[发明专利]一种用于脱硫脱硝的浓氨水的制备方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于化工领域中的焦化工程技术，具体是一种用于脱硫脱硝的浓氨水的制备方法及设备。

背景技术

焦化行业蒸氨系统现状：将冷却煤气过程中产生的含氨废水经过过滤分离等一系列前级处理后，含氨废水单股进入蒸氨塔进行蒸氨后，得到含氨浓度约10％的氨、酸性气体和水的混合蒸汽，蒸汽中的氨和酸性气体没有分开，这部分氨蒸汽约占焦化过程中全部氨的35％。氨气进入硫铵系统生产硫铵，蒸氨废水进入煤焦车间用于熄焦，或去生化处理。由于蒸氨系统检修频繁，造成运行费用增加，且蒸氨后蒸氨废水含氨量高，生化处理十分困难。

随着环保要求的提升，焦化厂焦炉排空烟气都要脱硫、脱硝。烟气脱硝主要采用氨还原法，用氨与烟气中的氮氧化物反应生成氮气。脱硝用氨水一般由液氨制取。但焦化厂剩余氨水及焦炉煤气中都有大量的氨，将这部分氨制备成可用于脱硝的氨水，从而实现氨资源的合理利用。目前市场上脱硝用20％浓度的氨水都由液氨制备，用这种氨水脱硝的成本较高。而焦化厂的剩余氨水及煤气中的氨都是废氨，如果将其中一部分氨制备成脱硝用氨水，来代替外购氨水，能够大大节约成本，合理利用资源，实现可持续绿色生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种用于脱硫脱硝的浓氨水的制备方法及设备。该制备方法利用硫化氢和氨在水中挥发度不同，控制蒸氨塔塔顶和蒸氨塔中部之间存在一定的温度差，将硫化氢和氨分离，避免了氨水冷凝时铵盐结晶的形成，得到纯度较高的氨水。该设备的主体蒸氨塔包括脱酸段和脱氨段，既解决了焦化企业污水含氨量高的难题，又可对废氨进行充分回收用于焦炉排空烟气脱硝，实现废氨回收及综合利用，变废为宝，为焦化企业带来巨大经济效益和社会效益。

本发明解决所述设备技术问题的技术方案是，提供一种用于脱硫脱硝的浓氨水的制备设备，其特征在于该设备包括蒸氨塔、氨分缩器、再沸器、氨水换热器、废水冷却器、废水槽、冷凝冷却器、浓氨水槽和浓氨水泵；所述蒸氨塔由上到下依次设置有脱酸段和脱氨段；所述脱酸段上设置有冷氨水进口和酸气出口；所述脱酸段内安装有矩鞍环散装填料；所述矩鞍环散装填料顶部设置有槽式液体分布器；所述脱氨段上设置有热氨水进口、氨侧采口、回流口、再沸器气相返回口、循环废水出口、蒸汽进口和废水出口；所述脱氨段内安装有径向侧导喷射塔板；

所述脱氨段通过废水出口和热氨水进口与氨水换热器连接；所述氨水换热器与废水冷却器连接；所述废水冷却器与废水槽连接；所述脱氨段通过氨侧采口和回流口与氨分缩器连接；所述氨分缩器与冷凝冷却器连接；所述冷凝冷却器与浓氨水槽连接；所述浓氨水槽通过管道与浓氨水泵连接；所述再沸器通过再沸器气相返回口和循环废水出口与脱氨段连接。

本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是，提供一种用于脱硫脱硝的浓氨水的制备方法，其特征在于具体方法如下：将温度为40-60℃的原料稀氨水分成两部分，一部分原料稀氨水送往氨水换热器，与来自脱氨段底部废水出口的废水换热；换热后的原料稀氨水温度升高到80-90℃，由热氨水进口进入蒸氨塔的脱氨段，与来自蒸氨塔底部的气体进行传热、传质；原料稀氨水再经过径向侧导喷射塔板后温度升到112-115℃，表压为0.07MPa，原料稀氨水中的氨和酸性气体已经完全脱除；从蒸氨塔底部的废水出口排出废水，一部分废水送往氨水换热器，与原料稀氨水换热，换热后的废水温度降到60-70℃，送往废水冷却器降温到35-40℃，再送往废水槽；其余废水通过循环废水出口进入再沸器，经再沸器与饱和蒸汽换热后，部分废水气化成废水气体，通过再沸器气相返回口返回脱氨段；饱和蒸汽由脱氨段底部的蒸汽进口进入脱氨段；废水气体经径向侧导喷射塔板与脱酸段和脱氨段内的原料稀氨水进行传质、传热后得到气体，部分气体从脱氨段上部的氨侧采口侧采出来，进入氨分缩器；部分气体冷凝成液体，由回流口回流到脱氨段，与脱氨段上部内的原料稀氨水混合后参与气液的传热、传质；不冷凝的气体进入冷凝冷却器，冷凝成浓氨水；浓氨水到浓氨水槽中，浓氨水槽与浓氨水泵通过管道连接，浓氨水槽中浓氨水高液位时，用浓氨水泵送出；另一部分脱氨段上部的氨侧采口侧采位置的气体与脱酸段和脱氨段内的原料稀氨水进行传质、传热后，从脱酸段顶部的酸气出口引出，去下一工段处理；脱酸段顶部温度控制在70-80℃，表压为0.05MPa；

另一部分原料稀氨水由冷氨水进口进入脱酸段，与脱氨段来的气体进行传热、传质后进入脱氨段，与由热氨水进口进入的这部分原料稀氨水混合，参与脱氨段内的传热、传质。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：