一种高效节能型热耦合蒸氨系统的制作方法

1.本实用新型涉及焦化剩余氨水处理设备技术领域，尤其涉及一种高效节能型热耦合蒸氨系统。


背景技术：

2.焦化剩余氨水成分复杂，其中杂质氨以三种形式存在：游离nh3、挥发性铵盐和固定氨盐。其中挥发性铵盐主要为碳酸铵，硫化铵，氰化铵等，挥发性铵盐受热易分解为氨、硫化氢、二氧化碳、氰化氢等气体，但固定铵盐需要外加碱才能分解。
3.目前，焦化剩余氨水多采用汽提法进行脱氨，并将蒸出氨汽送至脱硫单元前煤气管道或饱和器，或制成浓氨水外卖等。汽提法脱氨工艺成熟，应用广泛，但此方法法蒸汽消耗量较高(170kg～200kg蒸汽/吨剩余氨水)，因此如何提高蒸氨能源利用率，降低能源单耗，成为焦化行业普遍关注的问题。
4.cn 202808402 u公开了一种剩余氨水热泵蒸馏系统，为降低汽提脱氨法的能耗，采用第二类吸收式热泵将蒸氨塔顶氨汽的潜热回收用于加热塔底废水，提供部分热源，节省了蒸氨的能源消耗。但采用此热泵蒸氨工艺，热泵只能回收塔顶氨汽潜热的43％～49％，而塔顶氨汽带出的热量占塔底热源热量的70％左右，因此第二类吸收式热泵蒸氨工艺仅节约相对于传统蒸氨工艺的30％左右的蒸汽消耗量，节能潜力仍有待提升；且第二类热泵蒸氨工艺仍需消耗约等同于传统蒸氨的循环水量，并没有节水的作用。
5.cn 102674489 b公开了一种基于蒸汽压缩的高浓度含氨废水的处理方法，cn103964528b公开了一种热泵精馏汽提脱氨方法，均采用脱氨塔顶的氨汽被压缩机加压升温后与塔釜再沸器中的塔底废水换热，为脱氨过程提供一部分能量，节省了能耗。但此脱氨方法蒸汽耗量仍约为95kg/吨含氨废水，蒸汽耗量仍相对较高。且含氨蒸汽具有腐蚀性，会对压缩机与再沸器的材质有较高的要求。若处理废水中还含有硫化氢等酸性组分，则对设备材质要求会更加苛刻。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种高效节能型热耦合蒸氨系统，能大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差的问题；而且设备投资少、操作费用低、工艺流程简单。
7.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
8.一种高效节能型热耦合蒸氨系统，包括蒸氨上塔段、蒸氨下塔段、第一汽液分离器、第二汽液分离器、压缩机、再沸器、氨水换热器与废水冷却器；蒸氨下塔段与蒸氨上塔段为一塔式，下述相连均为通过管道相连；
9.蒸氨下塔段底部与氨水换热器相连，氨水换热器与废水冷却器相连，废水冷却器废水出口与酚氰废水处理装置相连，剩余氨水管道与氨水换热器相连；氨水换热器氨水出口与蒸氨上塔段顶部相连；
10.蒸氨上塔段底部与蒸氨下塔段顶部相连，蒸氨下塔段顶部与第一汽液分离器相连，第一汽液分离器与蒸氨下塔段上部相连；第一汽液分离器与压缩机相连，压缩机出口端与蒸氨上塔段底部相连；蒸氨上塔段顶部与再沸器相连，再沸器与第二汽液分离器相连；
11.第二汽液分离器液相出口与蒸氨上塔段顶部相连；第二汽液分离器汽相出口与脱硫前煤气管道或硫铵工序硫铵饱和器管道相连。
12.还包括废水泵，蒸氨下塔段底部通过管道与废水泵入口相连，废水泵出口通过管道与氨水换热器相连。
13.还包括回流液泵，第二汽液分离器液相出口通过管道与回流液泵入口相连，回流液泵出口通过管道与蒸氨上塔段顶部相连。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1)本实用新型蒸氨下塔段顶部的较为洁净蒸汽在压缩机的作用下升温升压后，进入蒸氨上塔段，使得上塔段与下塔段产生压差与温差，再将蒸氨上塔段顶部含氨蒸汽与蒸氨下塔段的废水在再沸器中进行换热，为蒸氨过程提供部分热源，提高了蒸馏操作的能效，大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差等问题。
16.2)在设备投资方面，本实用新型将压缩机设置在蒸氨上塔段与下塔段中间抽取较为洁净的蒸汽，相对于现有技术中直接压缩腐蚀性较强的氨汽，这较大程度地降低了对压缩机材质的要求，减少了设备投资，同时也为设备连续稳定运行提供了可靠保证。
附图说明
17.图1是本实用新型结构示意及工艺原理图。
18.图中：1-蒸氨下塔段2-蒸氨上塔段3-第一汽液分离器4-压缩机5-再沸器6-第二汽液分离器7-回流液泵8-废水泵9-氨水换热器10-废水冷却器
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
20.如图1所示，一种高效节能型热耦合蒸氨系统，包括蒸氨上塔段1、蒸氨下塔段2、第一汽液分离器3、第二汽液分离器6、压缩机4、再沸器5、回流液泵7、废水泵8、氨水换热器9与废水冷却器10。
21.蒸氨下塔段2与蒸氨上塔段1为一塔式，蒸氨上塔段2底部与蒸氨下塔段1顶部通过管道相连。
22.蒸氨下塔段2底部与废水泵8入口通过管道相连，废水泵8出口与氨水换热器9通过管道相连，废水冷却器10废水出口与酚氰废水处理装置通过管道相连。
23.剩余氨水管道与氨水换热器9氨水入口通过管道相连，氨水换热器9氨水出口与蒸氨上塔段2顶部通过管道相连。
24.蒸氨下塔段2顶部与第一汽液分离器3通过管道相连，第一汽液分离器3液相接口端与蒸氨下塔段1上部通过管道相连，第一汽液分离器3气相接口端与压缩机4入口通过管道相连，压缩机4出口端通过管道与蒸氨上塔段2底部相连。
25.蒸氨上塔段2顶部与再沸器5通过管道相连，再沸器5通过管道与第二汽液分离器6
相连。
26.第二汽液分离器6液相出口与回流液泵7入口通过管道相连，回流液泵7出口与蒸氨上塔段2顶部通过管道相连，第二汽液分离器6汽相出口与脱硫前煤气管道或硫铵工序硫铵饱和器管道相连。
27.本实用新型蒸氨下塔段1顶部的较为洁净蒸汽在压缩机4的作用下升温升压后，进入蒸氨上塔段2，使得上塔段与下塔段产生压差与温差，再将蒸氨上塔段2顶部含氨蒸汽与蒸氨下塔段1的废水在再沸器5中进行换热，为蒸氨过程提供部分热源，提高了蒸馏操作的能效，大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差等问题。
28.在设备投资方面，本实用新型将压缩机4设置在蒸氨上塔段与下塔段中间抽取较为洁净的蒸汽，相对于现有技术中直接压缩腐蚀性较强的氨汽，这较大程度地降低了对压缩机4材质的要求，减少了设备投资，同时也为设备连续稳定运行提供了可靠保证。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高效节能型热耦合蒸氨系统，其特征在于：包括蒸氨上塔段、蒸氨下塔段、第一汽液分离器、第二汽液分离器、压缩机、再沸器、氨水换热器与废水冷却器；蒸氨下塔段与蒸氨上塔段为一塔式，下述相连均为通过管道相连；蒸氨下塔段底部与氨水换热器相连，氨水换热器与废水冷却器相连，废水冷却器废水出口与酚氰废水处理装置相连，剩余氨水管道与氨水换热器相连；氨水换热器氨水出口与蒸氨上塔段顶部相连；蒸氨上塔段底部与蒸氨下塔段顶部相连，蒸氨下塔段顶部与第一汽液分离器相连，第一汽液分离器与蒸氨下塔段上部相连；第一汽液分离器与压缩机相连，压缩机出口端与蒸氨上塔段底部相连；蒸氨上塔段顶部与再沸器相连，再沸器与第二汽液分离器相连；第二汽液分离器液相出口与蒸氨上塔段顶部相连；第二汽液分离器汽相出口与脱硫前煤气管道或硫铵工序硫铵饱和器管道相连。2.根据权利要求1所述的一种高效节能型热耦合蒸氨系统，其特征在于：还包括废水泵，蒸氨下塔段底部通过管道与废水泵入口相连，废水泵出口通过管道与氨水换热器相连。3.根据权利要求1所述的一种高效节能型热耦合蒸氨系统，其特征在于：还包括回流液泵，第二汽液分离器液相出口通过管道与回流液泵入口相连，回流液泵出口通过管道与蒸氨上塔段顶部相连。

技术总结
本实用新型涉及焦化剩余氨水处理设备技术领域，尤其涉及一种高效节能型热耦合蒸氨系统。蒸氨下塔段与蒸氨上塔段为一塔式，蒸氨下塔段与氨水换热器相连，氨水换热器与废水冷却器相连，氨水换热器氨水出口与蒸氨上塔段相连；蒸氨下塔段与第一汽液分离器相连，第一汽液分离器与蒸氨下塔段相连；第一汽液分离器与压缩机相连，压缩机与蒸氨上塔段相连；蒸氨上塔段与再沸器相连，再沸器与第二汽液分离器相连；第二汽液分离器与蒸氨上塔段相连。能大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差的问题；而且设备投资少、操作费用低、工艺流程简单。工艺流程简单。工艺流程简单。


技术研发人员：于海路 王嵩林 张素利
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/6/10