蒸氨塔頂出氣余熱的回收利用

陳建孝

摘 要：通過母液與塔頂混合氨氣的充分熱交換，降低了塔頂混合氨氣的出氣溫度，降低了蒸氨波紋冷凝器的運(yùn)行負(fù)荷，提高了進(jìn)氨壓縮機(jī)前的氨氣純度，降低了進(jìn)氨壓縮機(jī)前的氨氣溫度，加熱了母液溫度，節(jié)約了蒸汽，實(shí)現(xiàn)熱能充分回收利用的降本增效舉措，為企業(yè)的創(chuàng)新收效提供發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞：蒸氨塔；母液；氨氣

中圖分類號：TQ114.161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-8937（2016）27-0176-03

1 引 言

目前蒸氨系統(tǒng)經(jīng)過長期的操作實(shí)踐和試驗(yàn)結(jié)果，蒸氨塔設(shè)計(jì)不斷得到了改進(jìn)，工藝技術(shù)已日趨完善。為提高蒸氨塔頂混合氣體的氨氣組分，所采用的方案為降低塔頂混合氣體的出氣溫度；采用蒸氨塔頂混合氣體余熱與塔頂母液進(jìn)行充分熱交換，提高母液溫度，節(jié)約加熱劑用量，降低熱損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能創(chuàng)新；為此，本工藝路線需要新增設(shè)一臺(tái)熱交換器，但在本文中采用的是一個(gè)雙殼程的管殼式換熱器設(shè)備。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

氣囊、電子天平、量筒、堿式滴定管、酸式滴定管稀鹽酸、標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.10 mol/L）、稀硫酸（1：1）、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.10 mol/L）、甲基橙指示劑、酚酞指示劑、純水。

2.2 塔頂出氣氣體組分測定實(shí)驗(yàn)

2.2.1 收集氨氣方法

采用氣囊收集混合氣體，首先將空氣囊在電子天平上稱取質(zhì)量為m1 g，裝滿混合氣體的氣囊在電子天平上稱取質(zhì)量為

m2 g，在氣囊中收集好的氨氣經(jīng)過降溫、冷卻至10 ℃，打開氣囊排氣閥進(jìn)行釋放氨氣，將釋放的氨氣采用稀硫酸（1：1）吸收；然后稱重含有氨水氣囊的質(zhì)量為m3 g。

2.2.2 混合氣體組分測定

在量筒中測定該氣囊中氨水的體積為V mL；最后測定出該氨水中游離氨的濃度C1 mol/L和固定氨的濃度C2 mol/L。

2.2.3 混合氣體組分計(jì)算

2.3 在收集氨氣混合氣體后經(jīng)降溫冷卻至10 ℃時(shí)氨水中 對游離氨（NH3）的測定分析

2.3.1 氨水中測定游離氨實(shí)驗(yàn)步驟

①在氨水中測定游離氨摩爾濃度的檢測原理。

②在氨水中游離氨摩爾濃度檢測分析步驟。

第一，氨水中測定游離氨摩爾濃度所需要的試劑及溶液

其一，鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：CHCl=0.1 000 mol/L；

其二，酚酞指示劑：10 g/L乙醇溶液。稱取10g酚酞，溶于乙醇，用乙醇稀釋至1 000 mL，無需加水。變色范圍：pH在8.3～10.0（無色→紅）之間。

第二，在氨水中測定游離氨摩爾濃度的測定分析步驟。

用移液管移取5 mL試驗(yàn)溶液A，置于盛于有15 mL過氧化氫中性溶液和30 mL水的三角瓶子中，搖勻。加入3滴甲基紅—亞甲基藍(lán)混合液指示劑，此時(shí)溶液呈綠色，，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至暗藍(lán)色為滴定終點(diǎn)。

2.3.2 分析結(jié)果的表述

2.3.3 允許差

取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.02%（絕對差值=測量值-標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)值=取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值）。

3 結(jié)果與討論

3.1 塔頂混合氨氣在不同溫度下的氨氣與水蒸汽的組分

在《純堿工學(xué)》第二版（大連化工研究設(shè)計(jì)院主編，3003.12）中“蒸氨過程的氣液平衡”中列舉了NH3-H2O系統(tǒng)在不同溫度和壓力下的汽-液相平衡數(shù)據(jù)，[1]如圖1所示。

3.2 蒸氨塔頂混合氣體與母液的物料及熱平衡模擬計(jì)算

蒸氨塔、蒸氨波紋冷凝器、預(yù)灰桶及其閃發(fā)器的物料平衡及熱量平衡模擬計(jì)算[2]依據(jù)如下。

3.2.1 蒸氨母液技術(shù)條件

4 結(jié) 語

通過母液與塔頂混合氨氣的充分熱交換，降低了塔頂混合氨氣的出氣溫度，降低了蒸氨波紋冷凝器的運(yùn)行負(fù)荷，提高了進(jìn)氨壓縮機(jī)前的氨氣純度，降低了進(jìn)氨壓縮機(jī)前的氨氣溫度，有利于氨壓縮機(jī)本體的密封保護(hù)；加熱了母液溫度，節(jié)約了蒸汽；提高了進(jìn)主反應(yīng)釜前氨氣流量計(jì)的計(jì)量精準(zhǔn)度，提高了生產(chǎn)過程事前控制的理論目的，有利于掌握在不同比例下氫氧化鎂成長細(xì)晶的規(guī)律性，增大粒徑，提高脫水性能，提高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)熱能充分回收利用的降本增效舉措，為企業(yè)的創(chuàng)新收效提供發(fā)展模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 大連化工研究設(shè)計(jì)院.純堿工學(xué)（第二版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003.12，268-273.

[2] 大連化工研究設(shè)計(jì)院.純堿工學(xué)（第二版）[M]北京：.化學(xué)工業(yè)出版社， 2003.12，303-307.