Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
ций карбамида соответственно в потоке свежих сточных вод и циркуляционном контуре. Обсуждаемые результаты испытаний инжекционной градирни позволяют также сформулировать условия предотвращения отдувки NH3 воздухом.
За счет передачи из циркуляционного контура в зону абсорбции—конденсации газов дистилляции части водного потока утилизируется содержащийся в свежих сточных водах NH3 в количестве </,,cuCnh, . где Сын, — концентрация NH3 в воде циркуляционного контура, % (масс.)- С учетом этого из материального баланса цикла следует, что прн отсутствии брызгоуноса отдувки NH3 воздухом не произойдет, если C1nh3 будет составлять (в зависимости от температуры воздуха) 0,15—0,20%, a Cnh,,
'peubNH Qc
Поскольку величину <7,,гц можно варьировать в ограниченных пределах (чтобы не превысить экономически приемлемый рецикл воды в системе синтез-дистилляции), допустимую
концентрацию Cnн, следует поддерживать за счет соответствующей глубины предварительной десорбции NH3 из свежих сточных вод перед подачей их в цикл. Процесс эффективной десорбции NH3 из сточных вод давно освоен на действующих предприятиях [2, 38] и никаких сложностей не представляет.
Испытания инжекционной градирни показали, что благодаря простоте конструкции эксплуатация ее не вызывает каких-либо затруднений. В связи с этим для ряда цехов карбамида ведется проектирование промышленных мнжекционных градирен с гидравлической нагрузкой 750—1000 м3/ч.
Принципиальная технологическая схема внутреннего водообо-ротного цикла с инжекционной градирней приведена на рис. VI. 19.
вода и а внешнего водооборотного цикла
Сточные воды
Рис. VI.19. Схема внутреннего водооборотного цикла:
/ — насос; 2 — тепловая нагрузка; 3 — теплообменник; 4 — форсунка; 5 — корпус граднрнн; 6 — калорифер; 7 — регулирующий клапан; 8 — вентилятор; 9 — тепловая нагрузка внешнего водооборотного цикла; P — регулятор; ИУ — измеритель уровня.
Воду с давлением 0,8—1,0 МПа насосом / подают на форсунки 4 градирни 5. Через окна в градирню инжектируется атмосферный воздух, который затем, после насыщения парами воды, выбрасывается в атмосферу. Охлажденную воду из резервуара градирни подают к технологическим аппаратам цикла для снятия избыточного тепла. В качестве тепловой нагрузки 2 могут служить теплообменники ряда узлов: промывной колонны, сжижения рециркулируемого аммиака, абсорбции газов дистилляции низкого давления, выпарки и др. Нагретая вода вновь поступает в контур градирни. Взамен испаренной воды в цикл вводят поток сточных вод после предварительной десорбции аммиака. Во избежание накопления карбамида в воде цикла и с целью утилизации примесей CO(NH2)2 и NH3 предусмотрено выведение части жидкостного потока в зону абсорбции-конденсации газов дистилляции.
Для исключения возможности снижения испарительной способности градирни (например, в зимний период, в связи с пониженным теплосодержанием воздуха) предусматривается [731 подогрев воздуха в калорифере 6 за счет охлаждения оборотной воды из внешнего водооборотного цикла с тепловой нагрузкой 9. Другой вариант заключается в использовании имеющихся ресурсов низкопотенциального тепла (пара вторичного вскипания, парового конденсата и т. п.) для дополнительного подогрева воды перед градирней в теплообменнике 3. Поддержание суммарной тепловой нагрузки градирни на постоянном уровне служит гарантией стабилизации степени испарения сточных вод независимо от колебаний параметров атмосферного воздуха и прочих факторов.
Организация в цехе карбамида внутреннего водооборотного цикла с инжекционной градирней позволяет полностью ликвидировать сточные воды, сократить потребление оборотной воды из внешнего цикла, а также утилизировать примеси сырья и целевого продукта, содержащиеся в сточных водах. Удельный, в расчете на 1 т карбамида, экономический эффект составляет 0,35— 0,5 руб/т.
Недавно появилось сообщение [74 ] о том, что специалисты фирмы «Кооперейтив Фарм Кемиклз» на промышленном агрегате производства карбамида мощностью 600 т/сутки внедрили установку для ликвидации сточных вод путем их испарения по следующей технологической схеме. Насыщенный водяным паром поток CO3 с температурой 102 0C и под избыточным давлением 41,4 кПа подают в нижнюю часть колонны, которую орошают циркулирующей в замкнутом контуре водой с температурой 38 0C Из колонны выводят охлажденный до 38 °С и частично обезвоженный поток CO2, который далее используют для синтеза карбамида, и нагретый до 96 0C поток воды. Эта горячая вода служит теплоносителем в змеевиках с воздушным охлаждением, на наружную поверхность которых разбрызгивают содержащие карбамид сточные воды. Путем многократной циркуляции сточных вод в этом контуре их упаривают, концентрацию карбамида
повышают примерно в 40 раз и часть раствора целевого продукта возвращают в технологический цикл.
Температура циркулирующего потока воды на выходе из змеевикового теплообменника составляет 66 0C Этот поток дополнительно охлаждают оборотной водой до 38 0C и вновь подают в колонну на контактирование с влажным горячим потоком CO2. Часть воды, конденсирующейся в зоне обезвоживания CO2, отводят на установку водной отмывки CO2 из конвертированного газа.
