联碱厂含氨废水的综合回收新技术

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1、联碱厂含氨废水的综合回收新技术胡波徐雨新（张家港市华源化工有限公司215600）摘要：介绍了一种联碱含氨废水回收氨、二氧化碳的新技术。与传统的淡液回收技术相比，该技术具有能耗低、回收效率高、投资省的特点。关键词：联碱含氨废水回收新技术　在联碱生产中，炉气冷凝液等含氨的废水通称为淡液，主要成份是氨和二氧化碳，另外还含有纯碱和铵盐等。由于浓度不高，不能直接进入系统母液中参加循环，否则会造成母液变稀、总桶量膨胀，危及正常生产。　对于淡液的处理，传统的办法是采用淡液蒸馏塔来回收其中的氨和二氧化碳，再经综合回收塔吸收后进入系统母液。淡液蒸馏塔采用铸铁材料，高大笨重，回收1t氨（折100%）蒸汽耗量约

2、在30t左右，以至于不少联碱厂将该设备闲置不用，淡液全部或部分排放。淡液没有综合回收是不少联碱厂氨耗偏高的主要原因之一。　为此，我们和上海化工研究院合作，借鉴上海化工研究院在合成氨稀氨水解吸精馏上的成功经验，设计建设了1套适合于联碱厂淡液综合回收的生活装置。总投资为100万元，于1998年11月建成投用，结束了公司纯碱淡液排放的历史，为公司顺利通过太湖流城水污染治理达标验收奠定了基础。　1     联碱淡液综合回收的特殊性1.1淡液综合回收是复杂的化学过程联碱淡液组份十分复杂，其中氨和二氧化碳具有较大的挥发性，碳酸盐和重碳酸盐的化合键不牢固，在加热情况下很容易解吸出来，但氯化铵等化合物必须

3、先与淡液中的碱性物质（如碳酸钠和碳酸氢钠）反应才能回收其中的氨和二氧化碳。　1.2联碱淡液蒸馏回收的条件限制联碱生产是以母液为循环介质的，Ⅰ过程制碱，Ⅱ过程制铵。在母液循环过程中，不但要严格控制一定的母液成份，而且还要严格控制母液的总量，即总桶量。母液成份控制不当就会造成系统恶化，甚至无法生产；总桶量的膨胀势必造成母液排放而损失原料（1m3母液中含氨100kg，含盐300kg）。为了维持母液的总桶量和组份，回收淡液中的氨和二氧化碳不能以浓碳氨水的形式进入系统，否则母液的水平衡就会被打破，总桶量就会膨胀。　加热蒸馏后的塔顶馏出物除氨、二氧化碳外，含有一定量的水蒸气。为减少水份的带入，必须降低

4、温度。但淡液蒸馏塔塔顶馏出物温度降低到一定程度时，会从气相直接生成固相结晶造成管道、设备堵塞。因此，回收淡液中的氨、二氧化碳必须以气态进入系统而且要控制一个合适的温度尽可能减少水份带入系统母液中。　2 淡液综合回收装置简介2.1工艺流程淡液经原料泵加压后与解吸塔排出热残液换热，回收热量后进入解吸塔（下层为蒸馏段，上层为精馏段）；淡液在解吸塔内被蒸汽加热蒸馏，氨、二氧化碳等在精馏段提纯，塔顶馏出物在分凝器中被冷却，液体进入中间槽，通过回流泵返回解吸塔；气体中的氨、二氧化碳等在母Ⅰ吸收塔内被母Ⅰ吸收后进入系统。热交换后的残液氨氮浓度在20mg/L以下，工艺流程见图1。 图1淡液综合回收工艺流程

5、2.2主要设备（表1）表1主要设备设备规格数量（台）解吸塔φ800×14475，不锈钢规整填料塔1母Ⅰ吸收塔φ500×8000，增强聚丙烯填料塔1　2.3主要操作指标（表2）表2主要操作指标项目指标塔釜压力（MPa,表）0.2塔釜温度（℃）135进料温度（℃）95气相出口温度（℃）83母Ⅰ吸收塔尾气温度（℃）≤45蒸汽压力（MPa,表）0.35气相物料组份（%） NH3≥30.5CO2≥51.5H2O≤18残液氨氮（mg/l）≤20淡液处理量（m3/h）11(设计值)　3淡液回收效果和经济效益为了更好地说明该装置的特点、性能和产生的经济效益，将它和传统的淡液蒸馏塔进行比较。3.1蒸汽消耗传

6、统的淡液蒸馏塔采用铸铁材质板式塔，很笨重，传质、传热效果不佳，加上气液分布和接触的不均匀造成蒸汽消耗偏大，回收1t液氨（折成100%）消耗蒸汽在30t左右。而采用新技术，选择不锈钢规整填料塔，气液分布和接触均匀，可以在较小的气液比下工作，所以蒸汽消耗大大降低。同时，在设计中采用了高效热交换设备——板式换热器，最大限度地回收了塔釜残液的热量，节约了蒸汽的用量。经实际生产证明，该技术回收1t液氨（折成100%）消耗蒸汽在10t左右。我公司年产纯碱8万t，淡液中的氨（折成100%）在2000t/a左右，蒸汽价格80元/t，全年创效益320万元，回收氨成本不超过900元/t。　3.2回收效率和环保

7、传统的淡液回收技术，其塔釜残液中氨的浓度在0.1%左右，氨回收效率为95%。采用新技术后，塔釜残液中氨的浓度仅20mg/L，氨回收效率在99.9%以上。前者塔釜残液中氨氮浓度严重超标，不符合国家规定的环保排放要求，而后者可以达到国家规定的一级环保排放要求。采用新技术可以保护环境，减少排污费支出，除有一定的经济效益外，社会效益也十分明显。　3.3装置投资传统的淡液回收技术需要1个淡液蒸馏塔和1个综合回收塔，塔高大笨重，高度