負(fù)壓蒸氨節(jié)能新工藝可以完全的實(shí)現(xiàn)蒸氨過(guò)程中“蒸汽零消耗”,同時(shí)由于操作溫度的降低,降低了對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求,減小了投資成本,具有良好的應(yīng)用前景。
1、工藝流程
由鼓冷工序送來(lái)的剩余氨水進(jìn)入原料氨水槽,在此進(jìn)行焦油靜止分離后經(jīng)原料氨水泵加壓,進(jìn)入蒸氨塔,從蒸氨塔上部噴淋而下,經(jīng)減壓后蒸出氨汽,蒸氨塔所需的熱量由蒸氨塔底廢水經(jīng)廢水循環(huán)泵輸送至再沸器與焦?fàn)t循環(huán)氨水換熱后提供。同時(shí),堿槽中的堿液經(jīng)過(guò)堿泵送入原料氨水泵分解原料氨水中的固定銨,蒸氨塔底產(chǎn)生的多余廢水送至酚氰污水處理站。塔頂逸出的氣相經(jīng)氨分縮器、氨水冷凝冷卻器冷卻后,由真空泵抽氣相,不凝性氣體進(jìn)入煤氣管道,濃縮氨水送至脫硫工段,工藝流程如圖1所示:
圖1 負(fù)壓蒸氨工藝簡(jiǎn)圖
2、與蒸汽蒸氨工藝對(duì)比
表1 兩種蒸氨工藝的操作數(shù)據(jù)
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 單位 | 蒸汽蒸氨 | 負(fù)壓蒸氨 |
1 | 氨水處理量 | m3/h | 20 | 20 |
2 | 蒸汽耗量 | Kg/m3氨水 | 150 | 0 |
3 | 塔頂溫度 | ℃ | 101-103 | 60 |
4 | 塔頂壓力 | kPa | 25 | -80 |
5 | 耗電量 | Kw·h | 30 | 78 |
6 | 氨水含氨量 | mg/L | 3000-4000 | 3000-4000 |
7 | 廢水含氨量 | mg/L | ≤300 | ≤250 |
3、經(jīng)濟(jì)效益分析
①每處理1m3的原料氨水需要消耗蒸汽0.15t,而蒸汽的成本為120元/t,則每年節(jié)省的蒸汽消耗費(fèi)用為:
20m3/h×0.15t/m3×120元/t×24h/天×365天=315.36萬(wàn)元
②負(fù)壓蒸氨工藝增加了真空泵等的動(dòng)力消耗,電費(fèi)的價(jià)格為0.80元/ Kw·h,則每年需要增加的電力消耗費(fèi)用為:
48 Kw·h×0.80元/ Kw·h×24h/天×365天= 33.64萬(wàn)元
③每小時(shí)處理20m3的原料氨水可以使3t的蒸汽冷凝轉(zhuǎn)化為廢水,每處理1t廢水的費(fèi)用為15元,則生化水處理每年節(jié)省的費(fèi)用為:
3t/h×15元/t×24h/天×365天=39.42萬(wàn)元
則由以上計(jì)算的數(shù)據(jù)可以得出采用負(fù)壓蒸氨工藝每年可節(jié)省的費(fèi)用總計(jì)為:
315.36萬(wàn)元-33.64萬(wàn)元+39.42萬(wàn)元=321.14萬(wàn)元
4、負(fù)壓蒸氨工藝優(yōu)點(diǎn)
(1)節(jié)能:該工藝的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了蒸氨過(guò)程“蒸汽零消耗”,同時(shí)由于操作溫度的降低,利于焦?fàn)t循環(huán)氨水的余熱和蒸氨廢水換熱即可滿(mǎn)足蒸氨所需的熱量。
(2)環(huán)保:蒸氨過(guò)程中不再消耗蒸汽,沒(méi)有了因蒸汽冷凝而產(chǎn)生的廢水。同時(shí),由于氨汽在水中的溶解度減小,氨氮更容易蒸出,降低了蒸氨廢水的氨氮含量。
(3)投資?。翰僮鳒囟鹊慕档?,減小了氨水對(duì)設(shè)備的腐蝕程度,對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求也降低,蒸氨塔用碳鋼、分縮器用0Cr18Ni9即可滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。蒸氨廢水溫度的降低,使得廢水可以直接排向生化水處理,不需要再經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻。