我公司铜洗氨吸收塔的设计

2010-08-29赵永霞刘兆军张艳丽

化工设计通讯 2010年2期

关键词：软水塔内氨水

赵永霞刘兆军张艳丽

(济南盛源化肥有限责任公司,山东济南 250101)

我公司铜洗氨吸收塔的设计

赵永霞刘兆军张艳丽

(济南盛源化肥有限责任公司,山东济南 250101)

介绍了铜洗氨吸收塔改造的情况,为了达到良好的工艺指标,除了合理的塔内件设计外,较低的操作温度及冷却水温也起着重要的作用。冷却水采用一次水,可以达到更好的回收效果。

1 概述

我公司铜洗氨回收装置有两台常压喷淋塔,分别为第一吸氨塔(φ720×6×4 902),第二吸氨塔(φ1 220 ×6×7 000)。在精炼工段,由于这种喷淋塔无法满足高液气比工况:水量太大,塔底氨水浓度低,无法实现系统水平衡;喷淋密度小,不利于传质效率的发挥,不能及时移走溶解热;没有换热装置,氨水温度高。在工艺操作过程中,只有增加软水用量来调节工艺指标要求。因此,每天约有50m3稀氨水排出,需要及时处理掉。为解决这一问题,我公司这几年来以20～30元/t低价出售稀氨水,而且在销售淡季还要无偿给附近村民使用,来帮助解决掉稀氨水,不但降低了企业的经济效益,并且给环保带来很大压力。所有,氨吸收塔改造势在必行。

2 改造方案

降低温度,增加压力。增大氨在水中的溶解度,有利于吸氨过程的进行。

2.1 设备设计方案

根据我公司现场厂房及生产条件,需要设计一台降温与加压一体的氨吸收塔。氨吸收塔φ800mm;浸入式降温内件:4段;塔上部为填料段;塔下部安装有鼓泡分布器。简图如下。

图1 氨吸收塔简图

吸氨是一个伴有化学反应的吸收过程,是可逆、放热和体积减少的反应,所以改造方案的关键点是:

2.2 工艺流程

图2 氨吸收塔流程

来自铜洗的稀氨水(NH3含量3%～5%)用稀氨水泵打入到氨吸收塔内,由氨罐来的驰放气从氨吸收塔底部进入(压力1.2～1.6M Pa),经过鼓泡分布器与塔中的稀氨水进行吸收反应,气体在水中向上流动(此阶段驰放气中85%以上的氨被吸收)。气体经过上部填料层,与少量软水逆流接触,进一步吸收氨。冷却水从塔内件下部进入,进行冷却降温,完成换热后由上部引出。待氨水合格后,送入碳化工段,生产碳酸氢铵,吸收NH3后的水送入到铜洗工段循环使用。尾气由塔顶送出,经自动安全水封和水分离器,送至吹风气锅炉燃烧,回收热量。