鋼鐵冶煉企業高效防堵斜孔塔盤在蒸氨塔中的應用

趙云生

（唐鋼美錦（唐山）煤化工有限公司，河北 唐山 063700）

1 蒸氨工藝簡介

氨水分離單元送來的原料氨水進入原料氨水槽，然后用剩余氨水泵送入氨水換熱器，與蒸氨塔底出來的蒸氨廢水進行換熱，由液堿泵送出的32%的NaOH堿液經管道混合器與蒸氨原料氨水混合后，進入蒸氨塔蒸氨。塔底部分鋼鐵廢水經再沸器加熱，產生的汽水混合物返回塔底作為蒸氨的熱源[1]。蒸氨塔底另一部分蒸氨鋼鐵廢水由蒸氨廢水泵送經氨水換熱器，同進塔蒸氨的原料氨水換熱后，進入廢水冷卻器，用循環冷卻水冷卻至40℃后，去威立雅水處理單元，塔頂蒸出的氨汽經分縮器部分冷凝后，濃度約18%的氨汽去硫銨的飽和器中進行洗滌[2]。

2 運行中存在的問題

我公司回收車間蒸氨塔（兩臺，開一備一）整體設計由天津創舉科技有限公司設計施工，鋼鐵冶煉蒸氨塔采用垂直篩板式塔盤結構，塔直徑1.8m，塔高23.7m，塔盤層數29層。單塔設計剩余氨水處理量為60m3/h，實際處理量在50m3/h，鋼鐵冶煉蒸氨塔在運行過程中，塔盤聚結了很多的鋼鐵廢渣、熱聚合物、焦粉和煤粉，引發塔盤嚴重堵塞、篩板及塔盤結構嚴重破損，由于塔盤破損嚴重，塔效率降低，導熱油蒸氨溫度達不到，需開直接蒸汽，造成蒸汽大量消耗，產生大量廢水，當剩余氨水量稍稍提量時，塔頂、塔底壓力增加，蒸氨廢水氨氮指標超過200mg/l，同時造成堿耗的大量增加，增加了處理成本，況且每個鋼鐵冶煉蒸氨塔連續運行最多3個月后蒸氨處理后各項指標嚴重不合格，必須停塔檢修，每次檢修清理塔盤需要2個月時間，期間沒有備用設備，而且還有高額的檢修費用。

圖2 檢修下來破損的塔盤

3 技術改造

針對我廠鋼鐵冶煉蒸氨塔現存的問題，決定對蒸氨塔塔盤進行改造，我們經過多次對同行業的了解和溝通，決定對蒸氨塔塔內件進行技術改造（筒體不變）選用由鞍山市格林環保生產的新式斜孔塔盤。在原有蒸氨塔本體不變的前提下，只將塔內部塔盤、加強圈、降液板，橫梁等塔內件拆除。塔內部安裝噴射斜板式塔盤及相應加強圈、降液板等塔內件。

表1 工藝參數及指標

圖3 改造后塔盤照片

4 改造前后，工藝指標對比

改造前。（表2）

改造后。（表3）

表2 原蒸氨塔運行參數匯總表（2018年5月～11月）

表3 改造后蒸氨塔運行參數匯總表（2019年1月～6月）

5 經濟效益

采用新型高效防堵斜孔塔盤后，每天冶金平均噸水耗堿在7.75kg，蒸氨廢水量平均每天較少75t，蒸氨廢水后的各項化驗指標都比以前有很大提高，蒸氨塔各項參數運行較為穩定，大大的降低了液堿的消耗，降低了處理成本，節省檢修成本，具有較高的經濟價值。

（1）施工投入：技術改造及人工費用60萬元。

（2）節省費用：①節省處理蒸氨廢水費用：每天減少75t廢水，噸處理成本70元，年效益75*365*70=191.6萬元；②節省液堿費用：噸水耗堿降低2Kg，每天處理蒸氨廢水50*24=1.2t，噸堿700元/t，年效益：2*1.2*365*700=61.32萬元；③每年停塔檢修蒸氨塔費用10萬元。年創效合計：191.6+61.32+10-60=202.64萬元。