公布日：2023.11.14
申請(qǐng)日：2023.08.31
分類號(hào)：C02F1/04(2023.01)I;C02F1/06(2023.01)I;C02F1/08(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)和方法，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括精餾塔、閃蒸飽和罐、一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)、降膜蒸發(fā)器、二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)、稀氨水槽、稀氨水泵、降膜循環(huán)泵、出料泵、脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器，精餾塔僅設(shè)置提餾段，閃蒸飽和罐進(jìn)料口與精餾塔底的脫氨廢液出料口連通，出料口與降膜蒸發(fā)器管程連通，完成兩次閃蒸，降膜蒸發(fā)器管程蒸汽出口經(jīng)二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)與閃蒸飽和罐進(jìn)口連通，閃蒸飽和罐蒸汽出口經(jīng)一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)與精餾塔進(jìn)汽口連通。本發(fā)明減少了靜設(shè)備和動(dòng)設(shè)備投資，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，通過充分利用余熱，降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗，避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹，并獲得了高品質(zhì)的稀氨水。
權(quán)利要求書
1.一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：精餾塔、閃蒸飽和罐、一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)、降膜蒸發(fā)器、二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)、稀氨水槽、稀氨水泵、降膜循環(huán)泵、出料泵、脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器；其中，所述精餾塔僅設(shè)置提餾段，不設(shè)置精餾段；所述精餾塔設(shè)置有兩個(gè)蒸汽進(jìn)口、一個(gè)蒸汽出口、一個(gè)進(jìn)料口和一個(gè)出料口；所述進(jìn)料口設(shè)置于精餾塔上側(cè)，與脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器的熱側(cè)出口相連，所述出料口位于塔底，與閃蒸飽和罐的脫氨后液入口相連，進(jìn)料口與出料口間為提餾段；一個(gè)蒸汽進(jìn)口與鮮蒸汽管道相連，另一個(gè)蒸汽進(jìn)口與一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)相連；所述蒸汽出口位于塔頂，與降膜蒸發(fā)器的殼程連通；所述閃蒸飽和罐的上部設(shè)置噴淋系統(tǒng)，與精餾塔底的脫氨后液出口相連；底部的出料口與降膜蒸發(fā)器的管程連通；蒸汽進(jìn)口與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)相連，蒸汽出口出一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)相連；所述降膜蒸發(fā)器的殼程不凝氣出口與不凝氣預(yù)熱器相連，管程蒸汽出口與二級(jí)蒸汽壓機(jī)縮相連，降膜循環(huán)泵與降膜蒸發(fā)器的頂部和底部相連，用于實(shí)現(xiàn)降膜蒸發(fā)器的內(nèi)部循環(huán)；降膜蒸發(fā)器的底部出料口與出料泵相連后，再與脫氨后液預(yù)熱器相連；所述降膜蒸發(fā)器的殼程下側(cè)設(shè)置稀氨水出口，與稀氨水槽相連；所述稀氨水槽出口與稀氨水泵相連后，輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程；閃蒸飽和罐與精餾塔底的脫氨后液出口相連，同時(shí)與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)的蒸汽出口相連，所述脫氨后液作為二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口的飽和噴淋液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)，其特征在于，所述稀氨水槽出口與稀氨水泵相連后，輸出稀氨水前，再分為兩個(gè)支路，其中一支路與精餾塔的進(jìn)料口合并，另一支路輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。
4.一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，其特征在于，所述方法包括：含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)入精餾塔上側(cè)的進(jìn)料口，所述精餾塔上側(cè)為進(jìn)料口，下側(cè)為出料口，塔中僅設(shè)置提餾段；將蒸汽管道的鮮蒸汽和一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)的二次蒸汽輸入精餾塔底部，在蒸汽的作用下，在精餾塔內(nèi)部完成廢水脫氨；達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的脫氨后液從精餾塔底部出料口排出，經(jīng)過蒸發(fā)的含氨蒸汽從精餾塔頂部排出；精餾塔底部出料口排出的脫氨后液，進(jìn)入到閃蒸飽和罐一級(jí)閃蒸降溫，一級(jí)閃蒸蒸汽與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口蒸汽合并后在閃蒸飽和罐內(nèi)部進(jìn)行飽和噴淋，閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程進(jìn)行二次閃蒸，在降膜蒸發(fā)器內(nèi)，經(jīng)過降膜循環(huán)泵循環(huán)吸收降膜蒸發(fā)器管程熱量，二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽去二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口，脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)料后降溫，排出系統(tǒng)；二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)增壓并在閃蒸飽和罐進(jìn)行噴淋飽和，升溫并與脫氨后液一級(jí)閃蒸蒸汽合并，進(jìn)入一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)再次增壓，升溫后返回精餾塔塔底；精餾塔頂部含氨蒸汽進(jìn)入到降膜蒸發(fā)器殼程；在降膜蒸發(fā)器內(nèi)與脫氨后液進(jìn)行間壁換熱，為二級(jí)閃蒸后的脫氨后液持續(xù)輸送熱量，降膜蒸發(fā)器殼程得到稀氨水進(jìn)入稀氨水槽，通過稀氨水泵增壓分兩路，一路回流至精餾塔進(jìn)料口，另一路送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng)；降膜蒸發(fā)器殼程未冷凝下來的不凝氣進(jìn)入不凝氣預(yù)熱器熱側(cè)流道，與進(jìn)料含氨廢水換熱后送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng)；閃蒸飽和器通過分級(jí)閃蒸的形式獲得蒸汽，噴淋的脫氨后液用于飽和二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口蒸汽，避免廢水系統(tǒng)的水膨脹。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，其特征在于，含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)入精餾塔進(jìn)料口前，與稀氨水泵出來的回流稀氨水混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，其特征在于，精餾塔底部出料口排出的脫氨后液溫度為105-108℃，進(jìn)入到閃蒸飽和罐一級(jí)閃蒸降溫至91-93℃，閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程，管程控制蒸發(fā)溫度78℃，脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)料后，降溫至45℃排出系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，其特征在于，二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽初始溫度為78℃，經(jīng)過二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)增壓并在閃蒸飽和罐進(jìn)行噴淋飽和，溫升14℃至92℃，與脫氨后液一級(jí)閃蒸蒸汽合并進(jìn)入一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)再次增壓，溫升為15℃，至107℃返回精餾塔塔底。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，其特征在于，精餾塔頂部排出的含氨蒸汽為98-102℃。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)及方法，取消精餾塔的精餾段，通過在精餾塔出料口設(shè)置閃蒸飽和器，并與降膜蒸發(fā)器連通，噴淋的脫氨后液飽和二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口蒸汽，降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗，避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹，同時(shí)獲得更高質(zhì)量的氨水副產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)，包括：精餾塔1、閃蒸飽和罐2、一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)3、降膜蒸發(fā)器4、二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)5、稀氨水槽6、稀氨水泵7、降膜循環(huán)泵8、出料泵9、脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11；其中，
所述精餾塔1僅設(shè)置提餾段，不設(shè)置精餾段，依靠降膜蒸發(fā)器4的部分冷凝，獲得稀氨水和高氨含量的不凝氣，稀氨水一部分與進(jìn)料合并回流至精餾塔1，另一部分去氨水回收系統(tǒng)進(jìn)行氨吸收，部分冷凝及氨水分流的工藝可以起到比精餾段更好的效果；
所述精餾塔1設(shè)置有兩個(gè)蒸汽進(jìn)口、一個(gè)蒸汽出口、一個(gè)進(jìn)料口和一個(gè)出料口，所述進(jìn)料口設(shè)置于精餾塔1上側(cè)，與脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11的熱側(cè)出口相連，所述出料口位于塔底，與閃蒸飽和罐2的脫氨后液入口相連，進(jìn)料口與出料口間為提餾段；一個(gè)蒸汽進(jìn)口與鮮蒸汽管道相連，另一個(gè)蒸汽進(jìn)口與一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)3相連；所述蒸汽出口位于塔頂，與降膜蒸發(fā)器4的殼程連通；
所述閃蒸飽和罐2的上部設(shè)置噴淋系統(tǒng)，與精餾塔1底的脫氨后液出口相連；底部的出料口與降膜蒸發(fā)器4的管程連通；蒸汽進(jìn)口與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)5相連，蒸汽出口出一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)3相連；
所述降膜蒸發(fā)器4的殼程不凝氣出口與不凝氣預(yù)熱器11相連，管程蒸汽出口與二級(jí)蒸汽壓機(jī)縮5相連，降膜循環(huán)泵8與降膜蒸發(fā)器4的頂部和底部相連，用于實(shí)現(xiàn)降膜蒸發(fā)器4的內(nèi)部循環(huán)；降膜蒸發(fā)器4的底部出料口與出料泵相連后，再與脫氨后液預(yù)熱器10相連；所述降膜蒸發(fā)器4的殼程下側(cè)設(shè)置稀氨水出口，與稀氨水槽6相連；
所述稀氨水槽6出口與稀氨水泵7相連后，輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11并聯(lián)。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述稀氨水槽6出口與稀氨水泵7相連后，輸出稀氨水前，再分為兩個(gè)支路，其中一支路與精餾塔1的進(jìn)料口合并，另一支路輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，閃蒸飽和罐2與精餾塔1底的脫氨后液出口相連，同時(shí)與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)5的蒸汽出口相連，所述脫氨后液作為二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口的飽和噴淋液體。
第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法，所述方法包括：
含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)入精餾塔上側(cè)的進(jìn)料口，所述精餾塔上側(cè)為進(jìn)料口，下側(cè)為出料口，塔中僅設(shè)置提餾段；
將蒸汽管道的鮮蒸汽和一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)的二次蒸汽輸入精餾塔底部，在蒸汽的作用下，在精餾塔內(nèi)部完成廢水脫氨；達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的脫氨后液從精餾塔底部出料口排出，經(jīng)過蒸發(fā)的含氨蒸汽從精餾塔頂部排出；
精餾塔底部出料口排出的脫氨后液，進(jìn)入到閃蒸飽和罐一級(jí)閃蒸降溫，一級(jí)閃蒸蒸汽與二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口蒸汽合并后在閃蒸飽和罐內(nèi)部進(jìn)行飽和噴淋，閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程進(jìn)行二次閃蒸，在降膜蒸發(fā)器內(nèi)，經(jīng)過降膜循環(huán)泵循環(huán)吸收降膜蒸發(fā)器管程熱量，二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽去二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口，脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)料后降溫，排出系統(tǒng)；
二次蒸汽經(jīng)過二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)增壓并在閃蒸飽和罐進(jìn)行噴淋飽和，升溫并與脫氨后液一次閃蒸蒸汽合并，進(jìn)入一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)再次增壓，升溫后返回精餾塔塔底；
精餾塔頂部含氨蒸汽進(jìn)入到降膜蒸發(fā)器殼程；在降膜蒸發(fā)器內(nèi)與脫氨后液進(jìn)行間壁換熱，為二級(jí)閃蒸后的脫氨后液持續(xù)輸送熱量，降膜蒸發(fā)器殼程得到稀氨水進(jìn)入稀氨水槽，通過稀氨水泵增壓分兩路，一路回流至精餾塔進(jìn)料口，另一路送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng)；降膜蒸發(fā)器殼程未冷凝下來的不凝氣進(jìn)入不凝氣預(yù)熱器熱側(cè)流道，與進(jìn)料含氨廢水換熱后送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng)。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)入精餾塔進(jìn)料口前，與稀氨水泵出來的回流稀氨水混合。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，精餾塔底部出料口排出的脫氨后液溫度為105-108℃，進(jìn)入到閃蒸飽和罐一級(jí)閃蒸降溫至91-93℃，閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程，管程控制蒸發(fā)溫度78℃，脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)料后，降溫至45℃排出系統(tǒng)。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，二次蒸汽初始溫度為78℃，經(jīng)過二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)增壓并在閃蒸飽和罐進(jìn)行噴淋飽和，溫升14℃至92℃，與脫氨后液一次閃蒸氣合并進(jìn)入一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)再次增壓，溫升為15℃，至107℃返回精餾塔塔底。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，精餾塔頂部排出的含氨蒸汽為98-102℃。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，閃蒸飽和器通過分級(jí)閃蒸的形式獲得蒸汽，噴淋的脫氨后液用于飽和二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)出口蒸汽，避免廢水系統(tǒng)的水膨脹。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：
所述用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)和方法，通過對(duì)工藝流程的改進(jìn)和熱量平衡設(shè)計(jì)，增加了余熱利用的預(yù)熱器設(shè)備，回收系統(tǒng)余熱；減少了靜設(shè)備降膜蒸發(fā)器的投資和三級(jí)蒸汽壓縮機(jī)動(dòng)設(shè)備的投資，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；使得一級(jí)蒸汽壓縮機(jī)和二級(jí)蒸汽壓縮機(jī)的設(shè)備選型更合理，操作彈性更大；精餾塔上側(cè)為進(jìn)料口，下側(cè)為出料口，塔中僅設(shè)置提餾段，取消了精餾塔的精餾段，減少了稀氨水的回流比；降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗；避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹；對(duì)于稀氨水的處理更合理，部分稀氨水回流至精餾塔，另一部分稀氨水與不凝氣進(jìn)入氨水吸收系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)氨水副產(chǎn)品15％～22％濃度的調(diào)節(jié)和控制，增大了副產(chǎn)品的附加值。
當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
（發(fā)明人：張小江;陳竹林;郗靜;劉承新;趙順文;胡冰;施鳳海）
