[发明专利]从包含NH3和酸性气体的混合物中获得NH3的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种从包含NH₃、含有H₂S和/或CO₂的酸性气体和低沸点水溶性有机组分的混合物，特别是废水中回收NH₃的方法和装置。

从这种混合物中分离NH₃是已知的且基于NH₃与酸性气体CO₂和H₂S在水溶液中形成共沸物这一事实。温度越高以及液体中的NH₃浓度越低，酸性气体中的共沸物越差。在高贮槽温度下操作的脱酸器中，不含NH₃的酸性气体因此可作为塔顶产物得到，而在贮槽中得到含有全部NH₃和仅少量来自入口的酸性气体的水溶液。在低贮槽温度下操作且通常具有较高NH₃浓度的NH₃汽提塔中，得到含有全部源自脱酸器贮槽的酸性气体的塔底产物。这需要较少过量的NH₃。塔顶产物由NH₃组成，其仍含有小浓度的酸性气体。在酸性气体吸收器中，在氨水中从含酸性气体的NH₃中吸收酸性气体。在总汽提塔中，从NH₃、CO₂、H₂S及大量其它挥发性和非挥发性组分(取决于原料的来源)的水溶液中汽提所有挥发性组分，使得作为塔底产物得到不含挥发性组分的废水。

通常，将含NH₃的混合物加入酸性气体吸收器的贮槽中。向塔的顶部装入氨水或纯水，纯水在冷却吸收回路中吸收NH₃，从而形成氨水，其中吸收酸性气体。将塔底产物供入NH₃汽提塔中，将其仍含有一些CO₂的顶部蒸气引入酸性气体吸收器中。将NH₃汽提塔的塔底产物供入脱酸器中。向脱酸器的顶部加入纯水，所述纯水也可来源于总汽提塔的贮槽，以从酸性气体中完全吸收NH₃。将脱酸器的塔底产物供入总汽提塔中，将其顶部产物引入酸性气体吸收器的贮槽中。塔底产物为NH₃和不含CO₂的废水。

由DE 2527985已知该方法的变化方案，其中将液体原料加入脱酸器中。将它的一部分预热且在较低部分处加入，而另一部分在更上面加入，以冷凝蒸汽并吸收大部分NH₃。

在EP 0 212 690 B1中公开的方法中，将大部分液体原料预热加入总汽提塔中，而将剩余部分冷却供入脱酸器中。将总汽提塔的塔顶产物基本冷凝，然后加入比酸性气体吸收器的贮槽更下面的NH₃汽提塔中。该方法由于原料中的低酸性气体浓度而特别有利。

在根据EP 0 654 443 A1的方法中，脱酸器和总汽提塔组合在一个塔中。在塔的中部，取出脱酸的蒸气并在相同的压力下基本冷凝。在更上面，未冷凝的蒸气再循环至脱酸器中。将液体引入与酸性气体吸收器组合成一个塔的NH₃吸收器中。

根据EP 1 135 331 B1的方法不同于上述方法之处在于将总汽提塔的顶部蒸气冷凝，其中将液体引入NH₃汽提塔中。

在上述方法中，特别是在酸性气体吸收器中的挥发性水溶性有机组分可富集至使该方法不能再进行下去的程度。

发明描述

因此，本发明的目的是提供一种回收NH₃的方法和装置，其中避免了有机组分的强富集。

根据本发明，该目的的解决在于将液相的部分料流从酸性气体吸收器中取出并加工，使得得到具有降低的挥发性有机组分含量的气态NH₃，使其再循环至酸性气体吸收器中。

令人惊讶的是，发现酸性气体吸收器的液相中的挥发性水溶性有机组分含量可通过本发明方法限制，使得它不干扰流畅的操作。

通过加工取出的酸性气体吸收器的部分料流而得到的馏分，其含有从酸性气体吸收器取出的液相中除去的挥发性有机组分，可从本方法中排出并供入处理装置中。

特别地，当低沸点水溶性有机组分含有醇类、酮类、腈类和/或吡啶碱类时，可使用本方法。

根据本发明的优选实施方案，将从酸性气体吸收器中取出的部分料流供入第一汽提塔中，其中基本汽提所有挥发性组分。汽提塔的塔顶产物部分冷凝，其余蒸气再循环至酸性气体吸收器中。这涉及以下优点：大部分原始存在的水溶性挥发性有机化合物保留在冷凝部分中，而再循环的蒸气具有更少量的挥发性有机化合物。