JP2002316816A - Method for separating ammonia by distillation - Google Patents
Method for separating ammonia by distillationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアンモニアと金属成
分を含有する排水から、金属水酸化物を析出させること
なく、アンモニア分を蒸留・分離する方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for distilling and separating ammonia from a waste water containing ammonia and a metal component without depositing a metal hydroxide.
【0002】[0002]
【従来の技術】アンモニア含む水溶液からアンモニアを
蒸留分離する方法は、従来より種々知られている。例え
ば特開昭55−42239号公報によれば、図1に示す
ようなもので、複数の棚段を設けた多段蒸留塔型式で、
アンモニア水aを塔上部から注入し塔下部から蒸気bを
吹き込むことにより塔内の各棚段において気液接触さ
せ、アンモニアをストリッピングさせるものである。す
なわち塔上段において、アンモニア水aと蒸気bとを気
液接触させ、アンモニアのうち炭酸アンモニウムなどの
熱のみによって分解する揮発性アンモニア塩(いわゆる
フリーアンモニア)をストリッピングさせ、その後反応
槽1−1において水酸化ナトリウムなどの残分解用アル
カリ剤cとアンモニア水aとを混合した後、これを下段
において蒸気と気液接触せしめ、硫酸アンモニウム、塩
化アンモニウムなどの不揮発性アンモニウム塩(いわゆ
るフィックストアンモニア)を熱分解及びストリッピン
グさせるものである。2. Description of the Related Art Various methods for distilling and separating ammonia from an aqueous solution containing ammonia have been conventionally known. For example, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-42239, a multi-stage distillation column having a plurality of trays as shown in FIG.
Ammonia water a is injected from the upper part of the tower, and steam b is blown from the lower part of the tower, whereby gas is brought into gas-liquid contact at each shelf in the tower to strip ammonia. That is, in the upper stage of the tower, the ammonia water a and the vapor b are brought into gas-liquid contact to strip volatile ammonia salts (so-called free ammonia) that decompose only by heat such as ammonium carbonate in the ammonia, and then the reaction tank 1-1. After mixing the alkaline agent c for residual decomposition such as sodium hydroxide and ammonia water a in a lower stage, the mixture is brought into gas-liquid contact with steam to form a nonvolatile ammonium salt such as ammonium sulfate and ammonium chloride (so-called fixed ammonia). Thermal decomposition and stripping.
【0003】また一般の蒸留装置においても実施可能で
あり、例えば図2は従来から行われている棚段型の蒸留
装置を使用して、アンモニアを蒸留するプロセスフロー
図である。この棚段塔型の本体2の上部に設けた液供給
部2−4から供給されたアンモニア含有液は、下降しな
がら本体2の下部に設けられた加熱部2−5により加熱
蒸発された蒸気と向流接触することで、アンモニアはス
トリッピングされる。蒸気として上部の蒸気排出部2−
6から取り出されたアンモニアは全縮器2−7によりア
ンモニア水として回収する。[0003] Further, the present invention can be carried out in a general distillation apparatus. For example, FIG. 2 is a process flow chart for distilling ammonia using a conventional plate-type distillation apparatus. The ammonia-containing liquid supplied from the liquid supply unit 2-4 provided on the upper part of the tray tower-type main body 2 is vaporized by heating and evaporating by the heating unit 2-5 provided on the lower part of the main body 2 while descending. Ammonia is stripped by the countercurrent contact with. The upper steam discharge section 2-
Ammonia taken out from 6 is recovered as ammonia water by the full condenser 2-7.
【0004】いずれの方法に於いても、公知の事実とし
てq値[q=(原料1モルをその飽和蒸気に変えるに必
要な熱量)/(原料のモル蒸発潜熱)]が1以上の場合
においては、沸点以下の温度で原料がフィードされる為
に、回収部に原料よりアンモニア濃度の大きい部分がで
きる。金属成分を含有しない水−アンモニア系では特に
問題は発生しないが、水に難溶性の水酸化物を生成する
金属、例えばFe、Ca、Mg、Ni、Co、Cdなど
を含む場合には、pHが原液より上昇する事により、水
酸化物の析出が起こりやすくなる。この水酸化物の析出
は第1図及び第2図の様な棚段塔、或いは充填塔等に於
いては閉塞等の原因となり、蒸留塔の操業ができなくな
る。この閉塞等に起因する蒸留塔の操業停止を回避する
ために、定期的洗浄或いは2塔以上の蒸留塔を切り替え
るなどの方法が一般に取られる。In any of the methods, it is well known that the q value [q = (the amount of heat required to convert one mole of the raw material into its saturated vapor) / (the latent heat of vaporization of the raw material)] is 1 or more. Since the raw material is fed at a temperature equal to or lower than the boiling point, a portion having a higher ammonia concentration than the raw material is formed in the recovery section. In the case of a water-ammonia system containing no metal component, no particular problem occurs. Is higher than the undiluted solution, so that precipitation of hydroxide is likely to occur. The precipitation of the hydroxide causes a blockage or the like in a tray column or a packed column as shown in FIGS. 1 and 2, and the distillation column cannot be operated. In order to prevent the operation of the distillation column from being stopped due to the blockage or the like, a method such as periodic cleaning or switching of two or more distillation columns is generally employed.
【0005】これを回避するために、図3のように蒸留
塔に導入する原料を熱交換器により予熱してq<1とす
ることが考えられる。しかし溶解している金属成分によ
っては、水酸化物の溶解度が温度の上昇と共に減少し、
沸点までの温度上昇の間に水酸化物の析出が起こり予熱
器にスケーリングし、伝熱効率の低下や加熱管の閉塞を
来す。[0005] In order to avoid this, it is conceivable that the raw material introduced into the distillation column is preheated by a heat exchanger to q <1 as shown in FIG. However, depending on the dissolved metal component, the solubility of the hydroxide decreases with increasing temperature,
During the temperature rise to the boiling point, hydroxide precipitates and scales the preheater, resulting in reduced heat transfer efficiency and plugged heating tubes.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アン
モニアの蒸留において、アンモニアと金属成分を含有す
る水溶液よりアンモニアを分離するに際し、蒸留塔上部
におけるアンモニアの濃縮に伴うpHの上昇による金属
水酸化物の析出を防止し、また、該水溶液を予熱する場
合には、水溶液の温度上昇による金属水酸化物の析出を
防止し、効率的にアンモニアを蒸留・分離することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to separate ammonia from an aqueous solution containing ammonia and a metal component in the distillation of ammonia by increasing the pH due to the concentration of ammonia in the upper part of the distillation column. In the case of preventing the precipitation of oxides and preheating the aqueous solution, it is to prevent the precipitation of metal hydroxide due to the temperature rise of the aqueous solution and to efficiently distill and separate ammonia.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決するため鋭意研究をおこなった結果、蒸留塔に導
入する前の水溶液をq<1とするための加熱方法とし
て、スチームエジェクターを用いてスチームを混合する
ことにより、更にはエジェクターの作る減圧効果も利用
して瞬時にq<1の気液2相流とすることにより、アン
モニアを速やかに気相部に蒸散させ、液相部のアンモニ
ア濃度を低下させることで金属水酸化物の析出による予
熱器及び蒸留塔のスケーリングや閉塞を防止することが
できることを見出した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, a steam ejector has been proposed as a heating method for setting the aqueous solution before introducing it into the distillation column to q <1. The ammonia is quickly evaporated into the gaseous phase by mixing steam with water and instantaneously using the pressure-reducing effect created by the ejector to make a gas-liquid two-phase flow of q <1. It has been found that by reducing the ammonia concentration in the part, scaling and blockage of the preheater and the distillation column due to precipitation of metal hydroxide can be prevented.
【0008】すなわち、本発明はアンモニアと金属成分
を含有する水溶液から、蒸留によりアンモニアを分離す
るに際し、スチームエジェクターを用いてスチームと混
合して該水溶液を予熱し、気液2相流として蒸留塔に導
入することを特徴とするアンモニアの蒸留分離方法であ
る。That is, according to the present invention, when ammonia is separated from an aqueous solution containing ammonia and a metal component by distillation, the ammonia is mixed with steam using a steam ejector, and the aqueous solution is preheated to obtain a distillation column as a gas-liquid two-phase flow. And a method for separating ammonia by distillation.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明においてアンモニアと共に
水溶液に含有される金属成分としては、例えばFe、C
a、Mg、Ni、Co、Cdなどのように、その水酸化
物がpH上昇あるいは温度上昇により溶解度が低下する
金属である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, metal components contained in an aqueous solution together with ammonia include, for example, Fe, C
a, such as a, Mg, Ni, Co, and Cd, is a metal whose hydroxide decreases in solubility due to an increase in pH or an increase in temperature.
【0010】予熱にスチームエジェクターを用いる以
外、蒸留装置として、複雑な段塔を必要とすることな
く、低段数のラシヒリング充填塔、棚段塔型蒸留装置等
簡易で、一般的なものを用いることができ、塔の操作圧
力については、常圧でも加圧でも行うことができる。Other than using a steam ejector for preheating, a simple and general distillation apparatus such as a Raschig ring packed tower with a low number of stages, a tray column type distillation apparatus and the like is used without requiring a complicated column tower. The operating pressure of the column can be either normal pressure or pressurization.
【0011】本発明の蒸留操作の一例を図4において示
すと、4−4の予熱蒸気で4−1のスチームエジェクタ
ーを始動させ、4−2のポンプにより排水を注入する。
4−1のスチームエジェクターで発生した気液2相流を
蒸留塔に導き、4−6より蒸気を吹き込み、蒸留塔内に
おいて気液接触を行う。4−2の蒸留塔上部よりでるア
ンモニアを含む蒸気を4−7の凝縮器によりアンモニア
水として回収する。スチームエジェクターの能力があれ
ば4−3のポンプの設置の有無はどちらでもよい。FIG. 4 shows an example of the distillation operation of the present invention. The steam ejector 4-1 is started with the preheated steam 4-4, and the wastewater is injected by the pump 4-2.
The gas-liquid two-phase flow generated by the steam ejector in 4-1 is led to the distillation column, and steam is blown from 4-6 to perform gas-liquid contact in the distillation column. The vapor containing ammonia from the upper part of the distillation column of 4-2 is recovered as ammonia water by the condenser of 4-7. If there is a steam ejector capability, the presence or absence of the pump 4-3 may be either.
【0012】本発明のように、エジェクターを使用する
ことにより、予熱器を使用することなく、水酸化物の析
出を防止し、塔頂部の閉塞等による蒸留塔の操業停止を
回避することができる。また、原液挿入ポンプもエジェ
クターで代用することができる。By using an ejector as in the present invention, the precipitation of hydroxide can be prevented without using a preheater, and the operation stop of the distillation column due to blockage of the column top can be avoided. . Also, the stock solution insertion pump can be replaced by an ejector.
【0013】[0013]
【実施例】実施例 以下、実施例により本発明の方法を装置概略の図4に従
って具体的に説明する。なお、アンモニアの濃度分析
は、塩酸による中和滴定でおこない計算で求めた。EXAMPLES Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The analysis of the concentration of ammonia was determined by neutralization titration with hydrochloric acid.
【0014】4−2の蒸留塔内径は4インチ、高さは3
m、4−2の蒸留塔には1/4インチのラシヒリングを
1.5mの高さで充填した。4−1のスチームエジェク
ター前後の配管内径1/2インチ、4−2の蒸留塔より
4−7の凝縮器までの配管内径を2インチ、4−5の釜
残液抜き出し配管内径を1インチとした。17kg/h
の蒸気と1.3%のアンモニアとマグネシウムを含有す
る排水37kg/hを、4−1に導入して加熱し、気液
2相流にして蒸留塔4−2に導入した。蒸留塔下部から
は12kg/hの蒸気を吹き込んだ。結果、4−7の凝
縮器出口より2.7%のアンモニア水溶液が19kg/
h回収された。そして、数日の後に蒸留塔の上部を確認
したが水酸化マグネシウムの析出はなく詰まりも起こら
なかった。The inner diameter of the distillation column of 4-2 is 4 inches and the height is 3
m, 4-2 was packed with a 1/4 inch Raschig ring at a height of 1.5 m. The inner diameter of the pipe before and after the steam ejector of 4-1 is 1/2 inch, the inner diameter of the pipe from the distillation column of 4-2 to the condenser of 4-7 is 2 inches, and the inner diameter of the pipe for extracting the residual liquid of the vessel of 4-5 is 1 inch. did. 17kg / h
37 kg / h containing 1.3% ammonia and magnesium was introduced into 4-1 and heated to form a gas-liquid two-phase flow and introduced into distillation column 4-2. 12 kg / h of steam was blown from the lower part of the distillation column. As a result, a 2.7% aqueous ammonia solution was supplied from the condenser outlet of 4-7 at 19 kg /
h recovered. After several days, the upper portion of the distillation column was confirmed, but no precipitation of magnesium hydroxide occurred and no clogging occurred.
【0015】比較例 実施例でスチームエジェクターを用いず1.3%のアン
モニアとマグネシウムを含有する排水を37kg/h蒸
留塔に導入し、蒸留塔の下部より29kg/hの蒸気を
吹き込んだところ、蒸留の短時間で蒸留塔の上部に水酸
化マグネシウムが析出して蒸留塔内部が閉塞した。COMPARATIVE EXAMPLE In Example, wastewater containing 1.3% of ammonia and magnesium was introduced into a 37 kg / h distillation column without using a steam ejector, and 29 kg / h steam was blown from a lower portion of the distillation column. In a short time of the distillation, magnesium hydroxide was deposited on the upper portion of the distillation column, and the inside of the distillation column was blocked.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明の方法により、アンモニアと金属
成分を含有する排水から、蒸留塔内部及び予熱器におけ
る金属水酸化物の析出によるスケーリングや閉塞を起こ
すことなく、また、特開昭55−42239号公報に記
載の反応槽も必要とせず、アンモニアの蒸留分離が安定
的に可能となり、蒸留塔及び予熱器の洗浄操作や切り替
え運転の必要性がなくなる。According to the method of the present invention, scaling and clogging caused by precipitation of metal hydroxide in the distillation column and in the preheater from the wastewater containing ammonia and metal components can be prevented. The reaction vessel described in JP-A-42239 is not required, and the ammonia can be stably separated by distillation, eliminating the necessity of the washing operation and the switching operation of the distillation tower and the preheater.
【図1】公知の、多段階蒸留塔形式のアンモニアストリ
ッピング装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a known multi-stage distillation column type ammonia stripping apparatus.
【図2】公知の、棚段型蒸留装置を使用したアンモニア
を蒸留するプロセスフロー図である。FIG. 2 is a process flow diagram for distilling ammonia using a known tray type distillation apparatus.
【図3】液を予熱して蒸留塔に供給する、棚段型蒸留装
置を使用したアンモニアを蒸留するプロセスフロー図で
ある。FIG. 3 is a process flow diagram for distilling ammonia using a tray type distillation apparatus which preheats a liquid and supplies it to a distillation column.
【図4】本発明のアンモニアを蒸留するプロセスフロー
図の1例である。FIG. 4 is an example of a process flow diagram for distilling ammonia of the present invention.
1−1・反応槽 a・・・アンモニア水 b・・・蒸気 c・・・アルカリ剤 2−1・蒸留器 2−2・本体 2−3・棚段 2−4・液供給部 2−5・加熱部 2−6・蒸気排出部 2−7・全縮器 2−8・排出部 3−1・蒸留器 3−2・本体 3−3・棚段 3−4・液供給部 3−5・加熱部 3−6・蒸気排出部 3−7・全縮器 3−8・排出部 3−9・予熱部 4−1・スチームエジェクター 4−2・蒸留塔 4−3・ポンプ 4−4・予熱蒸気 4−5・釜残液抜き出し 4−6・ストリッピング用蒸気 4−7・凝縮器 1-1. Reaction tank a ... Ammonia water b ... Steam c ... Alkaline agent 2-1. Distiller 2-2. Main body 2-3. Shelves 2-4. Liquid supply section 2-5.・ Heating section 2-6 ・ Steam discharge section 2-7 ・ Full contractor 2-8 ・ Discharge section 3-1 ・ Distiller 3-2 ・ Main body 3-3 ・ Shelves 3-4 ・ Liquid supply section 3-5・ Heating unit 3-6 ・ Steam discharge unit 3-7 ・ Full contractor 3-8 ・ Discharge unit 3-9 ・ Preheating unit 4-1 ・ Steam ejector 4-2 ・ Distillation column 4-3 ・ Pump 4-4 ・Preheating steam 4-5 ・ Removal of pot residue 4-6 ・ Steaming for stripping 4-7 ・ Condenser
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇都宮 淳 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井化学 株式会社内 (72)発明者 山本 彰 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井化学 株式会社内 Fターム(参考) 4D034 AA27 BA01 CA18 4D076 AA15 AA22 BB21 CC12 CD21 DA14 DA25 HA06 JA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Atsushi Utsunomiya, 1-6-6 Takasago, Takaishi-shi, Osaka Mitsui Chemicals, Inc. (72) Inventor Akira Yamamoto 1-6-6 Takasago, Takaishi-shi, Osaka Mitsui Chemicals, Inc. F Terms (reference) 4D034 AA27 BA01 CA18 4D076 AA15 AA22 BB21 CC12 CD21 DA14 DA25 HA06 JA02
Claims (1)
ら、蒸留によりアンモニアを分離するに際し、スチーム
エジェクターを用いてスチームと混合して該水溶液を予
熱し、気液2相流として蒸留塔に導入することを特徴と
するアンモニアの蒸留分離方法。When separating ammonia from an aqueous solution containing ammonia and a metal component by distillation, the ammonia is mixed with steam using a steam ejector, the aqueous solution is preheated, and introduced into the distillation column as a gas-liquid two-phase flow. A method for separating ammonia by distillation.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP (1) | JP2002316816A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006206534A (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Method for removing ammonia from solution containing ammonium salt |
CN108654131A (en) * | 2018-03-19 | 2018-10-16 | 海宁市英德赛电子有限公司 | A kind of liquefied ammonia rectifying column with clean and reuse function |
CN112299445A (en) * | 2020-11-20 | 2021-02-02 | 苏州金宏气体股份有限公司 | Method for preparing ultra-pure ammonia by filler rectification |
-
2001
- 2001-04-19 JP JP2001120683A patent/JP2002316816A/en active Pending
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CN108654131A (en) * | 2018-03-19 | 2018-10-16 | 海宁市英德赛电子有限公司 | A kind of liquefied ammonia rectifying column with clean and reuse function |
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