我公司銅洗氨吸收塔的設(shè)計

趙永霞 劉兆軍 張艷麗

(濟南盛源化肥有限責任公司,山東濟南 250101)

我公司銅洗氨吸收塔的設(shè)計

趙永霞 劉兆軍 張艷麗

(濟南盛源化肥有限責任公司,山東濟南 250101)

介紹了銅洗氨吸收塔改造的情況,為了達到良好的工藝指標,除了合理的塔內(nèi)件設(shè)計外,較低的操作溫度及冷卻水溫也起著重要的作用。冷卻水采用一次水,可以達到更好的回收效果。

1 概 述

我公司銅洗氨回收裝置有兩臺常壓噴淋塔,分別為第一吸氨塔(φ720×6×4 902),第二吸氨塔(φ1 220 ×6×7 000)。在精煉工段,由于這種噴淋塔無法滿足高液氣比工況:水量太大,塔底氨水濃度低,無法實現(xiàn)系統(tǒng)水平衡;噴淋密度小,不利于傳質(zhì)效率的發(fā)揮,不能及時移走溶解熱;沒有換熱裝置,氨水溫度高。在工藝操作過程中,只有增加軟水用量來調(diào)節(jié)工藝指標要求。因此,每天約有50m3稀氨水排出,需要及時處理掉。為解決這一問題,我公司這幾年來以20～30元/t低價出售稀氨水,而且在銷售淡季還要無償給附近村民使用,來幫助解決掉稀氨水,不但降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益,并且給環(huán)保帶來很大壓力。所有,氨吸收塔改造勢在必行。

2 改造方案

降低溫度,增加壓力。增大氨在水中的溶解度,有利于吸氨過程的進行。

2.1 設(shè)備設(shè)計方案

根據(jù)我公司現(xiàn)場廠房及生產(chǎn)條件,需要設(shè)計一臺降溫與加壓一體的氨吸收塔。氨吸收塔φ800mm;浸入式降溫內(nèi)件:4段;塔上部為填料段;塔下部安裝有鼓泡分布器。簡圖如下。

圖1 氨吸收塔簡圖

吸氨是一個伴有化學反應(yīng)的吸收過程,是可逆、放熱和體積減少的反應(yīng),所以改造方案的關(guān)鍵點是:

2.2 工藝流程

圖2 氨吸收塔流程

來自銅洗的稀氨水(NH3含量3%～5%)用稀氨水泵打入到氨吸收塔內(nèi),由氨罐來的馳放氣從氨吸收塔底部進入(壓力1.2～1.6M Pa),經(jīng)過鼓泡分布器與塔中的稀氨水進行吸收反應(yīng),氣體在水中向上流動(此階段馳放氣中85%以上的氨被吸收)。氣體經(jīng)過上部填料層,與少量軟水逆流接觸,進一步吸收氨。冷卻水從塔內(nèi)件下部進入,進行冷卻降溫,完成換熱后由上部引出。待氨水合格后,送入碳化工段,生產(chǎn)碳酸氫銨,吸收NH3后的水送入到銅洗工段循環(huán)使用。尾氣由塔頂送出,經(jīng)自動安全水封和水分離器,送至吹風氣鍋爐燃燒,回收熱量。

3 運行效果

銅洗氨吸收塔安裝使用后效果良好,達到了預期的目的。

1)稀氨水濃度由原來的3%～5%提高到15%～18%。

2)軟水用量減少,改造前每天用50m3左右,現(xiàn)在循環(huán)使用,每天用10m3左右。

3)經(jīng)濟環(huán)保,經(jīng)測算,每年可為企業(yè)創(chuàng)造150萬元經(jīng)濟效益。同時,減少了環(huán)境污染,環(huán)保效益顯著。

4 結(jié) 語

稀氨水氨吸收塔要想達到良好的工藝指標,除了合理的塔內(nèi)件設(shè)計外,較低的操作溫度及冷卻水溫也起著重要的作用。冷卻水采用一次水,這樣可以達到更好的氨回收效果。

TQ113.26+4.3

A

1003-6490(2010)02-0011-01

2009-12-24

趙永霞(1973-),女,山東濟南盛源化肥有限責任公司,助理工程師,主要從事合成氨生產(chǎn)技術(shù)工作。