專利名稱：合成氨、尿素廢液處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種合成氨、尿素廢液處理裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，國家對環(huán)境保護(hù)越來越重視，要求也越來越高，因此，企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)需要解決環(huán)保問題，已將其作為一項(xiàng)重要的投資內(nèi)容，使污染減小到最低程度。
選擇廢液處理方案，不僅要求處理后排放中的氨、尿素含量低、而且要求能耗低、投資少，更為重要的是所采用的處理工藝不應(yīng)對原生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)造成影響。
我國的合成氨、尿素工藝原設(shè)計(jì)中廢液經(jīng)處理后排放的標(biāo)準(zhǔn)為，其殘液含氨約0.07％(重量)、含尿素約1.1％(重量)，由于絕大多數(shù)生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力大大超過原設(shè)計(jì)值，而廢液處理設(shè)備基本沒有改造，所以，到目前為止，幾乎還沒有一家企業(yè)達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這不僅對環(huán)境保護(hù)極為不利，而且增加了產(chǎn)品消耗，提高了產(chǎn)品成本，所以還需要采取合理的工藝裝置，對生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種廢液處理效果好、運(yùn)行成穩(wěn)定、成本低、且流程簡單的合成氨、尿素廢液處理裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為包括水解換熱器、解吸換熱器、回流冷凝器及回流貯槽，它們相互之間可由管道連接在一起，其特征在于所述解吸換熱器與廢液輸送管連接，其換熱后的出液口經(jīng)輸送管與解吸塔中的第一解吸塔第一入口相連接，該第一解吸塔的第二入口由輸送管與水解塔第一出口相連，第一解吸塔的第一出口由輸送管與回收冷凝器入口相連，回收冷凝器的出口由輸送管與回流貯槽的入口相連接，回流貯槽的第一出口由輸送管經(jīng)回流泵通向第一解吸塔的第三入口和二循一冷器，回收冷凝器的第二出口由輸送管通向尾吸塔；第一解吸塔的第二出口由輸送管經(jīng)水解給料泵與水解換熱器相連，水解換熱器出口由輸送管與水解塔的第一入口相連，水解塔的第二出口由管道與水解換熱器相連，且其第二入口與蒸汽管相連，水解換熱器的另一出口由輸送管與解吸塔中的第二解吸塔的第一入口相連，其第二入口與蒸汽管相連，第二解吸塔的出口由輸送管與解吸換熱器的第二入口相連，其解吸換熱器的第二出口由輸送管與鍋爐相通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于流程簡單、水解與解吸分級進(jìn)行，采用不同壓力等級的蒸汽，減少中壓蒸汽用量，低壓蒸汽采用尿素裝置界區(qū)內(nèi)蒸汽，提高蒸汽綜合利用率，操作彈性大，且操作指標(biāo)易于控制，裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠。以針對年產(chǎn)15萬噸尿素設(shè)計(jì)，處理廢液總量為14-15t/h計(jì)水解塔直徑1200，H＝25150，容積V＝26m3；解吸塔直徑1000，H＝31150，內(nèi)裝規(guī)整填料；消耗指標(biāo)以處理廢液總量為14-15t/h計(jì)，A、0.50Mpa(A)蒸汽3400kg/h；B、2.45Mpa(A)蒸汽1000kg/h；C、電耗380V 50Hz 70kw；D、冷卻水(32℃)240m3/h；運(yùn)行后，排放廢液中NH3小于等于5×10-6、尿素小于等于5×10-6，可減少氨耗6-8kg/噸尿。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示、本實(shí)施例包括解吸塔2、水解換熱器5、解吸換熱器51，回流冷凝器4及回流貯槽3，解吸塔2分為第一解吸塔21和第二解吸塔22，第一解吸塔21位于第二解吸塔22的上部，所述解吸換熱器51與廢液輸送管a連接，其換熱后的出液口經(jīng)輸送管b與第一解吸塔21第一入口211相連接，且所述解吸換熱器51中的輸送管a入口與輸送管b出口相通為一路；該第一解吸塔21的第二入口212由輸送管c與水解塔(1)第一出口11相連，第一解吸塔21的第一出口213由輸送管d與回收冷凝器4入口41相連，回收冷凝器4的出口42由輸送管e與回流貯槽3的入口31相連接，且回流冷凝器4內(nèi)部置有冷凝管43，冷凝管43的由輸送p經(jīng)冷卻水泵62與水池相通?；亓髻A槽3的第一出口32由輸送管f經(jīng)回流泵61通向第一解吸塔21的第三入口214和二循一冷器，回收冷凝器3的第二出口33由輸送管g通向尾吸塔；如圖1還可以看到，所述第一解吸塔21的第二出口215由輸送管h經(jīng)水解給料泵6與水解換熱器5相連，水解換熱器5出口由輸送管i與水解塔1的第一入口12相連，并且水解換熱器5中的輸送管h入口與輸送管i出口相通為一路，而水解塔1的第二出口13由管道j與水解換熱器5相連，且其第二入口14與蒸汽管L相連，水解換熱器5的另一出口由輸送管k與第二解吸塔22的第一入口221相連，且水解換熱器5中的輸送管j的入口與輸送管k的出口相通為另一路；其第二入口222與蒸汽管L相連，第二解吸塔22的出口223由輸送管m與解吸換熱器51的第二入口相連，其解吸換熱器51的第二出口由輸送管n與鍋爐相通，且所述解吸換熱器51中的輸送管m的入口與輸送管n的出口相通又為一路。
為了更好地發(fā)揮本產(chǎn)品的水解塔1的處理功能，本實(shí)施例將水解塔設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，所述解吸塔2內(nèi)，設(shè)置有規(guī)整填料和分布器，為了穩(wěn)定輸送廢液在輸送管a上連接有解吸給料泵63。
本產(chǎn)品依據(jù)的原理是在廢液中，尿素通過水解處理，氨通過解吸處理，且尿素濃度和水解溫度及時(shí)間的關(guān)系是Co/C＝ektK＝101365×1012e(13698.8/T)式中Co表示t為0時(shí)尿素初始濃度；C表示經(jīng)過t時(shí)間殘余尿素濃度；K表示水解反應(yīng)常數(shù)；t表示水解時(shí)間，單位為分；T表示水解溫度，單位為K；由上式可知，水解溫度超高則水解反應(yīng)速度越快，水解所需的時(shí)間越短，而要達(dá)到較高的水解溫度，則需要較高的蒸汽壓力，所以，一般水解壓力在2.5Mpa(A)以上。
本實(shí)施例的工作過程如下首先廢液由解吸給料泵63送至解吸塔51，與來自第二解吸塔22底部的廢液進(jìn)行換熱后送入第一解吸塔21上部，與水解塔5和第二解吸塔22的蒸汽逆流接觸，經(jīng)傳質(zhì)傳熱后，塔頂NH3-CO2-H2O混合氣體進(jìn)入回流冷凝器4，在此冷凝的冷凝液至回流貯槽3，經(jīng)回流泵61加壓后，一部分返回第一解吸塔21頂部作為回流液，另一部分送尿素裝置的二循一冷器作為吸收液，未凝氣去尾吸塔。
第一解吸塔21排出的工藝廢液由水解給料泵6加壓進(jìn)入水解換熱器5，然后進(jìn)入水解塔1上部，廢液自上而下通過水解塔1內(nèi)專用塔板，與水解塔1下部進(jìn)入的蒸汽產(chǎn)生逆流，進(jìn)行熱交換，保持水解塔1內(nèi)的溫度210-220℃，實(shí)現(xiàn)尿素的水解反應(yīng)，水解塔1底部操作壓力為2.4Mpa(A)蒸汽通入水解塔1塔底直接加熱，廢液自上而下在塔內(nèi)要停留足夠長的時(shí)間，才能使溶液中的尿素水解為氨和二氧化碳。
水解塔1塔頂?shù)恼羝麥p壓，作為第一解吸塔21的熱源，從水解塔1塔底排出的含氨、二氧化碳和微量尿素的溶液經(jīng)水解換熱器5換熱后進(jìn)入第二解吸塔22，進(jìn)一步解吸溶液中的氨和二氧化碳，第二解吸塔22解吸氣去第一解吸塔21，提供解吸所需熱量，尿素裝置產(chǎn)生的0.5Mpa(絕)蒸汽進(jìn)入第二解吸塔22下部加熱解吸廢液，進(jìn)一步提高解吸效果，第二解吸塔22塔底排出的廢液中的尿素含量小于5ppm，氨含量小于5ppm濃度，此廢液經(jīng)解吸換熱器51冷卻后送鍋爐房作鍋爐給水。
回流冷凝器4的操作是根據(jù)水解負(fù)荷及系統(tǒng)的水平衡情況，通過改變進(jìn)入第一解吸塔21回流液流量來調(diào)節(jié)解吸氣的組成，使得隨解吸氣返回尿素系統(tǒng)的水量得到適宜的控制，來自蒸汽管的2.45Mpa(絕)蒸汽直接進(jìn)入水解塔1底部，系統(tǒng)的防腐空氣加在第二解吸塔22塔底。
在裝置設(shè)備的結(jié)構(gòu)上，對水解塔1的內(nèi)件作了改進(jìn)，采用了DL-III型塔板，使廢液在水解塔1內(nèi)與蒸汽充分接觸，并消除了死區(qū)及溝流現(xiàn)象，提高水解效率，解吸塔2采用高效的規(guī)整填料替代浮閥塔板，以提高傳熱效率，增大操作彈性。使用該技術(shù)處理后，排放液中NH3含量小于等于5ppm濃度、尿素含量小于等于5ppm濃度，可作低壓鍋爐給水。
權(quán)利要求1.一種合成氨、尿素廢液處理裝置，包括水解換熱器(5)、解吸換熱器(51)、回流冷凝器(4)及回流貯槽(3)，且相互之間由管道連接在一起，其特征在于所述解吸換熱器(51)與廢液輸送管(a)連接，其換熱后的出液口經(jīng)輸送管(b)與解吸塔(2)中的第一解吸塔(21)第一入口(211)相連接，該第一解吸塔(21)的第二入口(212)由輸送管(c)與水解塔(1)第一出口(11)相連，第一解吸塔(21)的第一出口(213)由輸送管(d)與回收冷凝器(4)入口(41)相連，回收冷凝器(4)的出口(42)由輸送管(e)與回流貯槽(3)的入口(31)相連接，回流貯槽(3)的第一出口(32)由輸送管(f)經(jīng)回流泵(61)通向第一解吸塔(21)的第三入口(214)和二循一冷器，回收冷凝器(3)的第二出口(33)由輸送管(g)通向尾吸塔；第一解吸塔(21)的第二出口(215)由輸送管(h)經(jīng)水解給料泵(6)與水解換熱器(5)相連，水解換熱器(5)出口由輸送管(i)與水解塔(1)的第一入口(12)相連，水解塔(1)的第二出口(13)由管道(j)與水解換熱器(5)相連，且其第二入口(14)與蒸汽管(L)相連，水解換熱器(5)的另一出口由輸送管(k)與解吸塔(2)中的第二解吸塔(22)的第一入口(221)相連，其第二入口(222)與蒸汽管(L)相連，第二解吸塔(22)的出口(223)由輸送管(m)與解吸換熱器(51)的第二入口相連，其解吸換熱器(51)的第二出口由輸送管(n)與鍋爐相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨、尿素廢液處理裝置，其特征在于回流冷凝器(4)內(nèi)部置有冷凝管(43)，冷凝管(43)的由輸送管(p)經(jīng)冷卻水泵(62)與水池相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨、尿素廢液處理裝置，其特征在于所述輸送管(a)連接有解吸給料泵(63)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨、尿素廢液處理裝置，其特征在于所述水解塔(1)為立式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨、尿素廢液處理裝置，其特征在于所述解吸塔(2)內(nèi)，設(shè)置有填料和分布器，
專利摘要一種合成氨、尿素廢液處理裝置，包括水解換熱器(5)、解吸換熱器(51)、水解塔(1)、解吸塔(2)、回流冷凝器(4)及回流貯槽(3)，解吸塔(2)由第一解吸塔(21)和第二解吸塔(22)組成，在解吸塔(2)內(nèi)設(shè)有規(guī)整填料和分布器，水解塔(1)采用了DL－Ⅲ型塔板立式結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于流程簡單、水解與解吸分級進(jìn)行，采用不同壓力等級的蒸汽，減少中壓蒸汽用量，低壓蒸汽采用尿素裝置界區(qū)內(nèi)蒸汽，提高蒸汽綜合利用率，操作彈性大，操作指標(biāo)易于控制，裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
文檔編號C02F1/58GK2637484SQ0320977
公開日2004年9月1日 申請日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者項(xiàng)文裕, 項(xiàng)裕喬, 夏炎華, 王獻(xiàn), 王永全 申請人:寧波遠(yuǎn)東化工科技有限公司