Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Обычно РУАС со II ступени дистилляции вводят в кубовую часть или на насадку промывной колонны. При этом в колонне протекает экзотермический процесс насыщения указанного раствора аммиаком; выделяющуюся теплоту снимают за счет испарения подаваемого в колонну жидкого аммиака (последний циркулирует между колонной и аммиачными конденсаторами с водяным охлаждением). Очевидно, количество жидкого аммиака для орошения колонны (и соответственно расход воды на конденсацию NH3) можно уменьшить, если РУАС II ступени подавать в выносной барботер или, в случае утилизации теплоты при абсорбции газов дистилляции, — в теплообменник-рекуператор.
Используя описанные выше методы расчета, авторы [13] вычислили тепловой баланс барботера при подаче в него РУАС II ступени и установили, что при этом тепловая нагрузка возрастает более чем на 15%. Таким образом, при подаче РУАС II сту-
пени в теплообменник-рекуператор дополнительно увеличиваются ресурсы утилизируемого тепла.
Для тепловых расчетов процесса абсорбции-конденсации газов дистилляции водным абсорбентом, содержащим примесь карбамида, могут быть полезны значения теплоємкостей смесей карбамид—карбамат аммония—аммиак—вода при 25 °С, определенные экспериментальным путем [17].
Утилизация теплоты конденсации газов дистилляции на стадии форвыпарки. Эффективность последней ступени дистилляции (форвыпарки) предопределяет концентрации CO(NH2)2, NH3 и CO2 в растворе перед выпаркой, от которых в конечном счете зависят некоторые показатели качества гранулированного карбамида, а также энергетические затраты и потери сырья на стадии обезвоживания целевого продукта. На практике применяют ряд вариантов аппаратурно-технологического оформления форвыпарки, существенно отличающихся друг от друга (табл. VI 1.3). Как видно из таблицы, наиболее эффективны варианты 6 и 7. Последний из них [181 будет изложен несколько позже. Сейчас же рассматривается другой эффективный способ осуществления форвыпарки [19], используемый в одном из цехов карбамида.
Принципиальная технологическая схема форвыпарки приведена на рис. VI 1.2. Из сепаратора II ступени дистилляции 68— 70% раствор карбамида с примесью NH3 (до 2%) и CO2 (до 1%), имеющий температуру 135—138 °С при 0,25—0,30 МПа, дросселируют в трубчатую часть кожухотрубного теплообменника-рекуператора 4 с поверхностью теплообмена 80 м2. В качестве теплоносителя в аппарате 4 используют поток газов дистилляции I ступени
В коллектор аммиак содержащих газов
охлаждающая Жидкий NH,
* і / азы дистилляции
4--
охлаждающая Конденсат сокового Раствор
пара карбамида
ступени
На адсорбцию
-Раствор карбамида
Рис. VII.2. Схема форвыпарки:
/ — эжектор; 2 — конденсатор сокового пара; 3 — вакуум-сепаратор; 4 — теплообменник-рекуператор; 5 — конденсатор возвратного аммиака; 6 — регулирующий клапан; P — регулятор; ИД — измеритель давления; БП — блок переключения.
Таблица VII.3. Методы осуществления форвыпарки в действующих цехах карбамида
Основные элементы технологической схемы форвыпарки
Плав после сепаратора II ступени днстнлляцнн
Жидкостный
поток нз сепаратора форвыпарки
Парогазовый поток из сепаратора форвыпарки
Средство создания вакуума
Дросселируют до атмосферного давления; газожидкостную смесь направляют в сборник раствора карбамида узла выпарки
Дросселируют до 0,02—0,04 МПа и направляют в сепаратор
Дросселируют и направляют в сепаратор
Дросселируют и направляют в вакуум-сепаратор
То же
Дросселируют, нагревают до 110—115 "С в подогревателе (с утилизацией теплоты конденсации газов дистилляции) и направляют в вакуум-сепаратор
Нет
Направляют в гакуум-кри-сталлизатор
Отводят в узел выпарки раствора карбамида
Отводят в узел выпарки раствора карбамида
Отводят в узел выпарки раствора карбамида Отводят в узел выпарки раствора карбамида
Нет
Подают в зону конденсации-абсорбции
Подают в конденсатор, из которого газожидкостную смесь передают в сборник РУАС Подают в конденсатор сокового пара I ступени выпарки Подают в конденсатор
Подают в конденсатор, из которого жидкостный поток сливают в сборник РУАС
Нет
Нет
Нет
Паровой эжектор I ступени выпарки
Дополнительный паровой эжектор
Эжектор, где
в качестве рабочего потока используют сдувоч-ные газы из конденсаторов возвратного аммиака
Продолжение т а б л. VI1.3
с
с
Основные элементы технологической схемы форвыпарки
Повышение концентрации CO(Nh2J2 в растворе за счет форвыпарки, %
Плав после сепаратора 11 ступени дистилляции
Жидкостный поток из сепаратора форвыпарки
Парогазовый поток из сепаратора форвыпарки
Средство создания вакуума
7
Дросселируют ДО 0,06—0,07 МПа, нагревают в подогревателе до 130-135 0C (с использованием пара вторичного вскипания) и направляют в сепаратор
Отводят в узел выпарки раствора карбам ида
Подают на 3-ю (или 5-ю) тарелку (сверху) десорбера II ступени
Нет
8—10
под давлением 1,6—1,7 МПа с начальной температурой 148— 152 0C и конечной 130—132 0C Выходящую из трубного пространства аппарата 4 парожидкостную смесь разделяют пофазно в вакуум-сепараторе 3 при остаточном давлении 0,080—0,086 МПа; раствор, содержащий 75—78% CO(NH2)2, 0,1—0,2% NH3, 0,1 — 0,2% CO2, подают на двухступенчатую вакуум-выпарку; парогазовый поток (соковый пар с примесью NH3 и CO2) направляют в вакуум-конденсатор 2 с поверхностью теплообмена 77 м2. Конденсат сокового пара, содержащий 50—70 кг/м3 NH3, 5—10 кг/м3 CO2 и 0—2 кг/м3 CO(NH2)2, из аппарата 2 сливают в сборник РУАС. Парогазовую смесь из межтрубного пространства конденсатора 2 отсасывают [20] эжектором /, в котором в качестве рабочего потока используют поток сдувочных газов после конденсаторов возвратного аммиака, смешанный поток вводят в коллектор NHg-содержа-щих газов, направляемых на переработку в нитрат аммония либо на абсорбцию аммиака.
