Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с изысканием эффективных способов пылеочистки, ведутся работы по снижению пылеобразования в процессе грануляции путем внедрения грануляторов, конструкция которых обеспечивает получение более равномерного фракционного состава при минимальном образовании пыли, а также по увеличению прочности гранул (гл. V).
Фракционная конденсация соковых паров в узле концентрирования раствора карбамида
Из опыта эксплуатации систем концентрирования раствора карбамида в действующих цехах известно, что как при вакуум-кристаллизации, так и при вакуум-выпарке содержание карбамида в конденсате сокового пара может достигать примерно 10 г/л. В поступающем на конденсацию парогазовом потоке кар-
бамид присутствует в виде паров [36] либо в виде тумана или брызг (при неудовлетворительной сепарации) [2І. При номинальной нагрузке агрегата превалирующим фактором уноса карбамида является его летучесть; при широко распространенной интенсификации действующих цехов существенное значение приобретает брызгоунос [37].
Потери карбамида при сбросе конденсата сокового пара в канализацию недопустимы в санитарном отношении и неприемлемы в связи с необходимостью повышения экономичности производства. Между тем, из-за низкой концентрации CO(NН2)2 в соковом конденсате («1%) отсутствуют возможности эффективно извлекать его из сточных вод. Изложенный ниже метод термической обработки стоков позволяет предотвратить попадание карбамида в водоемы, но поскольку этот результат достигается ценой разрушения целевого продукта, такой метод нельзя признать оптимальным.
Эффективное средство существенного снижения потерь карбамида на стадии концентрирования — способ фракционной конденсации-абсорбции потока соковых паров — впервые было разработано в СССР [38, 39]. Аналогичный способ несколько лет спустя был запатентован японскими специалистами [1, 401. Этот способ основан на том, что летучесть карбамида существенно ниже летучести паров воды и при частичной конденсации потока соковых паров на любой из ступеней выпарки можно получить небольшое количество конденсата с высокой концентрацией карбамида (15—20% и выше). Фор конденсатор одновременно служит также и для улавливания (отмывки) брызг.
В результате обследований типового узла выпарки было установлено, что 80—90% потерь карбамида в узле приходятся на вторую ступень этой стадии процесса. Поэтому первый опытно-промышленный фор конденсатор был смонтирован и успешно испытан на второй ступени выпарки [2, 38, 391. Как показали испытания, включение в схему форконденсатора позволяет вернуть в производственный цикл около 95% всего количества карбамида, уносимого соковыми парами второй ступени выпарки. К настоящему времени форконденсаторами оборудовано большинство действующих цехов.
Обладающий несомненными достоинствами рассмотренный метод предотвращения потерь карбамида не свободен и от недостатков. Во-первых, отметим, что примесь карбамида попадает все же и в конденсат сокового пара первой ступени выпарки. Во-вторых, конструкция форконденсатора нуждается в совершенствовании. Трубки теплообменного элемента аппарата, выполненного в виде U-образного холодильника, трудно чистить при выделении из охлаждающей воды солей жесткости, и это обусловливает снижение коэффициента теплопередачи. Наиболее существенный недостаток — неудовлетворительная сепарация фаз. Покидающий фор конденсатор парогазовый поток выносит капельки водного раствора карбамида, которые затем осаждаются на стенках трубо-
провода между форконденсатором и основным конденсатором. При испарении влаги из этих капелек стенки трубопровода (а также верхняя часть трубного пучка форконденсатора) покрываются налетом карбамида и продуктами его термического разложения. Для борьбы с отложениями этот трубопровод и трубный пучок приходится непрерывно промывать конденсатом сокового пара, а также периодически пропаривать с остановкой системы. Все это существенно усложняет эксплуатацию оборудования и снижает технико-экономическую эффективность процесса.
В табл. VI.3 приведены результаты испытаний II ступени выпарки при различной плотности орошения форконденсатора [37, 41].
Испытания показали, что применение форконденсатора позволяет снизить содержание CO(NHa)2 в конденсате сокового пара II ступени выпарки до 2,4 г/л. Но при этом требуется высокая плотность орошения форконденсатора (400 л/ч), а концентрация отводимого из форконденсатора раствора очень низка (22,8 г/л). Снижение количества конденсата сокового пара (КСП) на орошение до 190—250 л/ч позволяет повысить концентрацию получаемого раствора до 130—180 г/л. Чем выше плотность орошения форконденсатора, тем большее количество подаваемого на орошение КСП испаряется, что приводит к повышению остаточного давления в системе. При низкой норме орошения форконденсатора содержание карбамида в растворе на выходе из аппарата достигает 340 г/л, но при этом возрастают до 10,9 г/л потери его с КСП, увеличивается интенсивность инкрустации трубчатки и коммуникаций, сокращается период безостановочной работы.
