专利名称：合成氨、尿素废液处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合成氨、尿素废液处理装置技术领域。
背景技术：
随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，国家对环境保护越来越重视，要求也越来越高，因此，企业在扩大生产规模的同时需要解决环保问题，已将其作为一项重要的投资内容，使污染减小到最低程度。
选择废液处理方案，不仅要求处理后排放中的氨、尿素含量低、而且要求能耗低、投资少，更为重要的是所采用的处理工艺不应对原生产装置的正常生产造成影响。
我国的合成氨、尿素工艺原设计中废液经处理后排放的标准为，其残液含氨约0.07％(重量)、含尿素约1.1％(重量)，由于绝大多数生产装置的生产能力大大超过原设计值，而废液处理设备基本没有改造，所以，到目前为止，几乎还没有一家企业达到这个标准，这不仅对环境保护极为不利，而且增加了产品消耗，提高了产品成本，所以还需要采取合理的工艺装置，对生产中产生的废液进行处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种废液处理效果好、运行成稳定、成本低、且流程简单的合成氨、尿素废液处理装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为包括水解换热器、解吸换热器、回流冷凝器及回流贮槽，它们相互之间可由管道连接在一起，其特征在于所述解吸换热器与废液输送管连接，其换热后的出液口经输送管与解吸塔中的第一解吸塔第一入口相连接，该第一解吸塔的第二入口由输送管与水解塔第一出口相连，第一解吸塔的第一出口由输送管与回收冷凝器入口相连，回收冷凝器的出口由输送管与回流贮槽的入口相连接，回流贮槽的第一出口由输送管经回流泵通向第一解吸塔的第三入口和二循一冷器，回收冷凝器的第二出口由输送管通向尾吸塔；第一解吸塔的第二出口由输送管经水解给料泵与水解换热器相连，水解换热器出口由输送管与水解塔的第一入口相连，水解塔的第二出口由管道与水解换热器相连，且其第二入口与蒸汽管相连，水解换热器的另一出口由输送管与解吸塔中的第二解吸塔的第一入口相连，其第二入口与蒸汽管相连，第二解吸塔的出口由输送管与解吸换热器的第二入口相连，其解吸换热器的第二出口由输送管与锅炉相通。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于流程简单、水解与解吸分级进行，采用不同压力等级的蒸汽，减少中压蒸汽用量，低压蒸汽采用尿素装置界区内蒸汽，提高蒸汽综合利用率，操作弹性大，且操作指标易于控制，装置运行稳定可靠。以针对年产15万吨尿素设计，处理废液总量为14-15t/h计水解塔直径1200，H＝25150，容积V＝26m3；解吸塔直径1000，H＝31150，内装规整填料；消耗指标以处理废液总量为14-15t/h计，A、0.50Mpa(A)蒸汽3400kg/h；B、2.45Mpa(A)蒸汽1000kg/h；C、电耗380V 50Hz 70kw；D、冷却水(32℃)240m3/h；运行后，排放废液中NH3小于等于5×10-6、尿素小于等于5×10-6，可减少氨耗6-8kg/吨尿。
图1是本实用新型实施例的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示、本实施例包括解吸塔2、水解换热器5、解吸换热器51，回流冷凝器4及回流贮槽3，解吸塔2分为第一解吸塔21和第二解吸塔22，第一解吸塔21位于第二解吸塔22的上部，所述解吸换热器51与废液输送管a连接，其换热后的出液口经输送管b与第一解吸塔21第一入口211相连接，且所述解吸换热器51中的输送管a入口与输送管b出口相通为一路；该第一解吸塔21的第二入口212由输送管c与水解塔(1)第一出口11相连，第一解吸塔21的第一出口213由输送管d与回收冷凝器4入口41相连，回收冷凝器4的出口42由输送管e与回流贮槽3的入口31相连接，且回流冷凝器4内部置有冷凝管43，冷凝管43的由输送p经冷却水泵62与水池相通。回流贮槽3的第一出口32由输送管f经回流泵61通向第一解吸塔21的第三入口214和二循一冷器，回收冷凝器3的第二出口33由输送管g通向尾吸塔；如图1还可以看到，所述第一解吸塔21的第二出口215由输送管h经水解给料泵6与水解换热器5相连，水解换热器5出口由输送管i与水解塔1的第一入口12相连，并且水解换热器5中的输送管h入口与输送管i出口相通为一路，而水解塔1的第二出口13由管道j与水解换热器5相连，且其第二入口14与蒸汽管L相连，水解换热器5的另一出口由输送管k与第二解吸塔22的第一入口221相连，且水解换热器5中的输送管j的入口与输送管k的出口相通为另一路；其第二入口222与蒸汽管L相连，第二解吸塔22的出口223由输送管m与解吸换热器51的第二入口相连，其解吸换热器51的第二出口由输送管n与锅炉相通，且所述解吸换热器51中的输送管m的入口与输送管n的出口相通又为一路。
为了更好地发挥本产品的水解塔1的处理功能，本实施例将水解塔设计为立式结构，所述解吸塔2内，设置有规整填料和分布器，为了稳定输送废液在输送管a上连接有解吸给料泵63。
本产品依据的原理是在废液中，尿素通过水解处理，氨通过解吸处理，且尿素浓度和水解温度及时间的关系是Co/C＝ektK＝101365×1012e(13698.8/T)式中Co表示t为0时尿素初始浓度；C表示经过t时间残余尿素浓度；K表示水解反应常数；t表示水解时间，单位为分；T表示水解温度，单位为K；由上式可知，水解温度超高则水解反应速度越快，水解所需的时间越短，而要达到较高的水解温度，则需要较高的蒸汽压力，所以，一般水解压力在2.5Mpa(A)以上。
本实施例的工作过程如下首先废液由解吸给料泵63送至解吸塔51，与来自第二解吸塔22底部的废液进行换热后送入第一解吸塔21上部，与水解塔5和第二解吸塔22的蒸汽逆流接触，经传质传热后，塔顶NH3-CO2-H2O混合气体进入回流冷凝器4，在此冷凝的冷凝液至回流贮槽3，经回流泵61加压后，一部分返回第一解吸塔21顶部作为回流液，另一部分送尿素装置的二循一冷器作为吸收液，未凝气去尾吸塔。
第一解吸塔21排出的工艺废液由水解给料泵6加压进入水解换热器5，然后进入水解塔1上部，废液自上而下通过水解塔1内专用塔板，与水解塔1下部进入的蒸汽产生逆流，进行热交换，保持水解塔1内的温度210-220℃，实现尿素的水解反应，水解塔1底部操作压力为2.4Mpa(A)蒸汽通入水解塔1塔底直接加热，废液自上而下在塔内要停留足够长的时间，才能使溶液中的尿素水解为氨和二氧化碳。
水解塔1塔顶的蒸汽减压，作为第一解吸塔21的热源，从水解塔1塔底排出的含氨、二氧化碳和微量尿素的溶液经水解换热器5换热后进入第二解吸塔22，进一步解吸溶液中的氨和二氧化碳，第二解吸塔22解吸气去第一解吸塔21，提供解吸所需热量，尿素装置产生的0.5Mpa(绝)蒸汽进入第二解吸塔22下部加热解吸废液，进一步提高解吸效果，第二解吸塔22塔底排出的废液中的尿素含量小于5ppm，氨含量小于5ppm浓度，此废液经解吸换热器51冷却后送锅炉房作锅炉给水。
回流冷凝器4的操作是根据水解负荷及系统的水平衡情况，通过改变进入第一解吸塔21回流液流量来调节解吸气的组成，使得随解吸气返回尿素系统的水量得到适宜的控制，来自蒸汽管的2.45Mpa(绝)蒸汽直接进入水解塔1底部，系统的防腐空气加在第二解吸塔22塔底。
在装置设备的结构上，对水解塔1的内件作了改进，采用了DL-III型塔板，使废液在水解塔1内与蒸汽充分接触，并消除了死区及沟流现象，提高水解效率，解吸塔2采用高效的规整填料替代浮阀塔板，以提高传热效率，增大操作弹性。使用该技术处理后，排放液中NH3含量小于等于5ppm浓度、尿素含量小于等于5ppm浓度，可作低压锅炉给水。
权利要求1.一种合成氨、尿素废液处理装置，包括水解换热器(5)、解吸换热器(51)、回流冷凝器(4)及回流贮槽(3)，且相互之间由管道连接在一起，其特征在于所述解吸换热器(51)与废液输送管(a)连接，其换热后的出液口经输送管(b)与解吸塔(2)中的第一解吸塔(21)第一入口(211)相连接，该第一解吸塔(21)的第二入口(212)由输送管(c)与水解塔(1)第一出口(11)相连，第一解吸塔(21)的第一出口(213)由输送管(d)与回收冷凝器(4)入口(41)相连，回收冷凝器(4)的出口(42)由输送管(e)与回流贮槽(3)的入口(31)相连接，回流贮槽(3)的第一出口(32)由输送管(f)经回流泵(61)通向第一解吸塔(21)的第三入口(214)和二循一冷器，回收冷凝器(3)的第二出口(33)由输送管(g)通向尾吸塔；第一解吸塔(21)的第二出口(215)由输送管(h)经水解给料泵(6)与水解换热器(5)相连，水解换热器(5)出口由输送管(i)与水解塔(1)的第一入口(12)相连，水解塔(1)的第二出口(13)由管道(j)与水解换热器(5)相连，且其第二入口(14)与蒸汽管(L)相连，水解换热器(5)的另一出口由输送管(k)与解吸塔(2)中的第二解吸塔(22)的第一入口(221)相连，其第二入口(222)与蒸汽管(L)相连，第二解吸塔(22)的出口(223)由输送管(m)与解吸换热器(51)的第二入口相连，其解吸换热器(51)的第二出口由输送管(n)与锅炉相通。
2.根据权利要求1所述的合成氨、尿素废液处理装置，其特征在于回流冷凝器(4)内部置有冷凝管(43)，冷凝管(43)的由输送管(p)经冷却水泵(62)与水池相通。
3.根据权利要求1所述的合成氨、尿素废液处理装置，其特征在于所述输送管(a)连接有解吸给料泵(63)。
4.根据权利要求1所述的合成氨、尿素废液处理装置，其特征在于所述水解塔(1)为立式结构。
5.根据权利要求1所述的合成氨、尿素废液处理装置，其特征在于所述解吸塔(2)内，设置有填料和分布器，
专利摘要一种合成氨、尿素废液处理装置，包括水解换热器(5)、解吸换热器(51)、水解塔(1)、解吸塔(2)、回流冷凝器(4)及回流贮槽(3)，解吸塔(2)由第一解吸塔(21)和第二解吸塔(22)组成，在解吸塔(2)内设有规整填料和分布器，水解塔(1)采用了DL－Ⅲ型塔板立式结构。与现有技术相比，本实用新型的优点在于流程简单、水解与解吸分级进行，采用不同压力等级的蒸汽，减少中压蒸汽用量，低压蒸汽采用尿素装置界区内蒸汽，提高蒸汽综合利用率，操作弹性大，操作指标易于控制，装置运行稳定可靠。
文档编号C02F1/58GK2637484SQ0320977
公开日2004年9月1日 申请日期2003年8月14日 优先权日2003年8月14日
发明者项文裕, 项裕乔, 夏炎华, 王献, 王永全 申请人:宁波远东化工科技有限公司