合成氨尿素废水水解气提技术及其在中国的应用

专论与嬲全国中氮情报协作组第21次技术交流会论文集·55·合成氨尿素废水水解气提技术及其在中国的应用Mr．JohnRecar，陶启潜(美国孟山都环境化学公司)1概况2水解气提工艺流程简述生产氮肥的工厂会产生大量含有氨及其相关孟山都水解气提系统由单塔构成，有内件和化合物的废水，这是当今世界上这类工厂中存在辅助设备，如热交换器、泵和给液贮罐。标准的的主要污染问题。例如，尿素工厂中每生产60t水解气提系统HSU流程如图1所示。水解气提尿素，就会产生18t水，这些水分在尿素厂中系统典型设备概况列于表1。通过浓缩与蒸发工序从尿素产品中除去，连续排待处理的废水收集在废水罐中，气提塔进料出界区，以维持适当的水平衡，这些工业排放水泵把废水罐中的废水输送到气提塔顶部的塔盘含有残留的氨、尿素和二氧化碳，必然会形成污里。气提塔进料泵提供足够的压头以克服管线中染。的摩擦阻力损失及废水过滤器(如需要的话)、工业水的污染问题同样发生在其他与氨相关预热器和进口流量控制线的压降后，达到水解气的工业中。在合成氨厂中，尾气洗涤系统就会产提塔中的操作压力。生大量含10％～15％(质量分率，下同)氨的水解气提装置的尿素水解与所产生气体的气污染废水，三聚氰胺工厂中也有类似的问题，废提同时进行。水解分两步进行，尿素先水解成甲水中含有氨、二氧化碳和尿素。从这些废水中回铵，再进一步分解为氨和二氧化碳气体，整个反收有价值的化合物(NH3、CCh、尿素)是必要应是吸热反应。的，不仅回收了有用的化学品，也改善了环境。H2N一(30一NI-b(液)+H20(液卜一H2N—C02一NI-h(液)孟山都公司的水解气提装置(HSU)可有心N—aQ—NH(液卜一2NH3(气)+(她(气)效、经济地处理这种废水。使用孟山都公司专利尿素水解反应在液相中进行，1．03MVa的HSU系统，可回收有价值的NH3和cch等化(表压)的饱和中压蒸汽提供反应所需的热量。合物，它们与一定量的水一起返回尿素工艺系中压蒸汽也提供甲铵分解、废水中残留游离氨蒸统，同时，处理后的干净废水可作冷却塔补充水发和废水加热的热量。氨气和二氧化碳在塔盘上或锅炉给水。与塔盘下面升上来的蒸汽直接接触，氨气与二氧孟山都公司水解气提装置可将废水中残留的化碳从液相中被气提到气相里。但待处理废水中尿素和氨分别降至1×10咱和2×10_6以下，大残留的三聚氰胺既不能被分解，．也没有被气提，大低于美国EPA标准。此水解气提系统原是为而成为塔底排出废水的一部分。尿素工厂废水处理设计的，但也能有效地处理合塔顶馏出的气体中包含氨和二氧化碳，且饱成氨厂和三聚氰胺厂的废水。含水蒸气。这部分气流可回输至尿素厂进行冷凝对于阀门的选购，价格只是一个参考因素，材质和结构才是保证生产正常运行的关键，必须按照不同管线介质、温度、压力等因素的要求选用相适应的阀门才行。4使用阀门的正确选用及采购奠定了生产正常运行的基础，正确使用也是非常重要的环节。生产中，首先应增强操作者的关闭力手感，杜绝F扳手；同时，要严格工艺操作规程，禁止超温、超压、断氧，最大限度地降低硫化氢的含量，因为以上任何一工艺指标超标都会对阀门和设备造成严重腐蚀。所以，严格工艺规程和低硫也是确保阀门长寿命所不可忽视的重要环节。56．垒团中氧情报协作蛆第21农技术交流奇论文集专硷与综述和回收．但这样可能会影响整个尿素厂的水平衡，从工厂操作方便的角度考虑，将顶部馏出的气体冷凝，在顶部冷凝器中形成甲铵液，用少量回流液辅回塔顶塔盘以控制回收的甲铵液中的水分的方法更为方便。气体的冷凝热和甲铵生成热由闭路玲却水系统带走。其冷却水系统通过塔顶抟凝器打循环，并维持冷却水的进口温度以防甲铵液凝固。其凝固点根据它的组分不同而变化。玲却水离开理部玲凝器，用冷却水泵输经玲却水冷却器，在此进行间接热变换，得以重新玲却。寰1水算气撮系统典型m备一览寰噩材质塔顶冷凝器具有藏位控制功能，一般把回收的甲铵踱返回低压吸收系统。当工厂有要求，坎溶渣也可返回高压吸收系统，在这种情况时．要额外再加一个泵．以增大回收甲镀液的压力．以便将其输送到高压吸收设备(167MPa)；也可以对回流泵特别设计．既输送回流液，也精送回收的甲铵液。中压蒸汽输入气提塔底部，这时也引入少量C02气体。为了使蒸汽耗量减至最小，热量在预热器中被回收，预热器是未赴理废水和已处理废水的热交换器，通常．未处理废水在预热器的管侧被加热，而已处理废水在壳侧教冷却。按温度要求，废水冷却器可进一步降低排故废水的温度．通常这取决于排放废水是排^界区外，还是在工厂范围内再被使用。少量的空气作为钝化剂引人气提塔底部，“专沦与嬲全国中氮情报协作组第21次技术交流会论文集．57．便防止腐蚀。处理后的干净废水从塔底排出，塔底排出的处理废水含有大约3×10_6氨和1×10。6的尿素，这些废水可直接排放