CN207957816U - 一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置。本实用新型包括对废氨水进行氨气解析处理的解析塔以及将解析废液进行加热处理形成低压蒸汽的蒸汽发生器，解析塔底部设有与蒸汽发生器连通的解析废液出口，低压蒸汽由蒸汽发生器返回至解析塔底部的解析废液中。本实用新型通过蒸汽发生器，使得外来的比如中压蒸汽(1.0～4.0MPa)在蒸汽发生器内加热由解析塔底部排出的解析废液并使之产生低压蒸汽(＜1.0MPa)，低压蒸汽供给解析塔底部解析废液加热利用。本实用新型可以避免外来加热蒸汽直接加入到解析塔底部的解析废液中，降低了企业生产成本，同时减少了解吸废液排放量，减轻了企业环保压力。
Description
技术领域
本实用新型涉及尿素生产装置领域，具体是涉及一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置。
背景技术
尿素生产装置中，来自尿素合成塔的NH3、CO2、NH4COONH2、CO(NH2)2、H2O五元系气液混合物，在未反应物分解回收系统完成了绝大部分的未反应物分离回收后的物料称之为尿液，其组分为：尿素：68％(wt)、H2O：29％(wt)、NH3：1.5％(wt)、CO2：0.5％(wt)进入尿液槽。尿液槽中的尿液由尿液泵加压送入蒸发系统完成尿液中水分的分离把尿液提浓到99.7％(wt)送入造粒机造粒。来自尿液泵的尿液在蒸发系统中采用减压加热的方法分离出尿液中的水分，蒸发出来的水份以水蒸汽的形式分离进入蒸发表面冷凝器，冷凝成含NH3：4-6％(wt)的氨水收集到氨水槽中。
氨水槽中的氨水由解析塔给料泵加压，经过解析换热器并吸收利用解析废液热能后进入解析塔顶部。在解析塔内氨水自上而下经过填料和自下而上的热气体进行传质传热，下落的氨水在下降过程中温度不断上升，氨水中的NH3不断以气态形式分离出来，最终氨水汇集到解析塔底部形成解析废液，在解析塔底部控制解析废液液位，并在解析废液液位内直接加入外来蒸汽将解析废液加热到该压力下的沸点温度促使解析废液中HN3大量解析出来，确保解析塔底部排出的解析废液中NH3含量小于5ppm。
解析塔底部解析废液被蒸汽加热到该压力下的沸点温度，促使解析废液中HN3大量解析出来，形成大量的上升气体，升气体经过精馏后进入回流冷凝器进行冷凝吸收，回流冷凝器出来的汽液混合物进入回流槽进行气液分离，回流液经回流泵加压后送入尿素装置低压系统回收。外来蒸汽直接加入解析塔底部解析废液中，加热蒸汽产生蒸汽冷凝液与解析废液混在一起无法回收利用，浪费了蒸汽冷凝液同时也增加了解析废液排放量，加重了企业生产成本和环保压力。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置，包括对废氨水进行氨气解析处理的解析塔以及将解析废液进行加热处理形成低压蒸汽的蒸汽发生器，所述解析塔底部设有与所述蒸汽发生器连通的解析废液出口，所述低压蒸汽由蒸汽发生器返回至所述解析塔底部的解析废液中。
进一步，所述蒸汽发生器立式布置，所述蒸汽发生器底端设有与所述解析废液出口连通的管侧进口，所述蒸汽发生器顶端设有管侧出口，所述蒸汽发生器顶端位于所述解析塔内解析废液的液位之下。
进一步，所述解析塔底部的解析废液中设有蒸汽分布器，所述蒸汽分布器通过蒸汽管路与所述蒸汽发生器管侧出口连通。
进一步，所述蒸汽发生器侧面上方设有壳侧进口，所述蒸汽发生器侧面下方设有壳侧出口，所述壳侧出口处设有蒸汽疏水器。
上述技术方案的有益效果主要体现在以下几个方面：
(1)本实用新型通过蒸汽发生器，使得外来的比如中压蒸汽(1.0～4.0MPa)在蒸汽发生器内加热由解析塔底部排出的解析废液并使之产生低压蒸汽(＜1.0MPa)，所述低压蒸汽供给解析塔底部解析废液加热利用。本实用新型可以避免外来加热蒸汽直接加入到解析塔底部的解析废液中，外来的加热蒸汽产生的冷凝液不会与解析废液混合而可以直接回收到尿素装置蒸汽冷凝液系统中再次利用，降低了企业生产成本，同时减少了解吸废液排放量，减轻了企业环保压力。
(2)本实用新型所述解析塔与蒸汽发生器布置方式的优点：所述解析塔底部排出的解析废液依靠液位差引进蒸汽发生器加热列管内，无需额外使用泵等动力设备，运行成本低；另外所述解析废液在蒸汽发生器内受热形成低压蒸汽可以自行排入所述解析塔底部的解析废液中。
(3)本实用新型所述蒸汽分布器可以使得低压蒸汽均匀地在所述解析塔底部的解析废液中分散，使得解析废液受热均匀，利于将解析废液中氨气解析释放出来，确保解析废液达到排放标准。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中标注符号的含义如下：
1-氨水槽 11-解析塔给料泵进口管 12-排气管 2-解析塔给料泵
21-解析塔给料泵出口管 3-解析换热器 31-解析塔进料管
4-解析塔 41-解析塔出气管 42-蒸汽分布器
43-废液管 44-喷头 45-填料段 5-蒸汽发生器 51-蒸汽管路
52-疏水器 6-回流冷凝器 61-回流冷凝器出气管
7-回流槽 71-回流槽出气管 8-回流泵 9-常压吸收塔 10-放空筒
具体实施方式
现结合附图说明本实用新型的结构特点：
如图1所示，本实用新型包括氨水槽1、解析换热器3、解析塔4、回流冷凝器6、回流槽7、将氨水槽中氨水输送到解析塔的解析塔给料泵2以及将回流槽7内回流液输送到低压回收系统的回流泵8。蒸汽发生器5立式放置，其顶部位于解析塔底部并与解析塔底部平齐，即满足所述蒸汽发生器顶端位于所述解析塔内解析废液的液位之下即可，解析塔4底部排出的解析废液从蒸汽发生器5底部的管侧进口进入，外来2.5MPa中压蒸汽从蒸汽发生器5壳侧进口进入，产生的蒸汽冷凝液从蒸汽发生器5壳侧出口排出。解析塔上方的出气进入回流冷凝器6，回流冷凝器6采用循环水冷却，回流冷凝器6出液进入回流槽7，回流槽7内液体通过回流泵8送往低压系统回收系统，回流槽7出气排向常压吸收塔9，氨水槽1顶部设有通向尿素装置放空筒10的排气管12
本实用新型工作原理如下：
氨水槽1中的氨水经过解析塔给料泵2加压在解析换热器3中利用解吸废液热能后送入解析塔4顶部的喷头44均匀喷洒在解析塔内填料段45上。在解析塔4内部的填料段45废氨水自上而下下落和来自解析塔4底部上升的热气体进行传质传热，废氨水中的NH3被逐步解析分离出来并变成解析废液，解析废液最终汇集到解析塔4底部形成一定液位。一部分解析废液经过废液管43从蒸汽发生器5底部管侧进口进入到加热列管内并灌满加热列管，外来2.5MPa中压蒸汽从蒸汽发生器5壳侧进口进入蒸汽发生器5并对加热列管内的解析废液进行加热使之产生低压蒸汽，产生的低压蒸汽从蒸汽发生器5顶部弯形蒸汽管路51进入解析塔4底部的蒸汽分布器42，以对解析塔底部解析废液加热使其达到该压力下的沸点温度促使NH3的分离，解析塔4底部排出解析废液中NH3含量低于5ppm从排液管排入地沟。蒸汽发生器5加热列管壳侧产生的蒸汽冷凝液通过疏水器53回收到尿素装置蒸汽冷凝液系统再次利用。解析塔4底部产生热气体向上经过填料段45和自上而下的废氨水进行逆向传质传热精馏后通过解析塔4顶部的解析塔出气管41进入回流冷凝器6。
由解析塔4顶部的解析塔出气管41来的热气体进入回流冷凝器6的底部，在回流冷凝器6内用循环水进行降温实现浸没式冷凝吸收生成气液混合状态的回流液。回流冷凝器6内的气液混合状的回流液通过回流冷凝器出气管61进入回流槽7内进行气液分离，回流液由回流泵8输送到低压系统回收系统，回流槽7内气体通过回流槽出气管71进入常压吸收塔9洗涤回收NH3后放空。
考虑到解析塔4底部液位要淹没蒸汽分布器42，解析塔4底部液位要控制在解析废液收集腔的1/2-2/3之间。
以下以年产30万吨尿素装置为例，本实用新型与改进前(即末设置蒸汽发生器)相比较取得的技术效果参见下表：
1、年产30万吨尿素装置，解析塔处理氨水量：25t/h，解析塔消耗低压蒸汽约6t/h，技改前后有关数据。
2.经济效益核算
解析塔每小时处理氨水25吨，对应消耗低压蒸汽6t/h，每吨低压蒸汽产生冷凝液按10元计算，全年有效生产时间按300天计算。
全年收集的排放蒸汽冷凝液价值：
6t/h×24h/d×300d/y×10元/t＝43.2万元/年
3.环保效益
解析塔每小时处理氨水25吨，对应消耗低压蒸汽6t/h，全年有效生产时间按300天计算。
全年排放含NH3约5PPm的蒸汽冷凝液：
6t/h×24h/d×300d/y＝43200m3/y
排放的含NH3约5ppm的蒸汽冷凝液的长期积累对自然生态环境也是一种潜在的压力，而本实用新型正是通过减少蒸汽冷凝液与解析废液的混合排放，达到节能减排、提高经济效益的目的。
Claims (4)
1.一种尿素生产过程中废氨水回收处理装置，其特征在于：包括对废氨水进行氨气解析处理的解析塔(4)以及将解析废液进行加热处理形成低压蒸汽的蒸汽发生器(5)，所述解析塔(4)底部设有与所述蒸汽发生器(5)连通的解析废液出口，所述低压蒸汽由蒸汽发生器(5)返回至所述解析塔(4)底部的解析废液中。
2.如权利要求1所述的尿素生产过程中废氨水回收处理装置，其特征在于：所述蒸汽发生器(5)立式布置，所述蒸汽发生器(5)底端设有与所述解析废液出口连通的管侧进口，所述蒸汽发生器(5)顶端设有管侧出口，所述蒸汽发生器(5)顶端位于所述解析塔(4)内解析废液的液位之下。
3.如权利要求2所述的尿素生产过程中废氨水回收处理装置，其特征在于：所述解析塔(4)底部的解析废液中设有蒸汽分布器(42)，所述蒸汽分布器(42)通过蒸汽管路(51)与所述蒸汽发生器(5)管侧出口连通。
4.如权利要求2所述的尿素生产过程中废氨水回收处理装置，其特征在于：所述蒸汽发生器(5)侧面上方设有壳侧进口，所述蒸汽发生器(5)侧面下方设有壳侧出口，所述壳侧出口处设有蒸汽疏水器(52)。
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