Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Чтобы при любых условиях обеспечить полную конденсацию сокового пара, подачу парогазовой смеси из форвыпарки целесообразно осуществлять не на третью, а на пятую (сверху) или на шестую тарелки десорбера.
В связи с установкой дополнительного подогревателя форвыпарки несколько возросло время пребывания раствора карбамида в зоне высоких температур, что неблагоприятно с точки зрения образования нежелательной примеси биурета. В период испытаний прирост содержания биурета составил 0,05% (абс). Очевидно, возможность появления дополнительного количества биурета будет устранена, если обеспечить соответствие между поверхностью теплообмена испарителей выпарки и нагрузкой на систему.
Из-за неудовлетворительного брызгоотделения при сепарации газожидкостной смеси после форвыпарки карбамид попадал в парогазовый поток, выводимый в десорбер. Хотя содержание карбамида в сточных водах после десорбера в период испытаний не превышало установленную регламентом норму, целесообразно принять меры по устранению брызгоуноса. В этом отношении заслуживает внимания опыт одного из цехов, где за счет применения прямоточно-центробежного сепаратора практически ликвидирован унос карбамида из колонн дистилляции [26]. В случае необходимости для орошения сепаратора можно применять слабый раствор карбамида (например, из фор конденсаторов выпарки).
Следует отметить, что в производстве карбамида имеются и другие источники побочных энергоресурсов, которые могут быть использованы на стадии десорбции. В частности, сточные воды из гидролизера перед подачей на десорбцию приходится дросселировать с 1,6 МПа до 0,07 МПа с образованием газожидкостной смеси. Целесообразно из этой смеси отделять сепарацией парогазовый поток (пары H2O с примесью NH3 и CO2) и совместно с потоком соковых паров из узла форвыпарки направлять на пятую тарелку десорбера II ступени.
Рекуперация энергии потоков высокого давления
Предлагается использовать работу расширения дросселируемых потоков для сжатия жидкостей и газов, рециркулируе-мых со ступени более низкого давления на ступень высокого давле-258
ния. Это достигается, например, путем сжатия направляемого в реактор РУАС в поршневой машине, которая приводится в действие потоком реакционной смеси, расширяющимся при выходе из аппарата [27].
Целесообразным средством рекуперации механической энергии являются струйные аппараты [28]. Эжекторы не только повышают степень использования побочных энергоресурсов, но также позволяют уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты.
Краткая характеристика методов использования эжекторов в производстве карбамида представлена в табл. VI 1.4.
Перечисленные в таблице методы существенно отличаются по степени доступности и по эффективности. Ниже рассматриваются те из них, которые либо уже используются в промышленной практике, либо находятся в стадии подготовки к освоению.
Рециркуляция РУАС. Использование эжектора для рециркуляции раствора углеаммонийных солей при синтезе карбамида по методу фирмы «Снам Проджетти» уже было изложено в гл. IV.
Рекуперация непрореагировавших веществ. Применение эжектора в системе рекуперации непрореагировавших веществ изложено в гл. III.
Конденсация возвратного аммиака. Для подогрева жидкого NH3 перед реактором и для конденсации паров возвратного NH3 обычно применяют громоздкие кожухотрубные теплообменники; кроме того расходуются энергетические средства. Способ [30], по-видимому, может быть применен для сжижения паров NH3 в инжекционной конденсаторе смешения при прямом контакте с жидким NH3. В этом случае теплота конденсации целиком утилизируется для подогрева рабочего потока, а из технологической схемы исключаются несколько подогревателей и холодильников.
Вакуумирование системы форвыпарки. На одном из предприятий для создания вакуума в узле форвыпарки с утилизацией тепла конденсации газов дистилляции [19], как уже отмечалось, применен газоструйный эжектор, в котором в качестве рабочей среды используется поток сдувочных газов после конденсаторов возвратного аммиака (см. рис. VII.2). Как показывает производственный опыт, вследствие колебаний условий работы агрегата синтеза карбамида (изменения параметров технологического режима процессов синтеза и дистилляции, а также нагрузки по исходному сырью) давление в линии инжектируемого потока колеблется в широком интервале (от 0,05 до 0,11 МПа), но чаще всего составляет 0,08—0,09 МПа. Между тем эффективность форвыпарки и степень утилизации тепла конденсации газов дистилляции существенно зависят от глубины и стабильности вакуума. В связи с этим были проведены [20] испытания газоструйного эжектора в узле форвыпарки при различных технологических режимах. Результаты испытаний излагаются ниже.
Таблица V11.4. Методы применения эжекторов в производстве карбамида
Рабочий поток
J! нжектируемьш поток
Направление смешанного потока
Источник
Плав из реактора
Газы дистилляции низкого давления
В зону дистилляции высокого давления
12, 29
Свежие NH3 и CO2
Газы дистилляции высокого давления