酒精沼液脫氨設備的制作方法
【專利摘要】本裝置屬于去氨氮【技術領域】，特別涉及一種酒精沼液脫氨設備包括第一換熱器、第二換熱器、脫氨塔、洗氣塔及壓縮機，第一換熱器與第二換熱器連接，第二換熱器連接脫氨塔，脫氨塔一側連接生蒸汽進入管，頂部連接洗氣塔，底部分別連接釜式再沸器入口和出料泵，出料泵連接第二換熱器，洗氣塔頂部連接壓縮機進口，壓縮機出口連接釜式再沸器。本裝置脫氨塔塔內(nèi)上升氣相主要為水蒸汽，較一般熱風有更強的能力脫出物料中的氨分；壓縮機使除氨后的氣相升溫，使其具備在釜式再沸器中重新加熱物料生成新一輪氣相的能力，讓新一輪氣相的產(chǎn)生不在依賴于生蒸汽的能量。真空泵則將不凝性氣體抽出系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳的低濃度，保證了氨分的持續(xù)高效脫出。
【專利說明】酒精沼液脫氨設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種酒精沼液脫氨設備，屬于去氨氮【技術領域】。

【背景技術】
[0002]業(yè)內(nèi)對于酒精沼液類物料的去氨氮處理工藝一直處于一個瓶頸階段。通常采用的是吹脫法，和蒸氨法。吹脫法需要大量的55度以上氣體對水體內(nèi)的氨進行吹脫，大致為1500?2000方氣才能處理一噸水。并且其熱氣無法進行長時間的回流使用，因為脫氨伴隨著脫二氧化碳的過程，二氧化碳在系統(tǒng)內(nèi)積累會造成水體內(nèi)氨的吹脫被抑制。并且往往需要將物料的PH預處理至10以上，以達到良好的脫氨效果。而對于PH8這樣的弱堿性低PH物料則無法高效的脫氨。因此，目前這類物料的處理工藝還處于一個高能耗的狀態(tài)下，形成了此實用新型的市場需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種減少氣相使用量、提高脫氨效率且可降低處理成本，實現(xiàn)氣相循環(huán)利用，提高工作效率的酒精沼液脫氨設備。
[0004]本實用新型所述的酒精沼液脫氨設備包括第一換熱器、第二換熱器、脫氨塔、洗氣塔及壓縮機，第一換熱器與第二換熱器連接，第二換熱器連接脫氨塔，脫氨塔一側連接生蒸汽進入管，頂部連接洗氣塔，底部分別連接釜式再沸器入口和出料泵，出料泵連接第二換熱器，洗氣塔頂部連接壓縮機進口，壓縮機出口連接釜式再沸器。
[0005]酒精沼液首先進入第一換熱器與冷凝水進行換熱，物料得到初步預熱，冷凝水得到冷卻，有利于真空度實現(xiàn)。物料再進入第二換熱器，對預熱后的物料進行加熱，換熱面積要足夠大，以使物料比塔內(nèi)泡點溫度低3?10度之間。換熱充分后的物料進入脫氨塔利用生蒸汽進行脫氨，生蒸汽通過生蒸汽進入管進入到脫氨塔塔體內(nèi)，脫氨后物料從脫氨塔塔底由出料泵輸出，進入第二換熱器，與進入第二換熱器的初始物料換熱。帶氨的氣相從脫氨塔塔頂輸出，進入洗氣塔。在洗氣塔內(nèi)稀硫酸對氣相進行洗氣，去除氣相中氨分。脫氨后的蒸汽再從洗氣塔塔頂輸出，并導向壓縮機，壓縮機將氣相壓縮升溫5到20°C，并導向釜式再沸器，氣相自身冷凝，再沸產(chǎn)生的二次蒸汽與生蒸汽一起對物料進行加熱脫氨，并在脫氨塔內(nèi)產(chǎn)生新一輪氣相，此循環(huán)一直持續(xù)。
[0006]所述的壓縮機出口連接生蒸汽進入管，壓縮機驅動軸處設置生蒸汽進入管，壓縮機出口與壓縮機進口之間設置回流管。通向壓縮機驅動軸方向的蒸汽的作用為提供密封。密封形式為蒸汽密封。通向壓縮機出口蒸汽管道的生蒸汽是為了使壓縮機在自身無法提供足夠溫升的時候也能提供足夠溫度的水蒸汽，以保證壓縮機持續(xù)平穩(wěn)的運行。從壓縮機出口回流向壓縮機進口的水蒸汽是為了平衡壓縮機進出口之間不必要的壓差，以保證壓縮機平穩(wěn)的運行。
[0007]所述的釜式再沸器出口通過水泵連接第一換熱器，第一換熱器連接凝水罐，凝水罐頂部連接真空泵，底部設置出口，并通過水泵連接壓縮機。在釜式再沸器中產(chǎn)生的凝水由水泵向第一換熱器對物料進行初步預熱。凝水再從第一換熱器流入凝水罐。小部分凝水罐中的凝水在水泵的作用下泵向壓縮機，作為壓縮機的過熱消除用水。大部分凝水由水泵泵出整個機組。
[0008]洗氣塔不僅僅是代表了其能脫去氣相中的氨分，其在具體工藝流程中可以分化為多個吸收塔來回收和去除氣相中有用的可盈利的或者會對壓縮機工作造成不良影響的組分。這是本發(fā)明進一步降低成本的手段，也是應用于具體案例時保證系統(tǒng)能平穩(wěn)運行的核心技術。以此發(fā)明對應的沼液為例，若沼液中脫出二氧化碳過多，則需要在氣相進入壓縮機前對其用氫氧化鈉洗氣塔進行洗氣，吸收其中的二氧化碳。否則將極大增加壓縮機工作負荷以及壓縮機的造價。真空度決定了本發(fā)明脫氨時的操作溫度。其控制點選為檢測釜式再沸器內(nèi)的壓力值。原因是這里距離真空泵的管道長度最大，且塔底壓力大于塔頂。當此處真空度達標時，系統(tǒng)真空度達標。洗氣效果是以測量上升氣相(水蒸汽)的量來保證的。然而，進料預熱效果是難以達到泡點的，所以需要用生蒸汽的熱量來使物料達到泡點。否則，在物料上降過程中會使上升的氣相中的水蒸汽冷凝，致使氣相減少，新的循環(huán)達不到設計脫氨要求。所以需要通入適量的水蒸汽。然而，在選擇控制點與控制方法時，單純的檢測塔底，塔中，塔頂?shù)臏囟仁菬o法保證氣相的流量足夠的。所以，本發(fā)明選擇測脫氨塔塔頂?shù)臍怏w流量來保證脫氨塔塔內(nèi)脫氨的程度合適。但是，氣相中不僅僅是含有水蒸汽，脫出的二氧化碳和氨氣也會占據(jù)體積流量，所以不同組分的物料需要進行試驗后才能確定其對應的操作控制參數(shù)。更多的可以提升系統(tǒng)經(jīng)濟性的洗氣塔可以被加裝。這些洗氣塔的運作模式與洗氣塔相同。
[0009]壓縮機的自動控制與傳統(tǒng)行業(yè)管理相比本發(fā)明只做了一點改變。壓縮機的出口溫度，不再和脫氨塔塔內(nèi)溫度有關系，而是直接設定在一個溫度上，達標送出即可。其意義是壓縮機出口通入的生蒸汽不會再用于將進料升溫至泡點。其主原因是本發(fā)明所運用的案例中進料量遠遠大于壓縮機的出氣量，將蒸汽在此通入會多余走一段管道，加大了熱量損失，不如直接送入脫氨塔中。次要原因是，大量生蒸汽導進壓縮機出口可能會造成壓縮機過熱消除泵的異常工作，因為大量的生蒸汽會急劇升高壓縮機出口的溫度，造成過熱消除泵報警噴水降溫。此外壓縮機進出口壓差調節(jié)閥也是自控系統(tǒng)中常備的一環(huán)。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]脫氨塔塔內(nèi)上升氣相主要為水蒸汽，較一般熱風有更強的能力脫出物料中的氨分；壓縮機使除氨后的氣相升溫，使其具備在釜式再沸器中重新加熱物料生成新一輪氣相的能力，讓新一輪氣相的產(chǎn)生不在依賴于生蒸汽的能量。真空泵則將不凝性氣體(主要為二氧化碳)抽出系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳的低濃度，保證了氨分的持續(xù)高效脫出。第一換熱器和第二換熱器作為系統(tǒng)進出口的兩個換熱器則充分保留住了系統(tǒng)中寶貴的熱能，使進料不需要大量生蒸汽來升溫即可達到泡點，此為高溫高效蒸氨的基礎。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖中:1、第二換熱器 2、第一換熱器 3、真空泵 4、凝水罐 5、生蒸汽進入管
6、脫氨塔7、釜式再沸器8、出料泵9、洗氣塔10、壓縮機進口 11、壓縮機出口 12、壓縮機13、生蒸汽源14、物料出料管15、物料進入管16、回流管。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步描述:
[0015]如圖1所示，本實用新型所述的酒精沼液脫氨工藝用設備包括第一換熱器2、第二換熱器1、脫氨塔6、洗氣塔9及壓縮機12，第一換熱器2與第二換熱器I連接，第二換熱器I連接脫氨塔6，脫氨塔6 —側連接生蒸汽進入管5，生蒸汽進入管5連接生蒸汽源13，脫氨塔6頂部通過管道連接洗氣塔9，底部分別連接釜式再沸器7的入口和出料泵8，出料泵8通過管道連接第二換熱器I，洗氣塔9頂部連接壓縮機進口 10，壓縮機出口 11連接釜式再沸器7。壓縮機出口 11連接生蒸汽源13或生蒸汽進入管5，壓縮機驅動軸處設置生蒸汽進入管5，壓縮機出口 11與壓縮機進口 10之間設置回流管16。釜式再沸器7出口通過水泵連接第一換熱器2，第一換熱器2連接凝水罐4，凝水罐4頂部連接真空泵3，底部設置出口，并通過水泵連接壓縮機12。
[0016]酒精沼液脫氨過程為:
[0017](I)對酒精沼液初步預熱:酒精沼液通過物料進入管15通入第一換熱器2中，可利用釜式再沸器7中產(chǎn)生的冷凝水對酒精沼液初步預熱，初步預熱后的溫度上升0.5?5°C，將釜式再沸器7中產(chǎn)生的冷凝水通入第一換熱器2中與酒精沼液換熱即可；
[0018](2)對初步預熱后的酒精沼液加熱，使進料最終距離塔6內(nèi)泡點溫度3?10度，可利用脫氨塔6塔底流出的物料對預熱后的酒精沼液加熱，將脫氨塔6塔底流出的物料通入第二換熱器I中，與初步預熱后的酒精沼液進行換熱即可，最終物料從物料出料管14流出；
[0019](3)利用生蒸汽和再沸器產(chǎn)生的二次蒸汽對加熱后的酒精沼液脫氨，脫氨后物料輸出至第二換熱器1，帶氨的氣相通入洗氣塔9中通過稀硫酸洗氣，去除氣相中氨分，生蒸汽的溫度為100°C?150°C ；
[0020](4)脫氨后的氣相從洗氣塔9塔頂輸出，并導向壓縮機12，壓縮機12將氣相壓縮使溫度升高5?20度，將升溫后的氣相導入釜式再沸器7，使新一輪二次蒸汽產(chǎn)生，新一輪二次蒸汽與生蒸汽一起在脫氨塔6中對酒精沼液加熱脫氨，新一輪二次蒸汽與生蒸汽一起形成新一輪的氣相，循環(huán)使用。二次蒸汽的溫度為55°C?100°C。壓縮機12工作過程中，向壓縮機驅動軸方向通入生蒸汽，起到密封作用；向壓縮機出口 11的管道通入生蒸汽，可使壓縮機12在自身無法提供足夠溫升的時候也能提供足夠溫度的水蒸汽，以保證壓縮機12持續(xù)平穩(wěn)的運行。壓縮機出口 11向壓縮機進口 10回流水蒸汽，可平衡壓縮機進出口之間不必要的壓差，以保證壓縮機平穩(wěn)的運行。
[0021](5)在釜式再沸器7中產(chǎn)生的凝水由水泵向第一換熱器2對物料進行初步預熱。凝水再從第一換熱器2流入凝水罐4。小部分凝水罐4中的凝水在水泵的作用下泵向壓縮機12，作為壓縮機12的過熱消除用水。大部分凝水由水泵泵出整個機組。
【權利要求】
1.一種酒精沼液脫氨設備，其特征在于:包括第一換熱器(2)、第二換熱器(I)、脫氨塔(6)、洗氣塔(9)及壓縮機(12)，第一換熱器(2)與第二換熱器(I)連接，第二換熱器(I)連接脫氨塔出)，脫氨塔(6) —側連接生蒸汽進入管(5)，頂部連接洗氣塔(9)，底部分別連接釜式再沸器(7)入口和出料泵(8)，出料泵(8)連接第二換熱器(1)，洗氣塔(9)頂部連接壓縮機進口(10)，壓縮機出口(11)連接釜式再沸器(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的酒精沼液脫氨設備，其特征在于:壓縮機出口(11)連接生蒸汽進入管(5)，壓縮機驅動軸處設置生蒸汽進入管(5)，壓縮機出口(11)與壓縮機進口(10)之間設置回流管(16)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的酒精沼液脫氨設備，其特征在于:釜式再沸器(7)出口通過水泵連接第一換熱器(2)，第一換熱器(I)連接凝水罐(4)，凝水罐(4)頂部連接真空泵(3)，底部設置出口，并通過水泵連接壓縮機(12)。
【文檔編號】C02F1/04GK204251370SQ201420717307
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】徐翔, 徐建濤 申請人:徐翔