一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下：A、從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃蒸塔內(nèi)閃蒸；B、閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功；C、將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程；所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至35-45℃進(jìn)入廢水處理工序或洗氨工序。本發(fā)明為工藝流程簡單、投資少、節(jié)能效率高達(dá)70%的脫氨蒸餾新工藝。
【專利說明】一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱泵蒸餾【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 化工行業(yè)是能耗大戶，其中蒸餾又是能耗極高的單元操作，而傳統(tǒng)的蒸餾方式熱 力學(xué)效率很低，能量浪費(fèi)很大。如文獻(xiàn)"蒸氨新工藝在首鋼京唐工程的應(yīng)用"（《燃料與 化工》，2008 (4) : 33?35)中從焦化氨水中通過蒸餾分離溶液中的氨，每噸氨水需消耗? 175KgO. 6MPa的飽和水蒸汽。
[0003] 在今天能源價格不斷上漲的情況下，如何降低蒸氨塔的能耗，充分利用低溫?zé)嵩矗?已成為人們普遍關(guān)注的問題。對此人們提出了許多節(jié)能措施，通過大量的理論分析、實(shí)驗(yàn)研 究以及工業(yè)應(yīng)用表明，其中節(jié)能效果十分顯著的便是熱泵蒸餾技術(shù)。熱泵技術(shù)是近年來世 界上倍受關(guān)注的能源回收利用技術(shù)，其主要通過消耗一部分機(jī)械能、電能等為補(bǔ)償，使熱能 實(shí)現(xiàn)從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹膫鬟f。由于熱泵能將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?，提高能源?有效利用率，因此是回收低溫余熱的重要途徑。
[0004] 一般采用熱泵蒸餾把蒸氨塔塔頂蒸汽加壓升溫，使其用作塔底再沸器的熱源，回 收塔頂蒸汽的冷凝潛熱。在文獻(xiàn)"化工節(jié)能中的熱泵精餾工藝流程分析"(《節(jié)能》，2004(10) :19?22)中描述了多種熱泵蒸餾流程。但這些流程在具體應(yīng)用時存在明顯的不足，主要缺 點(diǎn)是： 1、 投資高、工藝流程復(fù)雜，高濃度有毒有害介質(zhì)直接采用壓縮機(jī)壓縮，壓縮機(jī)腐蝕嚴(yán)重 或材料等級要求高，熱量回收不充分； 2、 壓縮后的氣體含不凝性氣體，導(dǎo)致再沸器傳熱效率低，再沸器操作壓力高，易腐蝕； 如焦化氨水蒸餾使用上述文獻(xiàn)中的任何流程均存在腐蝕嚴(yán)重或材料等級要求高、堵 塞、流程復(fù)雜、熱回收不充分等問題。
[0005] 2010101232510,名稱為"熱泵閃蒸汽提脫氨法"，和2012101536708,名稱為"一種 基于蒸汽壓縮的高濃度含氨廢水的處理方法"的發(fā)明專利，兩種方法均需要使用再沸器，工 藝流程復(fù)雜，仍然存在壓縮機(jī)與高濃度氨氣接觸，腐蝕嚴(yán)重，或者材料等級要求高的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明為了降低脫氨熱泵蒸餾的裝置能耗和簡化流程，提供了一種熱泵蒸餾脫氨 節(jié)能新工藝。本發(fā)明從降低裝置能耗、提高能效、簡化流程、降低投資的角度出發(fā)，最大限度 地實(shí)現(xiàn)了熱泵在蒸餾領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢，將熱泵技術(shù)與蒸餾相結(jié)合，形成與蒸餾相適應(yīng)的、工 藝流程簡單、投資少、節(jié)能效率高的脫氨蒸餾新工藝。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案： 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：工藝步驟如下： A、從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至35-45 °C進(jìn)入廢水處理工序或洗氨工序。
[0008] 本發(fā)明根據(jù)熱泵技術(shù)原理，通過將蒸氨塔底的蒸氨廢水閃蒸形成閃蒸蒸汽，閃蒸 后的蒸氨廢水與塔頂?shù)暮闭羝M(jìn)行換熱后再送去閃蒸；同時回收塔頂蒸汽和塔底蒸氨廢 水的熱量后的閃蒸汽，通過壓縮機(jī)壓縮做功后，使之成為高溫高壓過熱蒸汽，并將其送入蒸 氨塔底部，用以加熱和汽化蒸氨廢水，從而實(shí)現(xiàn)了對塔頂蒸汽和塔底蒸氨廢水低溫余熱的 同時回收利用。
[0009] 本發(fā)明可在完全保持原蒸氨塔操作條件的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)啟動期需要消耗較多的 蒸汽，正常運(yùn)行期內(nèi)完全僅僅需消耗少量加熱蒸汽。因此，本發(fā)明與傳統(tǒng)蒸餾方法相比，具 有可大幅提高能源利用率、顯著降低蒸餾能耗的優(yōu)勢。在氨水蒸餾過程中，采用本發(fā)明所述 熱泵蒸餾流程進(jìn)行蒸餾時，其與采用傳統(tǒng)蒸餾方法相比可節(jié)能70%以上。
[0010] 優(yōu)選地，與所述含氨蒸汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量 的1~1〇倍；與所述進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨 水量的90%-110%。
[0011] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到 95 ?117。。。
[0012] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，含氨蒸汽送到硫銨 工序生產(chǎn)硫銨。
[0013] 本發(fā)明所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入 蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱。有利于換熱面積減小，最大程度回收熱量。
[0014] 優(yōu)選地，所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，含 氨蒸汽用于制備濃氨水。
[0015] 本發(fā)明所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為1.8-4。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)蒸餾過程具備低能耗和高效的熱利用率，故在用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做 功時，需綜合考慮壓縮機(jī)的壓縮比，本發(fā)明將壓縮比設(shè)定為1.8-4,這主要是由于過高的壓 縮比會造成壓縮機(jī)軸功率過高，節(jié)能效率下降，而壓縮比過低則節(jié)能效果不顯著。
[0017] 本發(fā)明的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓 力為 0· 12-0. 2MPa，溫度為 104-120°C。
[0018] 從兼顧適宜的壓縮機(jī)軸功率和適宜的壓縮機(jī)出口過熱蒸汽溫度出發(fā)，設(shè)定閃蒸汽 經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后壓縮機(jī)出口過熱蒸汽的絕對壓力為0. 12-0. 2MPa，溫度為104-120°c，只需 要較蒸氨塔底部的蒸氨廢水溫度和壓力稍高即可，壓縮機(jī)的軸功率低，能耗低。
[0019] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到75-90°C。
[0020] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0· 1-0. 18MPa，溫度為103-118°C。
[0021] 所述的步驟A，閃蒸溫度為75-105°C，壓力為0· 04-0. 12MPa。
[0022] 所述的步驟C，將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，加熱蒸氨塔底的蒸氨廢 水至 103-119°C。
[0023] 本發(fā)明的有益效果在于： 1、本發(fā)明可在完全保持原蒸氨塔操作條件的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)啟動期需要消耗較多的蒸 汽，在正常運(yùn)行期內(nèi)消耗少量的加熱蒸汽。因此，本發(fā)明與傳統(tǒng)蒸餾方法相比，具有可大幅 提高能源利用率、顯著降低蒸餾能耗的優(yōu)勢。在氨水蒸餾過程中，采用本發(fā)明所述熱泵蒸餾 流程進(jìn)行蒸餾時，其與采用傳統(tǒng)蒸餾方法相比可節(jié)能70%以上。
[0024] 2、本發(fā)明通過壓縮機(jī)對蒸氨塔底蒸氨廢水和塔頂蒸汽回收熱量后所產(chǎn)生的閃蒸 汽壓縮做功，使其成為高溫高壓過熱蒸汽，并以此過熱蒸汽為熱源對蒸氨塔底蒸氨廢水進(jìn) 行加熱和汽化，從而實(shí)現(xiàn)了對塔頂蒸汽和塔底蒸氨廢水低溫余熱的回收利用，并以此形成 具有高能效、低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用特點(diǎn)的熱泵蒸餾流程?？梢詮V泛的應(yīng)用于石化、冶金、化 工、環(huán)保等行業(yè)中的蒸餾系統(tǒng)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0025] 3、本發(fā)明將壓縮機(jī)輸出的高溫高壓過熱蒸汽從塔底直接進(jìn)入蒸氨塔內(nèi)，通過回收 塔底蒸氨廢水與塔頂蒸汽的熱量，塔頂蒸汽所需冷卻水量與普通蒸餾工藝比較可得以大幅 降低，從而有利于進(jìn)一步降低蒸餾的運(yùn)行費(fèi)用。
[0026] 4、本發(fā)明將閃蒸技術(shù)和熱泵技術(shù)有機(jī)結(jié)合，為蒸餾節(jié)能降耗提出一項具有創(chuàng)新性 的技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)蒸餾工藝蒸汽耗量高、操作成本高的問題；將壓縮后的蒸汽直接 進(jìn)入蒸氨塔塔底，不需要經(jīng)過再沸器與塔底的蒸氨廢水換熱，壓縮后的蒸汽溫度和壓力較 低，傳熱效率高，工藝流程簡單，操作方便，投資少。再沸器在開工時使用和正常運(yùn)行期間為 系統(tǒng)補(bǔ)充少量的熱量。
[0027] 5、本發(fā)明利用閃蒸技術(shù)不但使蒸氨廢水中的熱量得到回收，而且經(jīng)過閃蒸后進(jìn)一 步降低了蒸氨廢水中的氨含量，為下工序的生化處理或洗氨提供了有力保證。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例17的熱泵蒸餾工藝的流程示意圖。
[0029] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例18的熱泵蒸餾工藝的流程示意圖。
[0030] 圖中標(biāo)記為：1、蒸氨塔，2、塔頂蒸汽/閃蒸液換熱器，3、塔頂蒸汽/氨水換熱器，4、 換熱器，5、閃蒸液泵、6、閃蒸塔，7、壓縮機(jī)，8、閃蒸液/氨水換熱器，9、換熱器，10、再沸器。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0032] 實(shí)施例1 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至35°C進(jìn)入廢水處理工序。
[0033] 實(shí)施例2 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至45 °C進(jìn)入廢水處理工序。
[0034] 本發(fā)明所述的廢水處理工序?yàn)槌Ｒ?guī)的廢水生化處理工序。
[0035] 與所述含氨蒸汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的1倍； 與所述進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的110%。
[0036] 界區(qū)外是指本發(fā)明的工藝系統(tǒng)之外。
[0037] 實(shí)施例3 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至40°C進(jìn)入洗氨工序。
[0038] 本發(fā)明所述的洗氨工序?yàn)槌Ｒ?guī)的水洗氨工序。
[0039] 與所述含氨蒸汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的10 倍；與所述進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的 90%。
[0040] 實(shí)施例4 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至38°C進(jìn)入洗氨工序。
[0041] 與所述含氨蒸汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的8倍； 與所述進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的95%。
[0042] 實(shí)施例5 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至42 °C進(jìn)入廢水處理工序。
[0043] 與所述含氨蒸汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的6倍； 與所述進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的100%。
[0044] 實(shí)施例6 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，含氨蒸汽送到硫銨工序 生產(chǎn)硫銨。
[0045] 實(shí)施例7 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到115°C， 含氨蒸汽送到硫銨工序生產(chǎn)硫銨。
[0046] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0047] 實(shí)施例8 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到98°C， 含氨蒸汽送到硫銨工序生產(chǎn)硫銨。
[0048] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0049] 實(shí)施例9 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到l〇5°C。
[0050] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0051] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，氨蒸汽用于 制備濃氨水。
[0052] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為1. 8。
[0053] 實(shí)施例10 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到l〇2°C。
[0054] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0055] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，氨蒸汽用于 制備濃氨水。
[0056] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為4。
[0057] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0· 2MPa，溫度為 120°C。
[0058] 實(shí)施例11 本實(shí)施例與實(shí)施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到95°C， 含氨蒸汽送到硫銨工序生產(chǎn)硫銨。
[0059] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為2。
[0060] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為0.12 10^，溫度為1041：。
[0061] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到75°C。
[0062] 實(shí)施例12 本實(shí)施例與實(shí)施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到117°C。 [0063] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0064] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，回收氨蒸汽 用于制備濃氨水。
[0065] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為3。
[0066] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0· 16MPa，溫度為 106°C。
[0067] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到85°C。
[0068] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0· 15MPa，溫度為110°C。
[0069] 實(shí)施例13 本實(shí)施例與實(shí)施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到l〇2°C。
[0070] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0071] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，回收氨蒸汽 用于制備濃氨水。
[0072] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為1. 8。
[0073] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0· 2MPa，溫度為 115°C。
[0074] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到95°C。
[0075] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0· 18MPa，溫度為118°C。
[0076] 所述的步驟A，閃蒸溫度為105°C，壓力為0· 12MPa。
[0077] 實(shí)施例14 本實(shí)施例與實(shí)施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到96°C。 [0078] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0079] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，氨蒸汽用于 制備濃氨水。
[0080] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為2. 6。
[0081] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0· 12MPa，溫度為 108°C。
[0082] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到78°C。
[0083] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0. 14MPa，溫度為105°C。
[0084] 所述的步驟A，閃蒸溫度為75°C，壓力為0· 04MPa。
[0085] 所述的步驟C，將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，加熱蒸氨塔底的蒸氨廢 水至103°C。
[0086] 實(shí)施例15 本實(shí)施例與實(shí)施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到98°C。
[0087] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0088] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，氨蒸汽用于 制備濃氨水。
[0089] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為2. 2。
[0090] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0. 18MPa，溫度為 116°C。
[0091] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到86°C。
[0092] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0· 16MPa，溫度為112°C。
[0093] 所述的步驟A，閃蒸溫度為103°C，壓力為0· 08MPa。
[0094] 所述的步驟C，將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，加熱蒸氨塔底的蒸氨廢 水至119°C。
[0095] 實(shí)施例16 本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到ll〇°C。 [0096] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱。
[0097] 所述的蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，氨蒸汽用于 制備濃氨水。
[0098] 所述的步驟B中，壓縮機(jī)的壓縮比為2. 9。
[0099] 所述的步驟B中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力 為 0· 18MPa，溫度為 112°C。
[0100] 所述閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到82°C。
[0101] 所述的步驟A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0. 13MPa，溫度為112°C。
[0102] 所述的步驟A，閃蒸溫度為95°C，壓力為0· 06MPa。
[0103] 所述的步驟C，將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，加熱蒸氨塔底的蒸氨廢 水至110°C。
[0104] 實(shí)施例17 本實(shí)施例選取焦化氨水，處理量為60t/h，含氨濃度6000 mg/L。從界區(qū)外送來的氨水與 閃蒸塔的蒸氨廢水換熱后進(jìn)入氨水蒸氨塔，氨水蒸氨塔頂壓力為〇. 12MPa (絕壓)，塔頂溫度 為105°C，塔底壓力為0· 14MPa (絕壓)，塔底溫度為109°C。
[0105] 氨水蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，閃蒸后的蒸氨廢水送到氨水蒸氨塔頂與塔 頂氨蒸汽換熱后返回閃蒸塔，與氨蒸汽換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量 的10倍，氨蒸汽換熱后的溫度為95°c ~102°C送到硫銨工序生產(chǎn)硫銨。
[0106] 蒸氨廢水在閃蒸塔內(nèi)閃蒸，閃蒸壓力為0. 05 MPa，溫度為81°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮 機(jī)加壓至〇.18MPa、溫度升高至148° C后送到蒸氨塔內(nèi)底部，用作氨水蒸餾的熱源。同時， 閃蒸塔內(nèi)的部分廢水，經(jīng)與氨水換熱、水冷卻后進(jìn)入下工序。氨水蒸氨塔開工需要采用蒸 汽，可以直接將界區(qū)外的新鮮蒸汽直接通入氨水蒸氨塔內(nèi)，也可以設(shè)置一臺再沸器中通入 新鮮蒸汽間接加熱蒸氨廢水。
[0107] 采用如上技術(shù)，其處理后廢水降低，處理噸氨水由原來需要0. 6MPa的蒸汽175Kg 降低至50Kg以下。
[0108] 實(shí)施例18 本實(shí)施例選取焦化氨水，處理量為80t/h，含氨濃度4000 mg/L。從界區(qū)外送來的氨水與 閃蒸塔的蒸氨廢水換熱后進(jìn)入氨水蒸氨塔，氨水蒸氨塔頂壓力為〇. 13MPa (絕壓)，塔頂溫度 為107°C，塔底壓力為0· 15MPa (絕壓)，塔底溫度為110°C。
[0109] 氨水蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，閃蒸后的蒸氨廢水送到氨水蒸氨塔頂與塔 頂氨蒸汽換熱后返回閃蒸塔，與氨蒸汽換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量 的5倍，氨蒸汽換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔的蒸氨氨水換熱，氨氣經(jīng)水冷卻到50°C，得到濃氨 水。
[0110] 蒸氨廢水在閃蒸塔內(nèi)閃蒸，閃蒸壓力為〇. 07 MPa，溫度為90°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮 機(jī)加壓至〇.15MPa、溫度升高至135° C后送到蒸氨塔內(nèi)底部，用作氨水蒸餾的熱源。同時， 閃蒸塔內(nèi)的部分廢水，經(jīng)與氨水換熱、水冷卻后進(jìn)入下工序。氨水蒸氨塔開工需要采用蒸 汽，可以直接將界區(qū)外的新鮮蒸汽直接通入氨水蒸氨塔內(nèi)，也可以設(shè)置一臺再沸器中通入 新鮮蒸汽間接加熱蒸氨廢水。
[0111] 采用如上技術(shù)，其處理后廢水降低，處理噸氨水由原來需要〇.6MPa的蒸汽175Kg 降低至40Kg以下。
[0112] 由此可見，本發(fā)明所述的一種熱泵蒸餾流程與常規(guī)非熱泵蒸餾流程相比，具備明 顯的低能耗、高能效、低運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)勢。與其他熱泵蒸餾流程相比具有熱回收效率高，壓 縮的高溫蒸汽不需要通過再沸器間接加熱，壓縮后的蒸汽溫度和壓力較低，壓縮機(jī)的電耗 低的優(yōu)勢。
【權(quán)利要求】
1. 一種熱泵蒸饋脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：工藝步驟如下： A、 從界區(qū)外送來的氨水在蒸氨塔內(nèi)蒸餾脫氨，蒸氨塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，在閃 蒸塔內(nèi)閃蒸； B、 閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽送入壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功； C、 將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，與汽化的蒸氨廢水形成蒸餾所需的上升 蒸汽，與塔上部下降的氨水逆流進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，完成蒸餾過程； 所述部分閃蒸后的蒸氨廢水與蒸氨塔頂部排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱，回收含氨蒸汽熱 量后，蒸氨廢水返回閃蒸塔；余下的閃蒸后的蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱回收 熱量后，蒸氨廢水再經(jīng)水冷卻至35-45 °C進(jìn)入廢水處理工序或洗氨工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：與所述含氨蒸 汽進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的1~1〇倍；與所述進(jìn)入蒸氨塔 的氨水進(jìn)行換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進(jìn)入蒸氨塔的氨水量的90%-110%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述閃蒸后的 蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，蒸氨廢水升溫到95~117°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述閃蒸后的 蒸氨廢水與蒸氨塔排出的含氨蒸汽進(jìn)行換熱后，含氨蒸汽送到硫銨工序生產(chǎn)硫銨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的蒸氨塔 頂部排出的含氨蒸汽與閃蒸后的蒸氨廢水換熱后，再與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的蒸氨塔 頂部排出的含氨蒸汽與進(jìn)入蒸氨塔的氨水進(jìn)行換熱后，含氨蒸汽用于制備濃氨水。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的步驟B 中，壓縮機(jī)的壓縮比為1.8-4。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的步驟B 中，用壓縮機(jī)對閃蒸蒸汽壓縮做功時，壓縮機(jī)出口蒸汽的絕對壓力為〇. 12 0. 2MPa，溫度為 104-120°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述閃蒸后的 蒸氨廢水與進(jìn)入蒸氨塔的氨水換熱后，氨水升溫到75-90°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的步驟 A，蒸氨塔塔頂蒸汽的絕對壓力為0· 1-0. 18MPa，溫度為103-118°C。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的步驟 A，閃蒸溫度為75-105°C，壓力為0· 04-0. 12MPa。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾脫氨節(jié)能新工藝，其特征在于：所述的步驟 C，將壓縮機(jī)輸出的蒸汽送入蒸氨塔塔內(nèi)底部，加熱蒸氨塔底的蒸氨廢水至103-119°C。
【文檔編號】C02F1/10GK104058475SQ201410328910
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】任毅, 李東林 申請人:成都華西堂投資有限公司