Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, необходимо совмещать в одном аппарате высокоинтенсивный абсорбер и пленочный испаритель.
На основании изложенных соображений предложена усовершенствованная схема форвыпарки, которая представлена на рис. VII.4.
В промышленных условиях испытана схема использования теплоты конденсации газов дистилляции в узле выпарки [241. Парогазовую смесь (t — 125—158 0C) подавали из узла дистилляции I ступени в межтрубное пространство дополнительно установленного испарителя I ступени выпарки, по трубкам которого
Плав
из колонны
Сдувочные газы после конденсаторов аммиака
Соковый пар S десорбер
Плав синтеза
6-. U
5 коллектор
содержащих газов
Конденсат сокового пора
Раствор карбамида на выпарку
после 1 ступени дистилляции Рис. VII.4. Усовершенствованная схема форвыпарки:
/ — сепаратор (давление 6 — 9 МПа); 2 — узел дистилляции I ступени; 3 — узел промывной колонны; 4 — узел дистилляции И ступени; 5 — конденсатор 11 ступени; 6 — сепаратор (давление 0.06 — 0,07 МПа); 7 — теплообменник-рекуператор; 8 — вакуум-села= ратор; 9 — вакуум-кондеисатор; 10 — эжектор.
проходит раствор карбамида (с начальной температурой ~-95 0C). Тепло, выделяющееся при частичной конденсации газов дистилляции, расходовалось на упаривание раствора карбамида, вследствие чего потребление пара снизилось примерно на 0,1 т (в расчете на 1 т карбамида).
Утилизация теплоты конденсации сокового пара. В одном из действующих цехов осуществили [18] утилизацию теплоты конденсации части парогазового потока (сокового пара) третьей ступени дистилляции (форвыпарки). С этой целью были применены следующие технологические приемы [25] (рис. VII.5).
После дросселирования до давления 0,06—0,07 МПа 70% раствор карбамида с примесью 1,4% NH3 и 0,6% CO2 из сепараторов II ступени дистилляции обоих агрегатов направляли во вновь установленный подогреватель / с поверхностью теплообмена 80 м2. В качестве теплоагента в аппарате /, где поддерживали температуру 130—135 0C, использовали пар вторичного вскипания (с давлением 0,5 МПа) из сборника парового конденсата. Парожидкост-ную смесь разделяли пофазно в сборнике-сепараторе 2, являющемся также напорным баком выпарки: раствор, содержащий 80% CO(NH2)2, 0,2% NH3, 0,3% CO2 подавали на двухступенчатые вакуум-выпарные установки обоих агрегатов; парогазовый поток (соковый пар с примесью NH3 и CO2) направляли на третью тарелку (сверху) десорбера II ступени 3, который предназначен для очистки сточных вод, выводимых из гидролизера. Температуру в нижней части десорбера с помощью кипятильника 4 поддерживали на уровне 110 °С, температура в верхней части аппарата 3 составляла
102—103 °С. Из десорбера отводили сточные воды с концентрацией NH3 около 0,050 кг/м3, CO2 около 0,120 кг/м3.
За счет форвыпарки раствора карбамида по изложенной технологии обеспечивается снижение нагрузки выпарных установок (на 30% по количеству испаряемой воды), причем подогреватель форвыпарки можно эксплуатировать без потребления технологического пара (путем использования пара вторичного вскипания).
Вместо обычной конденсации с применением охлаждающей воды из оборотного цикла парогазовую смесь, выделенную в процессе форвыпарки, направляют в десорбер II ступени для тепло-и массообмена с потоком сточных вод. В результате нагрузка аппаратуры глубокой очистки сточных вод (десорбера I ступени, гидролизера и др.) снизилась на 20%. Эта величина совпадает с количеством паров H2O — сокового пара, выделенного в узле форвыпарки. Следовательно, пары H2O из подаваемой в десорбер II ступени парогазовой смеси практически полностью в нем конденсируются, и теплота конденсации непосредственно служит для отгонки примесей из потока сточных вод. За счет утилизации теплоты конденсации удельный (на 1 т карбамида) расход пара на десорбцию снижается примерно на 0,1 т (соответственно уменьшается расход охлаждающей воды на конденсацию сокового пара). Конденсируемый в десорбере II ступени соковый пар выводится из цикла, минуя десорбер I ступени и гидролизер.
Высокая степень очистки сточных вод от примесей NH3 и CO2 в десорбере II ступени свидетельствует о том, что находящиеся в смеси с соковым паром из форвыпарки NH3 и CO3 выводятся из десорбера в составе парогазовой смеси в систему абсорбции. Следовательно, излагаемые усовершенствования позволяют суще-
Ha абсорбцию
Рис. VII.5. Схема выделения и переработки сокового пара с утилизацией теплоты конденсации:
десорбер II ступени;
/ — подогреватель форвыпарки; 2 — сборник-сепаратор; 3 4 — кипятильник.
9 Горловский Д. М. и др.
257
ственно уменьшить загрязнение основной части конденсата сокового пара в узле выпарки, обусловливаемое присутствием NH3 и CO3 в растворе карбамида после дистилляции II ступени. Благодаря удалению NH3 и CO2 из раствора на стадии форвыпарки снижается нагрузка на эжекторы выпарки, что упрощает их эксплуатацию, а также уменьшается содержание NH3 в отходящих газах этого узла.
Как показывает анализ результатов проведенных испытаний, имеются дополнительные возможности для повышения эффективности и надежности работы реконструированных узлов форвыпарки и десорбции.
