陳曉舟(廣西柳州鋼鐵股份有限公司焦化廠,柳州545002)
為了實現資源利用的有效整合,柳鋼燒結廠2009年停用原有的噴淋式飽和器硫酸洗氨法,新建了磷銨吸收法生產氨水的系統,由3個吸收區和1個解析區組成,3個吸收區處理的焦爐煤氣量分別為4萬、10萬和6萬m3/h,解吸區主要由2開1備的3個解析塔構成,每個解析塔可處理富液32m3/h,生產的氨水可供燒結廠275萬m3/h的煙氣脫硫。于2010年11月生產出流量為2m3/h、濃度為10%~l l%的合格濃氨水,用于燒結煙氣脫硫,得到合格的硫酸銨副產品。
1 磷銨吸收法的原理及工藝流程
利用循環母液中磷酸一銨和磷酸二銨之間的轉化,通過低溫吸收和高溫解析,將煤氣中的氨進行回收,其反應式為:
NH4H2PO4+NH3 → (NH4)2HPO4
用磷銨吸收煤氣中的氨具有選擇性,對煤氣中其他酸性組分只有痕量的吸收,并可在接觸器中進一步脫除,可有效避免對后續燒結煙氣脫硫系統的影響,其工藝流程見圖1。
![]() 圖1 磷銨吸收法生產濃氨水的工藝流程
2 系統運行指標
因吸收區僅投入焦爐煤氣的處理量為4萬m3/h系統,與解析區的能力不配套,對設計指標還不能進行全面評價。但從系統運行情況來看,主要指標仍可達到設計要求,見表1。
表1 磷銨吸收法生產濃氨水系統的操作指標
3 運行中的問題與處理
(1)設計要求氨吸收塔前煤氣中的焦油含量≤50mg/m3, 否則雜質會隨循環母液進入換熱器、解析塔塔板和管道。由于電捕焦油器運行不正常,焦油含量常高達200mg/m3以上,造成貧富液換熱器經常堵塞,清掃極為困難,并且影響進入接觸器的富液溫度。為此,在電捕焦油器后增設了洗滌塔,用剩余氨水沖洗煤氣,取得了一定效果,但增加了能耗和煤氣中的水分。根本措施應是保證電捕焦油器的高效運行,以及初冷后煤氣集合溫度不超過22℃ 。
來自蒸氨塔的氨汽送入氨吸收塔。進入氨吸收塔的剩余氨水也要經過良好的除油,否則帶入的雜質會嚴重影響系統的運行。
(2)原設計中的20多套自動調節系統完全可以對系統的壓力、流量和液位進行自動調節。現實際只有2套能投入運行,工作量較大,對一些關鍵調節機構可考慮選用靈敏度高的調節閥。
(3)富液升壓泵的機械密封易損壞,造成系統多次因富液泄漏而被迫停機,應嚴格選擇高壓泵。
(4)消泡劑的選用關系到解析塔阻力的控制,要在開工前做好準備。
(5)應保證解析塔用中壓蒸汽的穩定。它不僅為解伯提供熱量,還為貧液、氨水輸送提供動力。若壓力過高會把母液帶入冷凝冷卻器和氨水輸送管道。而壓力過低時,貧液會反竄進入蒸汽管道。為此,應將附近3套干熄焦裝置產生的蒸汽減壓后后接入解析區的蒸汽總管,并加大對蒸汽穩壓調節系統的維護。
(6)磷銨溶液、氨汽和氨水等工藝介質較強的腐蝕性,應注意設備的材料選型和焊接質量,否則開工后極易出現竄漏。
4 結語
從系統的運行效果來看,磷銨吸收法能充分保證焦爐煤氣中氨的回收效率,生產的氨水完全可滿足燒結煙氣脫硫的需求。還為焦化廠節約了大量的外購硫酸費用,有極大的推廣和應用價值。
(201205045)
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