专利名称：一种三聚氰胺尾气处理方法
技术领域：
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种三聚氰胺尾气处理方法。
背景技术：
目前，エ业上以尿素为原料生产三聚氰胺时，每生产I吨三聚氰胺，同时副产约2吨尾气，这些尾气直接排放到大气中会对大气环境造成非常严重的污染，所以如何经济的处理三聚氰胺尾气是困扰三聚氰胺厂家的一大难题。当前有部分三聚氰胺厂家采用三聚氰胺尾气联产NH4HCO3，其生产方法是:三聚氰胺尾气送入吸收塔或喷射吸收器吸收后经过结晶器、离心机分离出产品，母液循环利用。该方法的缺点在于通过三聚氰胺尾气联产NH4HCO3附加值低，经济效益差，并且还会有一定量含氨的废液需要定时排放，造成了浪费和污染。当前还有部分厂家采 用三聚氰胺尾气联产(NH4)2SO4或NH4NO3,但是其缺点也是产品附加值低，经济效益差，会有一定量的废水外排造成环境污染，并且ニ氧化碳不能充分回收，造成了资源浪费。同时上述这些方法在回收三聚氰胺尾气时，均会耗费较多的水、电、蒸汽的用量，不符合当今节约型社会的要求。由此可见，当前需要一种改进的三聚氰胺尾气处理方法。
发明内容
针对上述技术的不足之处，本发明提供一种能够克服上述缺陷的三聚氰胺尾气处理方法，该处理方法解决了三聚氰胺尾气处理过程中耗费能源较高的问题，并且达到了无污染排放。为实现上述目的，本发明提供一种三聚氰胺尾气处理方法，包括氨分离塔、碳分离塔与水分尚塔，处理方法包括:I)将三聚氰胺尾气送入氨分离塔进行处理，从氨分离塔的塔顶采出较纯的氨气，从氨分离塔的塔底采出氨碳水溶液；2)将步骤I)中得到的氨碳水溶液经升压和换热后送入碳分离塔进行处理，从碳分离塔的塔顶蒸出ニ氧化碳，从碳分离塔的塔底采出氨碳水溶液；3)将步骤2)中得到的碳氨水溶液送入水分离塔进行处理，从水分离塔的塔顶蒸出氨气、ニ氧化塔和水蒸气，从水分离塔的侧线采出稀碳氨水溶液，从水分离塔的塔底采出带有少量氨和ニ氧化碳的水；4)将步骤3)中得到的氨气、ニ氧化塔和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝为水返回水分离塔，未被冷凝的氨气和ニ氧化塔返回氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分离塔循环利用。优选地，还包括冷却吸收器、氨精馏塔、冷凝器与惰洗塔，处理方法在步骤4)后还包括以下步骤:
5)将步骤I)中得到的较纯的氨气送入冷却吸收器，用稀氨水进行吸收得到浓氨水，同时得到未被稀氨水吸收的惰性气体；6)将步骤5)中得到的浓氨水经升压和换热后送入氨精馏塔进行处理，从氨精馏塔的塔顶蒸出氨气，从氨精馏塔的塔底采出稀氨水；7)对步骤6)中得到的氨气进行处理以得到液氨；8)将步骤5)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水；9)将步骤6)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤8)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。优选地，还包括冷凝器与惰洗塔，处理方法在步骤4)之后还包括以下步骤:5.1)将步骤I)中得到的较纯的氨气进过升压后直接用冷凝器冷凝得到液氨，同时得到惰性气体；6.1)将步骤5.1)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水；7.1)将步骤6.1)中得到的稀氨水送入氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。优选地，在所述步骤I)中，从氨分离塔的塔顶与塔中加入循环的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾气中的ニ氧化碳，氨分离塔的操作压カ为0.2-0.4MPa，操作温度为60-90°C。优选地，在所述步骤2)中，从碳分离塔的塔顶和塔中加入循环的水和循环的氨碳水溶液，碳分离塔的操作压カ为1.5-2.5MPa，操作温度为155-190°C。与现有技术相比，本发明技术方案的技术效果是:本发明的三聚氰胺尾气处理方法可以将三聚氰胺尾气中的氨气和ニ氧化碳完全分离，得到的氨气中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨气的含量在50ppm以下，并且在正常生产的过程中可实现了所有废液的循环利用，无废水外排，此外排出的废气中氨气含量也在30ppm以下，減少了生产エ艺对大气环境的污染；在本发明中每回收一吨液氨，约消耗4吨蒸汽、21度电、139吨冷却水，比现有エ艺至少少消耗2吨蒸汽，使该三聚氰胺的尾气处理方法真正达到了节能减排的目的。
图1为氨、ニ氧化碳、水三元系统等压相图；图2为本发明实施例一エ艺流程框图；图3为本发明实施例ニエ艺流程框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步详细说明。实施例一本实施例提供的一种三聚氰胺尾气处理方法，处理方法包括:I)将三聚氰胺尾气送入氨分离塔进行处理，从氨分离塔的塔顶与塔中加入循环的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾气中的ニ氧化碳，从氨分离塔的塔顶采出较纯的氨气，从氨分离塔的塔底采出氨碳水溶液；2)将步骤I)中得到的氨碳水溶液经升压和换热后送入碳分离塔进行处理，从碳分离塔的塔顶和塔中加入循环的水和循环的氨碳水溶液，从碳分离塔的塔顶蒸出ニ氧化碳，从碳分离塔的塔底采出氨碳水溶液；3)将步骤2)中得到的碳氨水溶液送入水分离塔进行处理，从水分离塔的塔顶蒸出氨气、ニ氧化塔和水蒸气，从水分离塔的侧线采出稀碳氨水溶液，从水分离塔的塔底采出带有少量氨和ニ氧化碳的水；4)将步骤3)中得到的氨气、ニ氧化塔和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝为水返回水分离塔，未被冷凝的氨气和ニ氧化塔返回氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分离塔循环利用。实施例ニ本实施例提供的一种三聚氰胺尾气处理方法，在实施例一的步骤4)之后还包括下列步骤:5)将步骤I)中得到的较纯的氨气送入冷却吸收器，用稀氨水进行吸收得到浓氨水，同时得到未被稀氨水吸收的惰性气体；6)将步骤5)中得到的浓氨水经升压和换热后送入氨精馏塔进行处理，从氨精馏塔的塔顶蒸出氨气，从氨精馏塔的塔底采出稀氨水；7)将步骤6)中得到的氨气进行冷凝处理以得到液氨；8)将步骤5)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，在惰洗塔的塔顶加入水用以吸收惰性气体中的氨气，然后从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水；9)将步骤6)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤8)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。在实施例ニ中，最终得到的氨气中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨气的含量在50ppm以下，此外排出的废气中氨气含量也在30ppm以下，减少了生产エ艺对大气环境的污染。同时每回收ー吨液氨，只消耗4吨蒸汽，比现有エ艺少消耗I吨蒸汽，使该三聚氰胺的尾气处理方法真正达到了节能减排的目的。实施例三如图3所示，本实施例提供的一种三聚氰胺尾气处理方法，在实施例一的步骤4)之后还包括下列步骤:5.1)将步骤I)中得到的较纯的氨气进过升压后直接用冷凝器冷凝得到液氨，同时得到惰性气体；6.1)将步骤5.1)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，在惰洗塔的塔顶加入水用以吸收惰性气体中的氨气，然后从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水；7.1)将步骤6.1)中得到的稀氨水送入氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。在实施例ニ中，最终得到的氨气中二氧化碳的含量在30ppm以下，得到的ニ氧化碳中氨气的含量在50ppm以下，此外排出的废气中氨气含量也在30ppm以下，减少了生产エ艺对大气环境的污染。同时每回收ー吨液氨，只消耗3吨蒸汽，比现有エ艺少消耗2吨蒸汽，使该三聚氰胺的尾气处理方法真正达到了节能减排的目的。比较例ー本比较例与实施例二相比较，不同点在于，水分离塔的侧线没有稀氨水的采出，其它部分同实施例ニ。采用本方法，毎回收ー吨液氨比实施例ニ多消耗I吨多蒸汽。比较例ニ三聚氰胺尾气先用循环的水吸收，吸收液(氨碳水溶液)去分离ニ氧化碳，分掉ニ氧化碳后的液相(氨碳水溶液)去解吸，将全部氨、ニ氧化碳和一部分水蒸出，送去分离氨。解吸剩余的水则进行循环。分离氨后剩余的液相返回去分离ニ氧化碳，分出的氨气经压缩、冷凝，得到液氨。采用本法，毎回收ー吨液氨比实施例ニ多消耗2吨多蒸汽。如图1所示，三聚氰胺中的氨和ニ氧化碳的ニ元系统和氨、ニ氧化碳和水的三元系统都存在高沸点共沸物，不能用简单的精馏法进行分离得到纯的氨和ニ氧化碳。同时由于氨、ニ氧化碳、水三元系统的相平衡关系十分复杂，它不遵循拉乌尔定律，只能用根据实验数据作出的相图来表示。如图1所示为氨、ニ氧化碳、水三元系统的等压相图的示意图。三角形的三个顶点分别代表氨、ニ氧化碳和水，分别称为氨角、碳角、水角。曲线III称为液相顶脊线，代表共沸混合物。曲线III左上方的区域称为I区即氨精馏区，曲线III右下方的区域称为II区即ニ氧化碳精馏区。曲线IV称为液相结晶线，其右、上方为气液固三相共存区。当组成位于I区的氨碳水溶液进行蒸馏时，随着氨气的不断蒸出，剰余液相的组成移向并最后到达液相顶脊线；当组成位于II区的氨碳水溶液进行蒸馏时，随着ニ氧化碳气的不断蒸出，剰余的液相的组成也移向并最后到达液相顶脊线；对组成位于液相顶脊线III上的氨碳水溶液进行蒸馏，气相和液相的氨与ニ氧化碳的质量比相同，即无法进行氨碳分离。若继续蒸馏，则液相组成沿液相顶脊线向水角移动，直至液相成为纯水为止。氨、ニ氧化碳、水三元系统等压相图中，液相顶脊线III的形状与压カ有夫。液相顶脊线的上半段比较平直，下半段随着水含量的増加，先向左后向下弯曲。液相顶脊线弯曲的程度随压カ的升高而増大。因此，根据氨、ニ氧化碳、水三元系统的等压相图给出三聚氰胺尾气处理方法中，给出分离氨和ニ氧化碳的适宜操作区。在本发明中，氨分离塔操作压カ为0.2-0.4MPa，操作温度为60_90°C ;碳分离塔的操作压カ为1.5-2.5MPa，操作温度为155-190°C。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种三聚氰胺尾气处理方法，包括氨分离塔、碳分离塔与水分离塔，处理方法包括: 1)将三聚氰胺尾气送入氨分离塔进行处理，从氨分离塔的塔顶采出较纯的氨气，从氨分离塔的塔底采出氨碳水溶液； 2)将步骤I)中得到的氨碳水溶液经升压和换热后送入碳分离塔进行处理，从碳分离塔的塔顶蒸出ニ氧化碳，从碳分离塔的塔底采出氨碳水溶液； 3)将步骤2)中得到的碳氨水溶液送入水分离塔进行处理，从水分离塔的塔顶蒸出氨气、ニ氧化塔和水蒸气，从水分离塔的侧线采出稀碳氨水溶液，从水分离塔的塔底采出带有少量氨和ニ氧化碳的水； 4)将步骤3)中得到的氨气、ニ氧化塔和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝为水返回水分离塔，未被冷凝的氨气和ニ氧化塔返回氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的稀碳氨水溶液送入碳分离塔循环利用。
2.根据权利要求1所述的三聚氰胺尾气处理方法，其特征在于，还包括冷却吸收器、氨精馏塔与惰洗塔，处理方法在步骤4)后还包括以下步骤: 5)将步骤I)中得到的较纯的氨气送入冷却吸收器，用稀氨水进行吸收得到浓氨水，同时得到未被稀氨水吸收的惰性气体； 6)将步骤5)中得到的浓氨水经升压和换热后送入氨精馏塔进行处理，从氨精馏塔的塔顶蒸出氨气，从氨精馏塔的塔底采出稀氨水； 7)对步骤6)中得到的氨气进行处理以得到液氨； 8)将步骤5)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水； 9)将步骤6)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤8)中得到的稀氨水送入氨分离塔或冷却吸收器循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。
3.根据权利要求1所述的三聚氰胺尾气处理方法，其特征在于，还包括冷凝器与惰洗塔，处理方法在步骤4)之后还包括以下步骤: 5.1)将步骤I)中得到的较纯的氨气进过升压后直接用冷凝器冷凝得到液氨，同时得到惰性气体； 6.1)将步骤5.1)中得到的惰性气体送入惰洗塔进行处理，从惰洗塔的塔顶排放出废气，从惰洗塔的塔底采出稀氨水； 7.1)将步骤6.1)中得到的稀氨水送入氨分离塔循环利用，将步骤3)中得到的带有少量氨和ニ氧化碳的水送入碳分离塔或惰洗塔循环利用。
4.根据权利要求2或3所述的三聚氰胺尾气处理方法，在所述步骤I)中，从氨分离塔的塔顶与塔中加入循环的稀氨水，用以吸收三聚氰胺尾气中的ニ氧化碳，氨分离塔的操作压カ为0.2-0.4MPa，操作温度为60-90°C。
5.根据权利要求4所述的三聚氰胺尾气处理方法，在所述步骤2)中，从碳分离塔的塔顶和塔中加入循环的水和循环的氨碳水溶液，碳分离塔的操作压カ为1.5-2.5MPa，操作温度为 155-190°C。
全文摘要
一种三聚氰胺尾气处理方法，包括氨分离塔、碳分离塔与水分离塔，处理方法包括将三聚氰胺尾气送入氨分离塔进行处理，得到较纯的氨气和碳氨水溶液；将从氨分离塔得到的碳氨水溶液送入碳分离塔进行处理，得到二氧化碳和碳氨水溶液；将从碳分离塔得到的碳氨水溶液送入水分离塔进行解吸，从水分离塔塔顶蒸出得到二氧化碳、氨气和水蒸气；将得到的二氧化碳、氨气和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝为水返回水分离塔，未被冷凝的氨气和二氧化塔返回氨分离塔循环利用。本发明的三聚氰胺尾气处理方法可以将三聚氰胺尾气中的氨气和二氧化碳完全分离，并且在正常生产的过程中可实现了所有废液的循环利用，无废液外排，真正达到了节能减排的目的。
文档编号C01B31/20GK103111159SQ20131005942
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者唐印, 龚元德, 孔德利, 莫玉馨, 饶丹, 匡向东 申请人:北京烨晶科技有限公司, 四川金象赛瑞化工股份有限公司