒸氨塔的气相区连接有NaOH溶液进管，所述氨分缩器上设有循环水的进/出口。
所述氨水换热器内连接有剩余氨水管和蒸氨废水管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)针对现有焦化蒸氨技术的不足和蒸氨节能新目标，采用两台蒸氨塔并联应用，通过控制1#蒸氨塔的操作压力高于2#蒸氨塔的操作压力，使1#蒸氨塔的温度高于2#蒸氨塔，将1#蒸氨塔塔顶氨汽余热为2#蒸氨塔提供汽提蒸汽所需热源，有效降低蒸氨的能耗。
2)在能耗节约方面，采用此实用新型工艺处理剩余氨水，相对于传统化蒸氨需消耗170kg～200kg蒸汽/吨剩余氨水，仅需消耗112kg蒸汽/吨剩余氨水，节省了34％左右的蒸汽消耗；在循环水消耗方面，相比耗量约8t～9t循环水/吨剩余氨水的传统的焦化蒸氨工艺，循环水耗量低，仅为5.6t循环水/吨剩余氨水，节省了30％的循环水消耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例工艺流程示意图；
图中：1-脱酸塔、2-1#蒸氨塔、3-2#蒸氨塔、4-氨水泵、5-部分冷凝器、6-氨分缩器、7-蒸氨再沸器、8-废水泵、9-减压阀、10-脱酸再沸器、11-氨水换热器、12-第一阀门、13-第二阀门、14-第三阀门。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本实用新型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。
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的具体实施例作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的具体实施例是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些具体实施例获得其他的具体实施例。
通常在此处具体实施例中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以无数种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在具体实施例中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
见图1，是本实用新型一种双效节能剩余氨水蒸氨装置实施例结构示意图，包括脱酸塔1、1#蒸氨塔2、2#蒸氨塔3、氨水泵4、部分冷凝器5、氨分缩器6、蒸氨再沸器7、废水泵8、减压阀9、脱酸再沸器10、氨水换热器11，其中：脱酸塔1的底部液相区连接脱酸再沸器10，底部连接氨水泵4。1#蒸氨塔2的顶部设置有部分冷凝器5，1#蒸氨塔2的液相区连接蒸氨再沸器7，1#蒸氨塔2底部与2#蒸氨塔3的液相区相连通，1#蒸氨塔2的气相区分别与NaOH溶液进管、氨水换热器11的剩余氨水出口、脱酸塔1的气相区、氨水泵4的出口、2#蒸氨塔3的气相区相连接，部分冷凝器5顶部氨汽出口与减压阀9进口管道相连；减压阀9出口与氨分缩器6顶部氨汽出口与浓氨汽管相连接，1#蒸氨塔2上部分冷凝器5的出液口与2#蒸氨塔3的液相区相连通。2#蒸氨塔3的顶部设置有氨分缩器6，2#蒸氨塔3的底部经废水泵8分别连接氨水换热器11的蒸氨废水进口和部分冷凝器5的进液口；2#蒸氨塔3的气相区连接有NaOH溶液进管，氨分缩器6上设有循环水的进/出口。氨水换热器11内连接有剩余氨水管和蒸氨废水管。剩余氨水管道与氨水换热器10的剩余氨水入口相连通。
脱酸塔1顶部酸汽出口与脱硫前煤气系统管道相连；废水泵4出口与部分冷凝器4废水入口和氨水换热器11蒸氨废水入口相连；部分冷凝器4蒸氨废水出口与2#蒸氨塔3底部蒸氨废水入口相连；氨水换热器11的蒸氨废水出口与蒸氨废水后续冷却工序相连接。
焦化剩余氨水经氨水换热器与2#蒸氨塔塔底抽出的部分蒸氨废水换热后进入脱酸塔顶部；脱酸塔顶部蒸出的酸汽送至脱硫前煤气系统；脱酸塔底部的经脱酸后的氨水经氨水泵抽出，一部分送至1#蒸氨塔中部，另一部分送至2#蒸氨塔中部，分别进行蒸氨操作；1#蒸氨塔顶部设置部分冷凝器、2#蒸氨塔顶部设置氨分缩器，均设置在蒸氨塔的顶部；1#蒸氨塔的操作压力高于2#蒸氨塔；1#蒸氨塔底部的蒸氨废水管道连接送至2#蒸氨塔底部的汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔蒸氨提供部分汽提蒸汽；2#蒸氨塔底部的蒸氨废水经废水泵抽出，一部分送至1#蒸氨塔顶部设置的部分冷凝器，与1#蒸氨塔顶部蒸汽换热回收氨汽余热，使得1#蒸氨塔塔顶氨汽部分冷凝浓缩成浓氨汽；换热后的蒸氨废水返回至2#蒸氨塔底部汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔提供剩余部分所需汽提蒸汽；另一部分废水送至氨水换热器与剩余氨水换热后送至后续冷却工序；1#蒸氨塔顶部部分冷凝器出来的浓氨汽经减压阀减压后与2#蒸氨塔顶部氨分缩器出来的浓氨汽汇合成为洁净氨汽产品，进入后续氨冷凝工序。
本实用新型一种双效节能剩余氨水的蒸氨方法是采用两台蒸氨塔并联配置，通过利用1#蒸氨塔塔顶氨汽余热为2#蒸氨塔提供汽提蒸汽所需热源，实现节能目标，其具体操作步骤如下：1)将脱酸塔底部的经脱酸后的氨水经氨水泵抽出，一部分送至1#蒸氨塔中部，另一部分送至2#蒸氨塔中部，分别进行蒸氨操作；
2)控制1#蒸氨塔的操作压力高于2#蒸氨塔的操作压力，使1#蒸氨塔塔顶的操作温度高于2#蒸氨塔塔底废水温度，1#蒸氨塔塔顶氨汽余热为2#蒸氨塔提供部分汽提所需热源；
3)2#蒸氨塔底部的蒸氨废水经废水泵抽出，一部分送至1#蒸氨塔顶部设置的部分冷凝器中，与1#蒸氨塔顶部蒸汽换热回收氨汽余热，使得1#蒸氨塔塔顶氨汽部分冷凝浓缩成浓氨汽，另一部分废水送至氨水换热器与剩余氨水换热后送至后续冷却；
4)1#蒸氨塔顶部换热后的蒸氨废水返回至2#蒸氨塔底部汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔提供剩余部分所需汽提蒸汽；
5)1#蒸氨塔底部的蒸氨废水管道连接送至2#蒸氨塔底部的汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔蒸氨提供剩余部分汽提蒸汽；
6)1#蒸氨塔顶部部分冷凝器出来的浓氨汽经减压阀减压后与2#蒸氨塔顶部氨分缩器出来的浓氨汽汇合成为洁净氨汽产品，进入后续氨冷凝工序。
实施例1
本实施例中以处理100吨/小时的焦化剩余氨水为例，其中杂质含有：挥发NH3：2.5g/L、固定NH3：2.5g/L、H2S：0.3g/L、CO2：2g/L、HCN：0.2g/L。
关闭第一阀门12，打开第二阀门13，打开第三阀门14；
剩余氨水经氨水换热器换热至95℃进入脱酸塔顶部，脱酸塔顶部压力为30kPag。
脱酸塔底部脱酸后热氨水40％进入1#蒸氨塔，60％进入2#蒸氨塔；1#蒸氨塔塔顶操作压力为200kPag，塔顶操作温度为132℃，塔底操作温度为136℃；2#蒸氨塔塔顶操作压力为20kPag，塔顶操作温度为103℃，塔底操作温度为110℃；
2#蒸氨塔底部抽出的110℃废水70％进入1#蒸氨塔顶部部分冷凝器与132℃氨汽进行换热升温至120℃后返回至2#蒸氨塔底部汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔蒸氨提供汽提蒸汽；1#蒸氨塔底136℃的蒸氨废水通过自身压力送至2#蒸氨塔底汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔提供剩余部分所需汽提蒸汽；另外2#蒸氨塔底部抽出的110℃废水30％的废水与剩余氨水在氨水换热器中换热后，再进入后续冷却工序冷却至40℃排至酚氰废水处理装置。
上述实施例中，外排蒸氨废水中全氨含量＜80mg/L，洁净氨汽氨浓度为20％(wt)。
上述实施例中，蒸汽耗量为112kg/吨剩余氨水，相比传统焦化蒸氨工艺的170kg/吨剩余氨水的低压蒸汽耗量，此工艺节省了34％的低压蒸汽；循环水耗量为6.7t/吨剩余氨水，相比传统焦化蒸氨工艺的9t/吨剩余氨水的循环水耗量，此工艺节省了25.5％的循环水。
实施例2
本实施例中以处理100吨/小时的焦化剩余氨水为例，其中杂质含有：挥发NH3：2.5g/L、固定NH3：2.5g/L、H2S：0.3g/L、CO2：2g/L、HCN：0.2g/L。
关闭第二阀门13，关闭第三阀门14，打开第一阀门12；
此剩余氨水经氨水换热器换热至95℃后，40％进入1#蒸氨塔，60％进入2#蒸氨塔；
1#蒸氨塔塔顶操作压力为200kPag，塔顶操作温度为132℃，塔底操作温度为136℃；2#蒸氨塔塔顶操作压力为20kPag，塔顶操作温度为103℃，塔底操作温度为110℃；
2#蒸氨塔底部抽出的110℃废水70％进入1#蒸氨塔顶部部分冷凝器与132℃氨汽进行换热升温至120℃后返回至2#蒸氨塔底部汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔蒸氨提供汽提蒸汽；1#蒸氨塔底136℃的蒸氨废水通过自身压力送至2#蒸氨塔底汽相空间进行闪蒸，为2#蒸氨塔提供剩余部分所需汽提蒸汽；另外2#蒸氨塔底部抽出的110℃废水30％的废水与剩余氨水在氨水换热器中换热后，2#蒸氨塔底部的废水与剩余氨水换热后，再进入后续冷却工序冷却至40℃排至酚氰废水处理装置。
上述实施例中，外排蒸氨废水中全氨含量＜80mg/L，氨汽氨浓度为20％(wt)。蒸汽耗量为94kg/吨剩余氨水，相比传统焦化蒸氨工艺的170kg/吨剩余氨水的低压蒸汽耗量，此工艺节省了44.7％的低压蒸汽；循环水耗量为6.3t/吨剩余氨水，相比传统焦化蒸氨工艺的9t/吨剩余氨水的循环水耗量，此工艺节省了30％的循环水；
本实用新型工艺的经济效益分析：以处理100t/h焦化剩余氨水、蒸氨废水含氨量控制在100mg/L以下、废水冷却至40℃再排至生化处理，氨汽中氨浓度为20％为例，实施例与对比例蒸氨工艺的能耗对比详见表1。
表1
由上表可知：常规常压蒸氨工艺＞本实用新型双效节能剩余氨水蒸氨工艺(实施例1)＞本实用新型双效节能剩余氨水蒸氨工艺(实施例2)。
本实用新型节能蒸氨工艺较目前应用普遍的常规常压蒸氨工艺总运行成本降低了32.9～43.2％，这能够大幅降低了焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差等问题。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，其特征在于，包括脱酸塔、1#蒸氨塔、2#蒸氨塔、部分冷凝器、氨分缩器、蒸氨再沸器、脱酸再沸器和氨水换热器，其中：
所述脱酸塔的底部液相区连接脱酸再沸器，底部连接氨水泵；
所述1#蒸氨塔的顶部设置有部分冷凝器，1#蒸氨塔的液相区连接蒸氨再沸器，1#蒸氨塔底部与2#蒸氨塔的液相区相连通，1#蒸氨塔的气相区分别与NaOH溶液进管、氨水换热器的剩余氨水出口、脱酸塔的气相区、氨水泵的出口、2#蒸氨塔的气相区相连接，部分冷凝器的顶部和氨分缩器的顶部均与浓氨汽管相连接，1#蒸氨塔上部分冷凝器的出液口与2#蒸氨塔的液相区相连通。
2.根据权利要求1所述的一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，其特征在于，所述2#蒸氨塔的顶部设置有氨分缩器，2#蒸氨塔的底部经废水泵分别连接氨水换热器的蒸氨废水进口和部分冷凝器的进液口；2#蒸氨塔的气相区连接有NaOH溶液进管，所述氨分缩器上设有循环水的进/出口。
3.根据权利要求1所述的一种双效节能剩余氨水的蒸氨装置，其特征在于，所述氨水换热器内连接有剩余氨水管和蒸氨废水管。
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| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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