[发明专利]一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置及处理方法

权利要求书

1.一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，包括与变换工段的低温变换凝液管道相连的凝液罐（1），其特征在于：所述凝液罐（1）与石灰循环利用单元中脱碳反应池（2）相连，脱碳反应池（2）中的上清液出口通过加药单元与底部设有吹脱风机（6）的吹脱塔（5）相连，吹脱塔（5）通过用于提取浓缩硫酸铵的多级浓缩单元与硫酸铵产品储罐（19）相连；

脱碳反应池（2）的底部通过压滤机进料泵（20）与板框压滤机（21）相连，板框压滤机（21）的出液口通过滤液泵（22）与脱碳反应池（2）的回水口（35）相连，板框压滤机（21）的固相出口通过预热风炉（23）的管程与煅烧炉（24）相连，煅烧炉（24）底部的出口依次通过斗提机（25）、生石灰储仓（26）、螺旋给料机（27）与乳化池（28）相连，乳化池（28）顶部的进液口与清水池（11）相连，乳化池（28）的出液口通过脱碳进料泵（29）与脱碳反应池（2）的进液口相连；

所述加药单元包括硫酸罐（4），硫酸罐（4）与第一三通（3）的第三端相连，第一三通（3）设置在脱碳反应池（2）中的上清液出口和吹脱塔（5）之间。

2.根据权利要求1所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述多级浓缩单元包括膜浓缩装置（9），膜浓缩装置（9）的出液口依次通过蒸发预热器（12）的管程以及蒸发浓缩室（13）与真空结晶器（16）相连，真空结晶器（16）底部的结晶口与硫酸铵产品储罐（19）相连。

3.根据权利要求2所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述膜浓缩装置（9）的进液口通过第二三通（8）和膜浓缩进料泵（7）与吹脱塔（5）底部的液相出口相连；所述膜浓缩装置（9）的浓缩出口通过反渗透装置（10）的出液口与清水池（11）相连，反渗透装置（10）的返液口与第二三通（8）的第三端相连。

4.根据权利要求2所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述蒸发浓缩室（13）的外部设有换热夹层，换热夹层的进液口与蒸汽管网（14）相连，换热夹层的出液口与冷凝液回收装置（15）相连；蒸发浓缩室（13）的顶部设有废气出口，废气出口通过蒸发预热器（12）的壳程与蒸发废气冷凝器（18）相连，蒸发废气冷凝器（18）的气相出口与不凝气外排火炬（32）相连。

5.根据权利要求2所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述蒸发浓缩室（13）与真空结晶器（16）的下部进口相连通，真空结晶器（16）的上部设有尾气排出口，尾气排出口与结晶尾气冷凝器（17）相连，结晶尾气冷凝器（17）的液相出口与清水池（11）相连，结晶尾气冷凝器（17）的气相出口与不凝气外排火炬（32）相连。

6.根据权利要求1所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述煅烧炉（24）顶部的气相出口通过预热风炉（23）的壳程和风机（30）与尾气洗涤塔（31）相连。

7.根据权利要求6所述的一种变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置，其特征在于：所述尾气洗涤塔（31）的内上部设有喷淋装置（34），喷淋装置（34）与蒸发废气冷凝器（18）的底部液相出口相连；

所述尾气洗涤塔（31）底部的液相出口通过管道与脱碳反应池（2）的循环回水口（33）相连；尾气洗涤塔（31）顶部的气相出口与不凝气外排火炬（32）相连。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的变换凝液脱碳副产硫酸铵的处理装置的处理方法，其特征在于：所述处理方法包括如下步骤：

步骤1：变换工段的低温变换凝液通过低温变换凝液管道进入凝液罐（1）内，并由凝液罐（1）进入脱碳反应池（2）中；乳化池（28）中的石灰乳液通过脱碳进料泵（29）进入脱碳反应池（2）内；上述低温变换凝液与石灰乳液在脱碳反应池（2）内发生脱碳反应；

所述低温变换凝液的pH值8.5～10.5，氨氮含量15000～30000mg/L，碱度20000～40000mg/L；所述石灰乳液的浓度8%～12%；

步骤2：所述脱碳反应池（2）内碳酸钙产物经压滤机进料泵（20）送入板框压滤机（21）内进行脱水处理，脱水处理后的滤液通过脱碳反应池（2）的回水口（35）返回脱碳反应池（2）内；脱水处理后的滤饼通过板框压滤机（21）的固相出口进入预热风炉（23）的管程中与煅烧炉（24）的尾气换热后进入煅烧炉（24）中煅烧；

所述板框压滤机（21）脱水处理后的滤饼固体含量40%～50%，所述预热风炉（23）加热温度为200～350℃，所述煅烧炉（24）的煅烧温度为500～850℃；

步骤3：所述脱碳反应池（2）的上清液在第一三通（3）中被来自硫酸罐（4）的硫酸酸化后进入吹脱塔（5），吹脱风机（6）持续运行，吹脱塔（5）中的尾气外排至不凝气外排火炬（32）；所述硫酸罐（4）的硫酸浓度30%～60%，硫酸调整凝液的pH为：4～6，硫酸的摩尔量与凝液氨氮的摩尔比0.51～0.59:1；凝液酸化并吹脱后碱度含量低于100mg/L；所述吹脱风机（6）的体积流量与凝液的体积流量比例为15～30:1；

步骤4：吹脱后的凝液经膜浓缩进料泵（7）加压进入膜浓缩装置（9）中浓缩，所述膜浓缩装置（9）中的稀液进入反渗透装置（10）中，所述反渗透装置（10）中得到脱盐水进入清水池（11），所述反渗透装置（10）中得到浓盐水通过反渗透装置（10）的返液口和第二三通（8）返回膜浓缩装置（9）继续浓缩；所述膜浓缩装置（9）运行压力0.4～1.6Mpa，膜浓缩装置（9）的出液口的浓缩凝液硫酸铵浓度5%～9%；

步骤5：所述膜浓缩装置（9）出液口的浓缩凝液进入蒸发预热器（12）的管程后被蒸发浓缩室（13）的尾气加热到70～85℃后进入蒸发浓缩室（13）中；蒸发浓缩室（13）中的浓缩凝液与蒸汽管网（14）中的低压蒸汽换热，低压蒸汽的凝液进入冷凝液回收装置（15），与低压蒸汽换热的浓缩凝液产生的废气通过蒸发预热器（12）的壳程进入蒸发废气冷凝器（18）中进行冷凝；所述蒸发浓缩室（13）内的温度108～115℃，蒸发浓缩室（13）出口的凝液中硫酸铵浓度20%～30%；所述蒸发废气冷凝器（18）通过循环水与废气进行换热，使废气降温；

步骤6：蒸发浓缩室（13）中的凝液进入真空结晶器（16）内结晶得到硫酸铵产品，并将硫酸铵产品送入硫酸铵产品储罐（19）中，真空结晶器（16）的尾气进入结晶尾气冷凝器（17）中，经结晶尾气冷凝器（17）冷凝后的液相进入清水池（11），冷凝后的气相进入不凝气外排火炬（32）中；

所述真空结晶器（16）的真空度为：-30kpa～-50kpa,温度75～95℃；

步骤7：所述步骤2中煅烧炉（24）对滤饼进行煅烧产生生石灰，生石灰通过斗提机（25）送入生石灰储仓（26）内；

所述煅烧炉（24）对滤饼的煅烧过程中产生的尾气进入预热风炉（23）的壳程内与滤饼换热后通过风机（30）送入尾气洗涤塔（31）降温除尘，降温除尘后的尾气进入不凝气外排火炬（32）中；

所述降温除尘后的尾气温度50～70℃，氨含量小于10ppm；

步骤8：所述步骤5中的蒸发废气冷凝器（18）对废气进行冷凝后的废气进入不凝气外排火炬（32）中，冷凝后的液相作为喷淋液，通过尾气洗涤塔（31）内上部的喷淋装置（34）对尾气洗涤塔（31）中的尾气降温除尘，降温除尘后的洗涤液通过脱碳反应池（2）的循环回水口（33）进入脱碳反应池（2）中循环使用；

步骤9：生石灰储仓（26）内的生石灰经螺旋给料机（27）进入乳化池（28）和来自清水池（11）内的水搅拌得到石灰乳液；

所述生石灰和清水的质量比为0.8～1.2:10。