焦爐煙道氣負壓蒸氨技術(shù)
負壓蒸餾就是應(yīng)用減壓蒸餾原理,即通過真空裝置使塔內(nèi)維持負壓來降低溶液中組分的沸點,從而降低蒸餾溫度,降低蒸餾所需熱量,減少煤氣或蒸氣消耗,同時改善環(huán)境。
剩余氨水經(jīng)氣浮除油機、陶瓷管過濾器兩級除油過濾后,通過貧富液換熱器(預熱器),與熱蒸氨廢水換熱,在管道混合器與堿液混合,然后從蒸氨塔中部加入。
蒸氨塔底部分熱廢水進入煙氣熱管換熱器循環(huán)加熱后返回蒸氨塔釜;另外部分廢水在塔底用釜底泵抽出,進入預熱器(貧富液換熱器)加熱進料的剩余氨水,廢水冷卻后送至廢水生化系統(tǒng)。
蒸氨塔頂氨汽進入分縮器冷卻,調(diào)節(jié)回流和氨氣濃度,氨氣zui終在全凝器中冷凝為氨水流入回流罐,zui后送入氨水大罐,脫硫使用。
蒸氨熱源采用煙道氣余熱在熱管換熱器中實現(xiàn)。
工藝流程為:
其工藝特點為:
l 蒸氨塔控制在負壓狀態(tài)下操作,實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的目標。
l 蒸氨塔采用斜孔塔板,具有塔板效率高、壓降小、抗堵塞等優(yōu)點。
l 焦爐煙道氣余熱回收采用熱管換熱器進行,其特點是:
(1)導熱效率高。熱管為導熱原件,熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導熱能力。與同體積銅棒相比,導熱率是其幾百倍。
(2)安全可靠性高。熱管余熱回收器可以通過回收器中隔板使冷熱流體*分開,在運行過程中即使單根熱管因為磨損、腐蝕、超溫等原因發(fā)生泄露,不會發(fā)生冷熱流體的混雜。
(3)經(jīng)濟性好。比較容易實現(xiàn)冷、熱流體的*逆流換熱,獲得較大的對數(shù)溫差,煙氣側(cè)采用螺旋肋片強化傳熱。這樣換熱器可以做得非常緊湊,體積小,占地少。
l 剩余氨水的預處理采用氣浮除油機和陶瓷管過濾兩級除油及雜質(zhì)
等處理后進入負壓蒸氨系統(tǒng),避免蒸氨塔等關(guān)鍵發(fā)生焦油堵塞等問題。
氣浮除油機可以回收剩余氨水中的焦油,所獲得的焦油與焦化廠商品焦油無異,對于80萬t焦化廠每年預計可回收焦油160t。實現(xiàn)廢水處理的資源化。
氣浮除油和陶瓷過濾器都采用串并聯(lián)連接,保證始終有一臺設(shè)備處于工作狀態(tài)。
四、技術(shù)應(yīng)用情況、效果及案例
我公司天津華能能源設(shè)備有限公司生產(chǎn)示范裝置已于2014年底在河北華豐煤化電力有限公司(130萬t/a焦,210t/h含氨廢水)投產(chǎn),目前運行穩(wěn)定。
經(jīng)濟效益分析(按80萬t/a焦,26t/h含氨廢水計):
1)傳統(tǒng)蒸氨以水蒸氣為蒸氨載熱體,剩余氨水耗蒸氣200kg/t,蒸氣價格180元/t,蒸氨蒸氣成本: 26×24×180×0.2×365=820萬元∕a
2)蒸氣蒸氨增加廢水生化處理費: 26×24×0.2×17×365=77萬元∕a
3)焦爐煙道氣風機耗電: 160×0.6×24×365=84萬元∕a
4)煙道氣余熱利用負壓蒸氨工藝技術(shù),年經(jīng)濟效益: 820+77–84=813萬元∕a
具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益。
五、技術(shù)推廣前景
項目針對剩余氨水蒸氨過程中存在的系統(tǒng)能耗高的問題,研究開發(fā)了負壓蒸氨技術(shù),是在原導熱油常壓蒸氨基礎(chǔ)上,引入減壓蒸餾原理,通過降低蒸餾壓力和溫度,實現(xiàn)降低蒸餾能耗的目標。項目開發(fā)過程中形成了負壓蒸氨工藝、負壓蒸氨加堿和負壓蒸氨塔等核心技術(shù),降低了蒸氨耗熱量,節(jié)約了煤氣消耗,減排了二氧化碳,實現(xiàn)了尾氣回收利用,改善了環(huán)境。
該項目是焦化行業(yè)節(jié)能減排技術(shù),廣泛應(yīng)用于焦化行業(yè)剩余氨水蒸餾工藝,且項目既適合新建,又適于改造,推廣應(yīng)用前景廣闊。
天津華能能源設(shè)備有限公司 韓宏偉