CN114797380B - 一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法，属于氨水生产技术领域。本发明的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，包括吸收塔、富液循环泵、脱气器和解析塔，吸收塔底部富液出口通过富液循环泵与脱气器相连，脱气器的出液口与解析塔顶部的分缩器相连，所述富液循环泵的出液管道上设有pH在线检测装置，脱气器的蒸汽进口管道上设有流量计，该流量计与pH在线检测装置均与控制***相连，所述解析塔采用中低压蒸汽进行磷铵富液的解析。采用本发明的技术方案可以有效提高对洗氨后富液中酸性气体的脱除效果，从而能够防止酸性气体进入氨水中影响所得浓氨水的品质。

Description

一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法
技术领域
本发明属于氨水生产技术领域，更具体地说，涉及一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法。
背景技术
一般情况下煤中的氮元素含量在2％左右，在煤的高温干馏条件下，40％～50％的氨会转换到粗焦炉煤气当中，其余则存在于焦炭之中。粗煤气中氨氮占煤中总氮的15％～20％，吡啶盐基氮占煤中氮的1.2％～1.5％。氨的回收可以提高产品经济价值、减少管道腐蚀、净化煤气。目前焦炉煤气中氨的回收工艺主要有三种方法：一是硫酸吸氨法、二是磷酸吸氨法、三是氨分解法。
硫酸吸氨法得到的硫酸铵晶体较小，其应用场景不多，常用于化肥领域，氨分解法净化效果好，但是不能回收煤中的氨，造成较大的浪费。目前磷酸吸收法，即弗萨姆法可以生产无水氨，应用场景多，也可以减少精馏过程直接生产浓氨水。近年来，随着国家对工厂排放氮氧化物的严格控制，浓氨水的市场需求越来越大。而且磷酸吸收法还具有投资较小、运行成本低的优点，因此越来越受到焦化行业的重视。
磷酸洗氨法简单来说是在吸收塔内磷酸一铵循环吸收氨生成磷酸二铵，经过贫富液换热器换热和脱气器脱出酸性气体，然后在解析塔内磷酸二铵热分解生成磷酸一铵和氨气，这样磷酸一铵返回并送入吸收塔可以重复使用，同时氨气冷凝可以生成所需产品浓氨水，再经精馏塔即可生产出无水氨。但是采用目前的磷酸洗氨工艺对酸性气体的脱除效果相对较差，从而导致所得到的洗氨塔后煤气含氨量在100mg/m3左右，且最终生产所得浓氨水的纯度降低，因而制约着该方法进一步的推广使用。
磷酸洗氨法原工艺在解析塔中是采用1.6-1.8MPa的中压蒸汽进行磷酸二铵的解析，在此情况下，解析塔顶的压力达到1.0-1.3MPa，在该压力等级下的蒸汽用于解析磷酸二铵富液耗能较大，同时对于塔体设备的压力等级也要求较高。但优点是解析塔在该压力等级下因为酸性气体在较高的压力下分解较少，故进入到浓氨水乃至无水氨产品中的酸性气体量较少，产品杂质含量少，故磷酸洗氨原工艺对于酸性气体的脱除并没有特别强调。
经检索，专利文献CN201410159944.3公开了一种硫酸铵的生产方法，其操作步骤包括：A、焦炉煤气及氨气在饱和器喷淋区与硫酸溶液反应得到产物a；B、氨水被导入溢流槽与硫酸溶液反应得到产物b，产物b通过小母液循环泵被输送至饱和器内，在饱和器喷淋区与所喷淋的硫酸溶液反应得到产物c；C、产物a与产物c进入饱和器的结晶区，产物a与产物c中的硫酸铵逐渐结晶析出；D、含有硫酸铵的结晶液从结晶液出口通过结晶泵被输送至结晶高位槽内；E、将结晶高位槽中的结晶液输送至离心机进行分离，分离得到的沉淀物输送至干燥器进行干燥即得硫酸铵。该申请案以磷酸洗氨工段所生产的氨水为原料生产硫酸铵产品，目的是解决磷酸洗氨工序所生产氨水的量过剩的问题。但是其得到的硫酸铵品质不好，常用于化肥行业，且需要大量消耗硫酸，无疑增加了不少成本。目前因为环保要求严格，工业烟气采用脱硫脱硝处理，脱硝处理所采用的浓氨水供不应求，一般焦化企业均可以对生产的浓氨水自行消化，故该申请案中的方案对于焦化行业氨回收意义不大。
又如，专利文献：CN101531379B公开了一种磷铵吸收法生产无水氨的方法，即焦炉煤气进入吸收塔并与来自塔顶喷洒的磷铵贫液逆流接触得到富液，煤气进入下一工段使用，得到的富液自塔底排出经脱除焦油和酸性气体进入解析塔，解析出的氨经过与富液换热后，再经过冷却水冷凝生成浓氨水进入精馏塔原料槽，原料槽需加入氢氧化钠溶液中和掉残留的酸性气体。浓氨水在精馏塔内用蒸汽加热后从塔顶逸出，部分无水氨作为回流送至塔顶，其余产品送往液氨储槽。该申请案中加热器采用导热油加热，导热效率高，但是导热油使用寿命和后期处理回收存在较大问题，同时，导热油加热，对于富液中的氨没有汽提作用，不易于将贫液中的氨/磷酸摩尔比降低，对于***的生产稳定产生影响。此外，采用该申请案的方案同样存在所得浓氨水的品质相对较差的问题。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于可以克服采用现有磷酸洗氨法工艺，尤其是采用中低压蒸汽解析磷酸二铵富液时对煤气中酸性气体的脱除效果较差，从而影响最终所得浓氨水产品品质的不足，而提供了一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法。采用本发明的技术方案可以有效提高对洗氨后富液中酸性气体的脱除效果，从而能够防止酸性气体进入氨水中影响所得浓氨水的品质。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，包括吸收塔、富液循环泵、脱气器和解析塔，吸收塔底部富液出口通过富液循环泵与脱气器相连，脱气器的出液口与解析塔顶部的分缩器相连，所述富液循环泵的出液管道上设有pH在线检测装置，脱气器的蒸汽进口管道上设有流量计，该流量计与pH在线检测装置均与控制***相连。
通过pH在线检测装置对富液pH值进行实时在线测量，根据富液pH值的大小对进入脱气器的蒸汽量进行调控，从而既可以有效保证酸性气体的脱除效果，防止酸性气体进入氨气中影响所得浓氨水的品质，并减少***酸性气体积聚，减少***结晶堵塞情况，降低对管道的腐蚀；同时还能够根据情况有效减少进入解析塔的直接或间接蒸汽使用量，有利于节约运行成本。
更进一步的，还包括脱硫塔和捕雾塔，焦炉煤气通过脱硫塔和捕雾塔依次进行脱硫和捕雾处理，然后进入吸收塔。焦炉煤气在鼓风机后或风机前通过脱硫塔脱除煤气中的硫化氢和大部分的氰化氢，保证进入后一工序的煤气中含硫化氢量小于50mg/m3，氰化氢量小于300mg/m3；然后脱硫后的煤气再经过捕雾塔，在捕雾塔中经过喷淋洗涤，使煤气中含有的脱硫液及焦油和萘被进一步脱除，焦油含量小于30mg/m3，萘含量小于400mg/m3。通过脱硫塔和捕雾塔的设置可以减少进入磷酸洗氨***的硫化氢、氰化氢等酸性气体以及焦油、萘等，从而有利于防止***堵塞、结垢、腐蚀现象的产生，并有效维持***的稳定性。
更进一步的，所述富液循环泵的出液口一方面经循环管道与吸收塔下部的磷铵半富溶液喷淋装置相连，另一方面依次经除焦油器及贫富液换热器与脱气器相连。所述解析塔底部的贫液经贫富液换热器及第一冷却器循环至吸收塔顶部的贫液喷淋装置。贫富液管道在管道端部增加吹扫管并在低点设置放空管，吹扫液用热除盐水或蒸汽冷凝液，通过吹扫以防止***停车检修时温度会逐渐降低，管道内积存的贫富液温度降低到40℃以下的时候，会出现大量结晶，堵塞管道。吹扫用除盐水或蒸汽冷凝液温度为40-90℃之间。
更进一步的，所述解析塔采用中低压蒸汽进行磷铵富液的解析，塔内的压力为0.45-0.60MPa。进解析塔的直接或间接蒸汽压力为1.0-1.4MPa。因为对于脱气器采取了前述有效的措施脱除酸性气体，解析塔塔内无需采用中高压力的蒸汽进行磷铵富液的解析，只需采用压力为1.0-1.4MPa的中低压直接或间接蒸汽即可达到解析及保证产品品质的目的，并可以提高间接蒸汽的比例，以减少直接蒸汽的耗量，减少***涨液，节约蒸汽凝结水，减少排污水量。
更进一步的，还包括除盐水槽，除盐水槽的出液口依次经除盐水泵及冷却器分别与富液循环泵、解析塔给料泵相连，用于对富液循环泵及解析塔给料泵进行冷却处理，且富液循环泵及解析塔给料泵的冷却液经管道循环至除盐水槽。采用除盐水或冷却后的蒸汽冷凝水冷却贫富液循环泵、解析塔给料泵等，***运行会消耗水，需要控制水平衡，可将部分循环除盐水补入***，此部分补充入***的循环除盐水不含有其他如氯离子等杂质离子，可以保证解析塔所产生的浓氨水品质纯净；考虑到泵运行产生的热量会使循环除盐水升温，直接进入***会降低氨的吸收效果，因此增加一个冷却器冷却，优选采用解析塔再沸器蒸汽冷凝水或冷却后除盐水来冷却机封，可以不带入外来杂质离子。
更进一步的，脱气器蒸出的酸性气体经管道连接至吸收塔的煤气进口；分缩器顶部的氨气出气管经第二冷却器与浓氨水槽相连。
本发明的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的方法，采用本发明的***，通过pH在线检测装置对富液循环泵的出液pH值进行检测，根据出液pH值的大小控制通入脱气器的蒸汽量，通入脱气器的蒸汽量范围为0.03-0.20t/h，且随着pH值增大，控制通入脱气器的蒸汽量增大。
更进一步的，当富液pH值为6.6+0.1*n时，控制脱气器的蒸汽量(单位：t/h)如下：
当n为0-4时，Q＝(0.03-0.035)+0.005*n，
当n为5-7时，Q＝(0.055-0.065)+0.01*n，
当n≥8时，Q＝0.085-0.20。
目前，现有技术中需要要根据化验得到的总体数据如富液的摩尔比、磷酸的酸度、贫富液的pH以及密度等来进行整体控制富液的流量及进入解析塔的蒸汽量，而认为脱气器的蒸汽量不需要进行控制和调节，只是一个辅助的控制指标，但是本申请的发明人在研发过程中发现，恰恰这是一个主要的指标，是需要进行控制的，其对于提高磷酸洗氨单元的处理能力以及提高浓氨水的质量均是有帮肋的。同时，长期以来本领域技术人员通常认为浓氨水的质量不是需要过度关注的，但是事实证明，如浓氨水的质量不佳，用于烟气脱硝的氨水蒸发器容易受堵，对于SCR脱硝的反应中浓氨水的质量的影响目前仍没有很好地度量；另外，浓氨水质量不佳也会增加后续一些其他浓氨水应用的困难，如生产无水氨时还需要消耗较多的碱量来中和浓氨水中所含有的酸性气体。而本发明通过根据以上公式对脱气器的蒸汽量进行控制，从而既可以有效提高酸性气体的脱除效果，保证所得浓氨水的浓度和品质，同时还可以有效提高磷酸洗氨单元的处理能力。采用本发明的方案生产所得氨水浓度在16～22％。此外，本发明的磷酸洗氨高效生产高浓度氨水的方法，还具有能耗及物料消耗低、产品质量高及适应性强等多重优点。
更进一步的，进入脱气器的富液温度在105-130℃左右，脱气器压力控制在20-45kpa；吸收塔塔顶贫液NH3/H3PO4摩尔比控制在1.2～1.5，塔底富液摩尔比控制在1.5～1.9，***酸度控制在15～30％。通过对以上参数进行进一步优化，从而有利于进一步保证酸性气体的脱除效果以及磷酸洗氨单元的处理效果。
更进一步的，解析塔采用直接蒸汽+间接蒸汽两种加热方式，且直接蒸汽与间接蒸汽的比例控制于1：0.5～1：8之间，从而一方面可以保持解析塔所需要的温度，另一方面也可以减少解析塔含水量，便于控制塔顶解析温度，稳定氨水浓度在正常范围，而且采用少量过热直接蒸汽进行解吸塔的汽提蒸吹，可以有效降低贫液摩尔比，有利于磷酸吸收塔的运行。
所生产的浓氨水在设置于框架层10-25米高处的浓氨水中间槽自流至全厂所需浓氨水的脱硫脱硝等单元，可以减少动力消耗，避免作为压力管道的风险，同时也减少泵输送过程中可能将杂质带入浓氨水中，如厂外或较远距离的用户，仍需采用泵送或装车外运。同时，采用本发明，可以使磷酸洗氨后煤气含氨量低于50mg/m3，优于目前磷酸洗氨普通工艺的低于100mg/m3的指标。
附图说明
图1为本发明的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***的结构示意图；
图2为本发明的磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的工艺流程图。
图中：1、吸收塔；2、富液循环泵；3、除焦油器；4、贫富液换热器；5、第一冷却器；6、脱气器；7、解析塔；8、分缩器；9、第二冷却器；10、浓氨水槽。
具体实施方式
针对磷酸洗氨法生产浓氨水，目前工厂是通过控制解析塔顶分缩器顶的温度，即控制于150℃来控制解析塔的蒸汽量和浓氨水的浓度，但是对于脱气器的蒸汽量没有明确规定是多少，一般即是固定在一个较少量的蒸汽进入脱气器中，但是如此，一方面不易于在脱气器中将杂质酸性气体脱除干净，从而使大量的杂质酸性气体在随后的解析塔中随氨气一道逸出成为浓氨水的一部分，使浓氨水纯度降低，影响后续的浓氨水的应用，并导致***结晶堵塞现象的发生，引起管道腐蚀；另一方面还会影响磷酸洗氨单元的处理能力。而本申请通过富液的pH来控制进入到脱气器的蒸汽量，则可以在脱气器中将酸性气体如硫化氢、氰化氢、二氧化碳脱除出来，重新进入煤气洗氨塔，随煤气带走，减少进入解析塔中进而进入浓氨水中的杂质酸性气体，提高浓氨水的品质。
此外，还需要说明的是，通入脱气器6的蒸汽量至关重要，当富液pH值不同时，应控制通入脱气器6的蒸汽量不同。对于处理焦炉煤气量为4-5万m3/h时，焦炉煤气含氨量为4.5-8g/m3时，当富液pH值为6.6+0.1*n时，控制脱气器的蒸汽量(单位：t/h)如下：
当n为0-4时，Q＝(0.03-0.035)+0.005*n，
当n为5-7时，Q＝(0.055-0.065)+0.01*n，
当n≥8时，Q＝0.085-0.20。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，包括吸收塔1、富液循环泵2、脱气器6和解析塔7，吸收塔1底部的富液出口通过管道连接至富液循环泵2，富液循环泵2的出液口一方面经循环管道与吸收塔1下部的磷铵半富溶液喷淋装置相连，另一方面依次经除焦油器3及贫富液换热器4与脱气器6相连。脱气器6蒸出的酸性气体经管道连接至吸收塔1的煤气进口，脱气器6的出液口经解析塔给料泵与解析塔7顶部的分缩器8相连，分缩器8顶部的氨气出气管经第二冷却器9与浓氨水槽10相连。解析塔7底部的贫液经贫富液换热器4及第一冷却器5循环至吸收塔1顶部的贫液喷淋装置。本实施例中富液循环泵2的出液管道上设有pH在线检测装置，脱气器6的蒸汽进口管道上设有流量计，该流量计与pH在线检测装置均与控制***相连。通过pH在线检测装置对富液pH值进行实时在线测量，根据富液pH值的大小对进入脱气器的蒸汽量进行调控。
具体的，采用本实施例的磷酸洗氨高效生产高浓度氨水的***生产氨水，包括以下步骤：
(1)焦炉煤气进入吸收塔下段，与循环磷铵半富溶液逆流接触，煤气中95％以上的氨在吸收塔下段被吸收，调节吸收塔液位控制在2.5mm。煤气进入吸收塔中、上段后，被塔顶贫液吸收，贫液NH3/H3PO4摩尔比控制在1.2，塔底富液摩尔比1.5，***酸度(磷酸根含量)控制在30％。煤气中剩余的氨进一步被吸收，除氨后的煤气从吸收塔顶排至煤气终冷塔，出塔煤气温度40℃，压力小于15.5kpa，煤气送入终冷塔降温后洗苯。
(2)吸收塔下段循环泵，即富液循环泵2把部分富液(吸氨后的磷酸溶液)送至除焦油器，除去富液中的焦油和萘等杂质，干净的富液自流至溶液槽，而夹带焦油、萘泡沫的富液自流至焦油槽，焦油、萘等杂质因为比重较大自流入焦油渣箱，焦油槽底部的富液由富液回送泵打入除焦油器槽。
(3)富液升压泵把富液送入富液过滤器，以进一步去除富液中含有的少量焦油和萘等杂质，之后再进入贫富液换热器，富液与从解吸塔塔来的贫液(解吸后的磷铵溶液)进行热交换，富液被加热到沸腾状态受压力，溶液组成影响，进入脱气器的富液温度在105℃左右，脱气器压力控制在25kpa。本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为6.6，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.033t/h。
(4)解吸塔原料泵将富液送至解吸塔冷凝冷却器(分缩器)上段与从解吸塔塔顶溢岀的氨蒸汽进行热交换，富液被再一次加热进入解吸塔上部，解吸塔塔压控制于0.45MPa，富液与来自解吸塔底的少量过热蒸汽逆流直接接触，氨从富液中解吸出来，塔底温度控制于160℃左右，将底贫液的摩尔比进一步降低后贫液自流进入贫富液热交换器被富液冷却后，再进入贫液冷却器进一步冷却，然后贫液同吸收塔上段循环液合并进入吸收塔循环使用。解析塔采用直接蒸汽与间接蒸汽，其中直接蒸汽与间接蒸汽的比例控制于1：1。
(5)从解吸塔塔顶出来的氨蒸汽先在解吸塔冷凝冷却器冷凝，随后在氨水冷却器(第二冷却器)全部冷凝成16％的浓氨水，所生产的浓氨水在设置于框架层10-25米高处的浓氨水中间槽自流至全厂所需浓氨水的脱硫脱硝等单元。
实施例2
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其结构基本同实施例1，其区别主要在关于：本实施例还包括脱硫塔和捕雾塔，焦炉煤气通过脱硫塔和捕雾塔依次进行脱硫和捕雾处理，然后再进入吸收塔1。焦炉煤气在鼓风机后或风机前进行脱除煤气中的硫化氢和大部分的氰化氢，进入后一工序的煤气中含硫化氢量小于30mg/m3，氰化氢量小于200mg/m3。脱硫后的煤气再经过捕雾塔，在捕雾塔中经过喷淋洗涤，使煤气中含有的脱硫液及焦油和萘补进一步脱除，控制焦油含量小于20mg/m3，萘含量小于400mg/m3，然后从脱硫塔后捕雾塔来的焦炉煤气进入吸收塔下段。
进一步优选的，本实施例的***还包括除盐水槽，除盐水槽的出液口依次经除盐水泵及冷却器分别与富液循环泵2、解析塔给料泵相连，用于对富液循环泵2及解析塔给料泵进行冷却处理，且富液循环泵2及解析塔给料泵的冷却液经管道循环至除盐水槽。
采用本实施例的磷酸洗氨高效生产高浓度氨水的***生产氨水，包括以下步骤：
(1)焦炉煤气进入吸收塔下段，与循环磷铵半富溶液逆流接触，煤气中95％以上的氨在吸收塔下段被吸收，调节吸收塔液位控制在2.8m。煤气进入吸收塔中、上段后，被塔顶贫液吸收，贫液NH3/H3PO4摩尔比控制在1.5，塔底富液摩尔比1.9，***酸度(磷酸根含量)控制在15％。煤气中剩余的氨进一步被吸收，除氨后的煤气从吸收塔顶排至煤气终冷塔，出塔煤气温度50℃，压力小于15.5kpa，煤气送入终冷塔降温后洗苯。
(2)吸收塔下段循环泵，即富液循环泵2把部分富液(吸氨后的磷酸溶液)送至除焦油器，除去富液中的焦油和萘等杂质，干净的富液自流至溶液槽，而夹带焦油、萘泡沫的富液自流至焦油槽，焦油、萘等杂质因为比重较大自流入焦油渣箱，焦油槽底部的富液由富液回送泵打入除焦油器槽。
(3)富液升压泵把富液送入富液过滤器，以进一步去除富液中含有的少量焦油和萘等杂质，之后再进入贫富液换热器，富液与从解吸塔塔来的贫液(解吸后的磷铵溶液)进行热交换，富液被加热到沸腾状态受压力，溶液组成影响，进入脱气器的富液温度在130℃左右，脱气器压力控制在45kpa。本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为6.6，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.035t/h。
(4)解吸塔原料泵将富液送至解吸塔冷凝冷却器(分缩器)上段与从解吸塔塔顶溢岀的氨蒸汽进行热交换，富液被再一次加热进入解吸塔上部，解吸塔塔压可控制于0.6MPa，富液与来自解吸塔底的少量过热蒸汽逆流直接接触，氨从富液中解吸出来，塔底温度控制于165℃左右，将底贫液的摩尔比进一步降低后贫液自流进入贫富液热交换器被富液冷却后，再进入贫液冷却器进一步冷却，然后贫液同吸收塔上段循环液合并进入吸收塔循环使用。解析塔采用直接蒸汽与间接蒸汽，其中直接蒸汽与间接蒸汽的比例控制于1：8。
(5)从解吸塔塔顶出来的氨蒸汽先在解吸塔冷凝冷却器冷凝，随后在氨水冷却器(第二冷却器)全部冷凝成22％的浓氨水，所生产的浓氨水在设置于框架层10-25米高处的浓氨水中间槽自流至全厂所需浓氨水的脱硫脱硝等单元。
实施例3
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其结构同实施例2，采用本实施例的磷酸洗氨高效生产高浓度氨水的***生产氨水，包括以下步骤：
(1)焦炉煤气进入吸收塔下段，与循环磷铵半富溶液逆流接触，煤气中95％以上的氨在吸收塔下段被吸收，调节吸收塔液位控制在2.7m。煤气进入吸收塔中、上段后，被塔顶贫液吸收，贫液NH3/H3PO4摩尔比控制在1.4，塔底富液摩尔比1.7，***酸度(磷酸根含量)控制在22％。煤气中剩余的氨进一步被吸收，除氨后的煤气从吸收塔顶排至煤气终冷塔，出塔煤气温度44℃，压力小于15.5kpa，煤气送入终冷塔降温后洗苯。
(2)吸收塔下段循环泵，即富液循环泵2把部分富液(吸氨后的磷酸溶液)送至除焦油器，除去富液中的焦油和萘等杂质，干净的富液自流至溶液槽，而夹带焦油、萘泡沫的富液自流至焦油槽，焦油、萘等杂质因为比重较大自流入焦油渣箱，焦油槽底部的富液由富液回送泵打入除焦油器槽。
(3)富液升压泵把富液送入富液过滤器，以进一步去除富液中含有的少量焦油和萘等杂质，之后再进入贫富液换热器，富液与从解吸塔塔来的贫液(解吸后的磷铵溶液)进行热交换，富液被加热到沸腾状态受压力，溶液组成影响，进入脱气器的富液温度在115℃左右，脱气器压力控制在32kpa。本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为6.7，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.038t/h。富液中残留的酸性气体大部分在此吹出回吸收塔，因为富液是接近于中性的弱酸性，不会再吸收酸性的气体，而只是选择性的吸收煤气中的呈碱性的氨气，这样酸性气体不会在***内富集，随着洗后煤气进入下一工段。
(4)解吸塔原料泵将富液送至解吸塔冷凝冷却器(分缩器)上段与从解吸塔塔顶溢岀的氨蒸汽进行热交换，富液被再一次加热进入解吸塔上部，解吸塔塔压可控制于0.55MPa，富液与来自解吸塔底的少量过热蒸汽逆流直接接触，氨从富液中解吸出来，塔底温度控制于162℃左右，将底贫液的摩尔比进一步降低后贫液自流进入贫富液热交换器被富液冷却后，再进入贫液冷却器进一步冷却，然后贫液同吸收塔上段循环液合并进入吸收塔循环使用。解析塔采用直接蒸汽与间接蒸汽，其中直接蒸汽与间接蒸汽的比例控制于1：6。
(5)从解吸塔塔顶出来的氨蒸汽先在解吸塔冷凝冷却器冷凝，随后在氨水冷却器(第二冷却器)全部冷凝成18％的浓氨水，所生产的浓氨水在设置于框架层10-25米高处的浓氨水中间槽自流至全厂所需浓氨水的脱硫脱硝等单元。
实施例4
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为6.8，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.040-0.045t/h均可。
实施例5
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为6.9，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.045-0.050t/h均可。
实施例6
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为7.0，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.050-0.055t/h均可。
实施例7
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为7.1，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.055-0.065t/h均可。
实施例8
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为7.2，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.065-0.075t/h均可。
实施例9
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为7.4，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.085-0.20t/h均可。
实施例10
本实施例的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***及方法基本同实施例3，具体的，本实施例中pH在线检测装置检测富液pH值为7.6，因此控制脱气器的蒸汽通入量为0.085-0.20t/h均可。

Claims (10)

1.一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，包括吸收塔(1)、富液循环泵(2)、脱气器(6)和解析塔(7)，吸收塔(1)底部富液出口通过富液循环泵(2)与脱气器(6)相连，脱气器(6)的出液口与解析塔(7)顶部的分缩器(8)相连，其特征在于：所述富液循环泵(2)的出液管道上设有pH在线检测装置，脱气器(6)的蒸汽进口管道上设有流量计，该流量计与pH在线检测装置均与控制***相连；通过pH在线检测装置对富液循环泵(2)的出液pH值进行检测，根据出液pH值的大小控制通入脱气器(6)的蒸汽量。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其特征在于：还包括脱硫塔和捕雾塔，焦炉煤气通过脱硫塔和捕雾塔依次进行脱硫和捕雾处理，然后进入吸收塔(1)。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其特征在于：所述富液循环泵(2)的出液口一方面经循环管道与吸收塔(1)下部的磷铵半富溶液喷淋装置相连，另一方面依次经除焦油器(3)及贫富液换热器(4)与脱气器(6)相连。
4.根据权利要求3所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其特征在于：所述解析塔(7)底部的贫液经贫富液换热器(4)及第一冷却器(5)循环至吸收塔(1)顶部的贫液喷淋装置；所述解析塔(7)采用中低压蒸汽进行磷铵富液的解析，塔内的压力为0.45-0.60MPa，进解析塔的直接或间接蒸汽压力为1.0-1.4MPa。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其特征在于：还包括除盐水槽，除盐水槽的出液口依次经除盐水泵及冷却器分别与富液循环泵(2)、解析塔给料泵相连，用于对富液循环泵(2)及解析塔给料泵进行冷却处理，且富液循环泵(2)及解析塔给料泵的冷却液经管道循环至除盐水槽。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的***，其特征在于：脱气器(6)蒸出的酸性气体经管道连接至吸收塔(1)的煤气进口；分缩器(8)顶部的氨气出气管经第二冷却器(9)与浓氨水槽(10)相连。
7.一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的方法，其特征在于：采用权利要求1-6中任一项所述的***，通过pH在线检测装置对富液循环泵(2)的出液pH值进行检测，根据出液pH值的大小控制通入脱气器(6)的蒸汽量，通入脱气器(6)的蒸汽量范围为0.03-0.20t/h，且随着pH值增大，控制通入脱气器(6)的蒸汽量增大。
8.根据权利要求7所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的方法，其特征在于，当富液pH值为6.6+0.1*n时，控制脱气器(6)的蒸汽量如下：
当n为0-4时，Q＝(0.03～0.035)+0.005*n，
当n为5-7时，Q＝(0.055～0.065)+0.01*n，
当n≥8时，Q＝0.085～0.200；
上述公式中Q为蒸汽量，蒸汽量的单位为：t/h。
9.根据权利要求7或8所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的方法，其特征在于：进入脱气器(6)的富液温度在105-130℃，脱气器压力控制在20-45kpa；吸收塔(1)塔顶贫液NH3/H3PO4摩尔比控制在1.2～1.5，塔底富液摩尔比控制在1.5～1.9，***酸度控制在15～30％。
10.根据权利要求9所述的一种磷酸高效洗氨并生产高纯度氨水的方法，其特征在于：解析塔(7)采用直接蒸汽+间接蒸汽两种加热方式，且直接蒸汽与间接蒸汽的质量比例控制于1：0.5～1：8之间。
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JPS5864214A (ja) * 1981-10-08 1983-04-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> アンモニア回収方法
CN101531379B (zh) * 2009-04-17 2011-01-26 天津天达联合工程技术有限公司 磷铵吸收法生产无水氨方法
CN110523230A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种节能高效的脱酸蒸氨工艺及***

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