Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Двухступенчатый высокоскоростной центробежный насос «Сан-дайн» НМР-5И2 для рециркуляции карбамата аммония обеспечивает сжатие среды до 30 МПа. Включенная последовательно коробка скоростей, рассчитанная на номинальную мощность в 736 кВт, доводит скорость вращения приводного вала до 25 000 об/мин. По обоим концам приводного вала расположены ступени насоса с механическими уплотнениями (имеющими передние контактные поверхности), предохраняющими от смазочного масла из вариатора и от просачивания карбамата в насосную часть. Последние могут представлять собой гидростатические двухступенчатые уплотнения, охлаждаемые водой, с которой выводят из корпуса насоса просочившийся раствор карбамата; в качестве более предпочтительного решения давление подводимой
воды поддерживают несколько выше давления рабочей среды и тем самым сохраняют уплотняемый участок свободным от карбамата. Обе эти системы уплотнений не имеют непосредственного контакта с карбаматом и обеспечивают насосу длительный срок службы. Все детали, соприкасающиеся с раствором УАС, выполнены из обычной нержавеющей стали AISI 316 [51 ].
Характеристики еще двух модификаций карбаматных центробежных насосов'приведены в работе [13].
Имеющийся длительный опыт практического использования центробежных насосов для рециркуляции РУАС свидетельствует о том, что для крупных агрегатов карбамида центробежные насосы предпочтительны вследствие низких капиталовложений и эксплуатационных издержек ИЗ, 51].
Прочие элементы системы жидкостного рецикла. Одна из основных целей совершенствования системы жидкостного рецикла — снижение W на входе в колонну синтеза.
Как известно, вода в рециркулируемый поток УАС, который формируется в промывной колонне, поступает с орошающей колонну высококонцентрированной аммиачной водой, с газами дистилляции высокого давления и с РУАС из узла дистилляции низкого давления.
Способы снижения расхода воды на орошение промывной колонны уже были описаны нами выше. В данном разделе основное внимание уделено снижению других слагаемых потока рецирку-лируемой воды.
Сниясение содеротния воды в газах дистилляции. С этой целью газы дистилляции обрабатывают глицерином, гликолем или их производными [53].
Чтобы снизить содержание воды в газах дистилляции, рекомендуют понижать температуру в верхней части колонн дистилляции высокого и низкого давления [54]. Предложены следующие способы понижения температуры: предварительное охлаждение потока, вводимого в верхнюю часть колонны, либо перед дросселированием, либо после пего [7]; установка в верхней части колонн устройства для охлаждения и дефлегмации [7, 41 ]; подача на орошение жидкого аммиака [7, 41, 54]; выведение основного количества газов дистилляции из средней части колонны, а остального — через верх с регулированием температуры путем изменения соотношения между количествами обоих потоков [54]. В последнем случае из верхней части колонны дистилляции выходит поток NH3 с небольшой примесью CO2, вследствие чего его подают не в нижнюю, а в верхнюю часть промывной колонны.
Чтобы снизить содержание паров воды в газах дистилляции, отгонку проводят прн сравнительно низкой /д и повышенном Рд (вплоть до Pq) в токе инертного газа [11]. Предусмотрена также сепарация газожидкостиой смеси после адиабатического дросселирования (перед ректификацией) [55].
Снижение потребления воды извне1 в процессах конденсации газов дистилляции. Введение воды в зону синтеза можно частично или полностью исключить, если при конденсации газов дистилляции вместо РУАС получать суспензию их в жидком аммиаке (или воде) [41, 54, 56]. При этом значительно снижается коррозионная активность перекачиваемой среды. Однако реализация такого способа
1 В отличие от воды, образующейся при дегидратации H2NCOONH4 и содержащейся в плаве синтеза (до и после дистилляции, а также перед выпаркой), вода в составе всех прочих потоков (включая и конденсат сокового пара) является внешней.
сопряжена со специфическими трудностями сжатия и перекачивания суспензии. Тонкая очистка паров рециркулируемого NH3 от примеси CO2 требует введения извне воды в зону конденсации-абсорбции газов дистилляции [40]. Предполагают [42 , 43 , 57], что воду можно не вводить, если на каждой ступени парогазовую смесь конденсировать полностью без выделения возвратного NH3 (вероятно, с использованием, при необходимости, специальных средств охлаждения).
Одним из эффективных приемов снижения W является выделение газообразного NH3 с малой примесью CO2 при сравнительно высоком давлении сепарацией плава из колонны синтеза после предварительного дросселирования (перед дистилляцией) [56—58]. Для поглощения CO2 можно использовать высококонцентрированную аммиачную воду, либо раствор из промывной колонны.
Очевидно, удается получить рециркулируемый раствор УАС с минимальным содержанием воды, если процесс его образования осуществлять при повышенных Put [41, 56, 59]. В этом случае возможны различные варианты: осуществление дистилляции плава и конденсации выделенных газов при повышенном давлении; сжатие раствора из промывной колонны до 5 МПа и поглощение им предварительно обезвоженных газов дистилляции второй ступени; сжатие газов дистилляции первой ступени до 3,5 МПа и конденсация их при 190 °С.
