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汽提尾气处理装置

文献发布时间:2023-06-19 18:46:07


汽提尾气处理装置

技术领域

本发明涉及煤化工领域,具体而言,涉及一种汽提尾气处理装置。

背景技术

目前,对于煤化工行业,从原子经济性角度出发优化产业结构、延长产业链,将排放的CO

然而,由于煤气化酸水经过汽提后得到的尾气含硫量低,建立硫磺装置成本较高,因此工厂多采用燃烧排放的方式处理,这种方法会造成环境的无污染,同时,为降低装置能源消耗实现酸水回用,洗涤后的酸水经过蒸汽汽提后得到含有NH

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种汽提尾气处理装置,以解决现有技术中浪费含氨酸性尾气原料的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种汽提尾气处理装置,包括:

汽提塔,汽提塔具有第一尾气出口,汽提塔用于对酸水进行汽提以从酸水中得到含氨酸性尾气,第一尾气出口用于排出汽提得到的含氨酸性尾气;

碳化结构,碳化结构的气体入口与汽提塔的第一尾气出口连通,以使进入至碳化结构内的含氨酸性尾气进行碳化反应,并在碳化结构内得到碳酸氢铵悬浮液;

结晶器,与碳化结构连通,以使碳化结构内的碳酸氢铵悬浮液进入结晶器内进行结晶。

进一步地,碳化结构的气体入口包括第一气体入口;碳化结构包括:

碳化塔,第一气体入口设置在碳化塔上,碳化塔上设置有第一液体入口,第一液体入口内用于通入碳化液,以使进入碳化塔的含氨酸性尾气与进入碳化塔的碳化液接触进行碳化反应并生成碳酸氢铵悬浮液;

其中,碳化塔具有第一液体出口,第一液体出口与结晶器连通,以使碳酸氢铵悬浮液经第一液体出口流入至结晶器内。

进一步地,第一液体入口位于第一气体入口的上方;和/或,

碳化塔还具有第二尾气出口,第二尾气出口设置在碳化塔的顶部。

进一步地,碳化塔包括:

塔体;

气体分布器,安装在塔体内,气体分布器的进气部用于与第一气体入口连通,气体分布器包括多个环形通道,多个环形通道联通设置,多个环形通道的各个环形通道的通道壁上均设置有多个出气孔,以使由进气部进入的气体从多个出气孔处流出。

进一步地,气体分布器的进气部为多个,气体分布器还具有多个进气通道,多个进气通道的端部分别用于形成多个进气部,多个进气通道沿环形通道的周向间隔设置,多个环形通道均与多个进气通道的各个进气通道连通,以使由进气部进入进气通道内的气体分布在多个环形通道内。

进一步地,碳化结构的气体入口还包括第二气体入口;碳化结构还包括:

预碳化塔,第二气体入口设置在预碳化塔上,预碳化塔上设置有第二液体入口,以使经第二气体入口流入的含氨酸性尾气、第二液体入口流入的液体和二氧化碳的作用下得到碳化液;

其中,预碳化塔具有第二液体出口,第二液体出口与第一液体入口连通,以使碳化液经第二液体出口流入至第一液体入口内。

进一步地,碳化塔具有第二尾气出口,第二尾气出口与第二气体入口连通,以使第二尾气出口流出的碳化尾气进入至第二气体入口内。

进一步地,预碳化塔具有第三尾气出口,汽提尾气处理装置还包括:

尾气洗涤塔,尾气洗涤塔具有尾气入口、液体入口、第三液体出口以及第四尾气出口,尾气入口与第三尾气出口连通,以使预碳化塔内的预碳化尾气经第三尾气出口进入尾气入口;液体入口用于通入脱盐水,以使脱盐水吸收氨气得到氨水后与二氧化碳反应并形成洗涤液,第三液体出口用于排出洗涤液,第四尾气出口用于排出洗涤产生的尾气。

进一步地,汽提尾气处理装置还包括:

循环槽,与第三液体出口连通,以使第三液体出口流出的洗涤液进入循环槽,第二液体入口与循环槽连通,以通过循环槽的部分液体进入第二液体入口内形成循环液;循环槽与汽提塔连通,以使循环槽内的另一部分液体与酸水一起进入汽提塔内;

其中,循环槽流入至第二液体入口内的液体流量与循环槽流入至汽提塔内的液体流量是根据碳化塔底部的碳酸氢铵悬浮液的固液比进行协调控制的。

进一步地,气液分离罐,与第四尾气出口连通,以使第四尾气出口排出的尾气进入气液分离罐;和/或,

旋流分离器,与结晶器连通,以使结晶器排出的碳酸氢铵浆液排入至旋流分离器内进行旋流分离。

应用本发明的技术方案,通过设置汽提塔、碳化结构和结晶器,使尾气经过汽提、碳化、结晶三个步骤,可以获得副产品碳酸氢铵,从而能够解决现有技术中浪费含氨酸性尾气原料的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的实施例一的汽提尾气处理装置的示意图;

图2示出了根据本发明的实施例一中的气体分布器的截面示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

1、酸水;2、汽提蒸汽;3、汽提塔;4、汽提尾气;5、汽提凝液;6、碳化进料;7、预碳化进料;8、碳化塔第一入口;9、碳化塔第二入口;10、碳化塔第三入口;11、碳化塔;111、塔体;112、气体分布器;1121、进气部;1122、环形通道;1123、出气孔;1124、进气通道;12、碳化尾气;13、碳酸氢铵悬浮液;14、预碳化塔第一入口;15、预碳化塔第二入口;16、预碳化塔第三入口;17、预碳化塔;18、预碳化尾气;19、碳化液;20、碳化泵;21、氨水循环泵;22、循环氨水;23、尾气洗涤塔;24、洗涤尾气;25、洗涤液;26、气液分离罐;27、工艺水;28、循环母液;29、循环槽;30、循环液;31、循环输送泵;32、汽提塔母液;33、汽提塔母液泵;34、悬浮液泵出口液;35、罐顶尾气;36、脱盐水;37、结晶器;38、上清液;39、冷却器;40、上清液循环泵;41、结晶进料口;42、结晶出料口;43、旋流分离器;44、旋流分离母液;45、旋流分离晶浆;46、离心机;47、离心分离母液;48、悬浮液输送泵;49、碳酸氢铵产品。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1和图2,本发明的实施例一提供了一种汽提尾气处理装置,包括:汽提塔3、碳化结构和结晶器37。汽提塔3具有第一尾气出口,汽提塔3用于对酸水1进行汽提以从酸水1中得到含氨酸性尾气,第一尾气出口用于排出汽提得到的含氨酸性尾气。碳化结构的气体入口与汽提塔3的第一尾气出口连通,以使进入至碳化结构内的含氨酸性尾气进行碳化反应,并在碳化结构内得到碳酸氢铵悬浮液13。结晶器37与碳化结构连通,以使碳化结构内的碳酸氢铵悬浮液13进入结晶器37内进行结晶。

采用这样的结构设置,设置汽提塔3可以获得含氨酸性尾气,而含氨酸性尾气进入碳化结构后则可以获得碳酸氢铵溶液,碳酸氢铵溶液进入结晶器37进行结晶能够产生碳酸氢铵晶体,可以有效利用含氨酸性尾气这一原料优势,就地取材,达到尾气的增值利用,变废为宝,从而能够解决现有技术中浪费含氨酸性尾气原料的问题。

具体地,进入汽提塔3的为酸水1和汽提蒸汽2,汽提塔3在汽提过程中将从顶部排出汽提尾气4,并在汽提塔3的底部排出汽提凝液5,该汽提凝液5用于进行回气化装置回用。碳化结构内的碳酸氢铵悬浮液13经结晶进料口41进入至结晶器37内。

在本实施例中,碳化结构的气体入口包括第一气体入口,设置第一气体入口可以便于运送气体。碳化结构还包括碳化塔11,第一气体入口设置在碳化塔11上,碳化塔11上设置有第一液体入口,第一液体入口内用于通入碳化液19,以使进入碳化塔11的含氨酸性尾气与进入碳化塔11的碳化液19接触进行碳化反应并生成碳酸氢铵悬浮液13。其中,碳化塔11具有第一液体出口,第一液体出口与结晶器37连通,以使碳酸氢铵悬浮液13经第一液体出口流入至结晶器37内,此设置便于碳酸氢铵悬浮液13运送至结晶器37内。具体地,在第一气体入口内用于通入碳化进料6。

具体地,第一液体入口位于第一气体入口的上方,这样的设置可以使碳化液19与碳化塔11更充分的接触,使碳化反应进行更充分。碳化塔11还具有第二尾气出口,第二尾气出口设置在碳化塔11的顶部,这样的设置可以便于碳化尾气12的提取与收集。

具体地,第一气体入口为多个,多个第一气体入口包括碳化塔第一入口8、碳化塔第二入口9和碳化塔第三入口10,碳化塔第一入口8、碳化塔第二入口9和碳化塔第三入口10沿塔体111的高度方向间隔设置。碳化塔第一入口8也可以为多个,多个碳化塔第一入口8沿塔体111的周向间隔设置。碳化塔第二入口9也可以为多个,多个碳化塔第二入口9沿塔体111的周向间隔设置。碳化塔第三入口10也可以为多个,多个碳化塔第三入口10沿塔体111的周向间隔设置。在碳化塔第一入口8、碳化塔第二入口9和碳化塔第三入口10均用于通入碳化进料6,这样的设置可以使得气体在进入碳化塔11时进气更均匀,并与液体接触更充分。

在本实施例中,碳化塔11包括:塔体111和气体分布器112,气体分布器112安装在塔体111内,气体分布器112的进气部1121用于与第一气体入口连通,气体分布器112包括多个环形通道1122,多个环形通道1122联通设置,多个环形通道1122的各个环形通道1122的通道壁上均设置有多个出气孔1123,以使由进气部1121进入的气体从多个出气孔1123处流出,这样的设置可以使塔体111内气体分布更均匀,从而使碳化反应进行地更充分。

具体地,气体分布器112的进气部1121为多个,气体分布器112还具有多个进气通道1124,多个进气通道1124的端部分别用于形成多个进气部1121,多个进气通道1124沿环形通道1122的周向间隔设置,多个环形通道1122均与多个进气通道1124的各个进气通道1124连通,以使由进气部1121进入进气通道1124内的气体分布在多个环形通道1122内,这样的设置可以加大液相循环扰流,能够避免因流体流动不均匀导致结疤严重的问题。

在本实施例中,碳化结构的气体入口还包括第二气体入口,碳化结构还包括预碳化塔17。第二气体入口设置在预碳化塔17上,预碳化塔17上设置有第二液体入口,以使经第二气体入口流入的含氨酸性尾气、第二液体入口流入的液体和二氧化碳的作用下得到碳化液19,这样的设置可以含氨酸性尾气中的CO

具体地,第二气体入口为多个;多个第二气体入口沿预碳化塔17的高度方向间隔设置,并沿预碳化塔17的周向间隔设置,这样的设置可以使得气体在进入预碳化塔17时进气更均匀,并与液体接触更充分。

具体地,第二气体入口为多个,多个第二气体入口包括预碳化塔第一入口14、预碳化塔第二入口15和预碳化塔第三入口16,预碳化塔第一入口14、预碳化塔第二入口15和预碳化塔第三入口16沿预碳化塔17的高度方向间隔设置。预碳化塔第一入口14也可以为多个,多个预碳化塔第一入口14沿预碳化塔17的塔身的周向间隔设置。预碳化塔第二入口15也可以为多个,多个预碳化塔第二入口15沿预碳化塔17的塔身的周向间隔设置。预碳化塔第三入口16也可以为多个,多个预碳化塔第三入口16沿预碳化塔17的塔身的周向间隔设置。在预碳化塔第一入口14、预碳化塔第二入口15和预碳化塔第三入口16均用于通入预碳化进料7。

具体地,碳化塔11具有第二尾气出口,第二尾气出口与第二气体入口连通,以使第二尾气出口流出的碳化尾气12进入至第二气体入口内,这样的设置可以便于碳化尾气12进入预碳化塔17中进一步吸收CO

在本实施例中,预碳化塔17具有第三尾气出口,便于尾气引入下一装置。汽提尾气处理装置还包括尾气洗涤塔23,尾气洗涤塔23具有尾气入口、液体入口、第三液体出口以及第四尾气出口,尾气入口与第三尾气出口连通,以使预碳化塔17内的预碳化尾气18经第三尾气出口进入尾气入口。液体入口用于通入脱盐水36,以使脱盐水36吸收氨气得到氨水后与二氧化碳反应并形成洗涤液25,第三液体出口用于排出洗涤液25,第四尾气出口用于排出洗涤产生的尾气,尾气洗涤塔23的设置可以使尾气进一步脱去CO

在本实施例中,汽提尾气处理装置还包括:循环槽29和旋流分离器43。气液分离罐26与第四尾气出口连通,以使第四尾气出口排出的尾气进入气液分离罐26,从而便于尾气排出并进行脱硫处理。循环槽29与第三液体出口连通,以使第三液体出口流出的洗涤液25进入循环槽29内,第二液体入口与循环槽29连通,以通过循环槽29的部分液体进入第二液体入口内,循环槽29与汽提塔3连通,以使循环槽29内的另一部分液体与酸水1一起进入汽提塔3内。其中,循环槽29流入至第二液体入口内的液体流量与循环槽29流入至汽提塔3内的液体流量是根据碳化塔11底部的碳酸氢铵悬浮液13的固液比进行协调控制的,操作简单可行,改变了传统通过增加氨水调节固液比的情况,便于结晶,节省成本。仅仅通过调节循环槽29的液体返回至汽提塔3的量,在不引入其他物料的条件下,达到控制系统固液比的目的,操作简单可行。

在本实施例中,汽提尾气处理装置还包括气液分离罐26和旋流分离器43。气液分离罐26与第四尾气出口连通,以使第四尾气出口排出的尾气进入气液分离罐26。

旋流分离器43与结晶器37连通,以使通过结晶出料口42排出的碳酸氢铵浆液排入至旋流分离器43内进行旋流分离,设置旋流分离器43,可以通过离心沉降原理从浆液中进一步分离碳酸氢铵晶体,便于碳酸氢铵产品49的制备。具体地,通过增加旋流分离器43,能够使得碳化塔11中的碳酸氢铵悬浮液13先进入结晶器37随后进入旋流分离器43内,以实现逐步降温结晶,从而逐步提高固液比中的固体结晶含量,从而便于使得进入旋流分离器43内的碳酸氢铵浆液中的固体量增加,从而便于在旋流分离器43内进行结晶分离,提高碳酸氢铵产品49的成品率。

在本实施例中,要解决的技术问题为:

(1)改变了传统的先通过吸氨工段将装置产生的氨气吸收为氨水,再在碳化工段与CO

(2)通过将外排的含氨酸性尾气引入到一个设备中,既实现氨的吸收、碳化、结晶过程,达到尾气的增值利用,变废为宝的目的,又具有明显的成本优势;

(3)改变了采用调节氨水加入量达到调节关键设备-碳化塔11塔底固液比的问题,通过调节母液返回至酸水汽提塔3的量,在不引入其他物料的条件下,达到控制系统固液比的目的,操作简单可行;

(4)通过设置碳化、气液分离、精脱硫设备,既生产副产品碳酸氢铵,又达到过量CO

(5)通过尾气洗涤塔23优化设计,增加循环线,实现少量脱盐水36注入量的条件下达到洗涤、吸收氨的效果,降低水消耗,对系统水平衡影响小;

(6)通过设置循环制冷结晶系统,在降低碳化塔11冷却、结晶负荷,延缓结疤的情况下,降低分离、循环系统运行负荷,亦提高了结晶效果;

(7)通过对碳化塔11设计,减缓了碳化塔11结疤进程,延长了碳化塔11在线运行时间,确保系统稳定运行;

(8)通过对碳化塔11分布器设计,强化了含氨酸性尾气进入碳化塔11后的分布效果,提高了反应效率。

(9)通过碳化塔11、预碳化塔17顶部气体串、并混合运行方式,可实现根据装置进料工况、碳化系统结晶状况及时调节两塔气体分配情况,提高尾气转化率、延缓碳化塔11结疤进程;

(10)通过碳化塔11、结晶器37外置冷却两项措施,实现高温尾气梯级冷却、反应、结晶,解决了仅用碳化塔11快速冷却降温,设备易结疤、出料管易堵塞的问题。

因此,通过本实施例提供的汽提尾气处理装置及工艺,能够在不添加其他工艺物料的条件下达到汽提气副产碳酸氢铵及过量CO

具体地,本实施例中提供了一种汽提尾气处理装置,包括汽提单元、碳化塔11、预碳化塔17、尾气洗涤塔23、气液分离罐26、精脱硫罐、结晶器37、旋流分离器43、离心机46,其中:

汽提单元,其设置为煤化工气化变换、净化装置的可燃性混合气体洗涤后的酸水1在汽提单元经过蒸汽汽提后得到含有NH

碳化塔11,其设置为集吸收、反应、结晶、换热于一体的非均相设备,高温的汽提尾气4进入碳化塔11后,气体降温析出水,氨气溶解在水中形成氨水,氨水与CO

预碳化塔17,其设置为将碳化塔11顶部碳化尾气12引入预碳化塔17中,在预碳化塔17内与塔顶来的循环母液28逆流接触继续吸收二氧化碳,塔顶得到预碳化尾气18,塔底得到碳化液19。在结构形式上,碳化塔11与预碳化塔17结构一致,经过一段时间运行,两塔互换角色;

尾气洗涤塔23,其设置为将预碳化塔17顶部预碳化尾气18引入尾气洗涤塔23中,与塔顶脱盐水36吸收氨气后得到的稀氨水逆流鼓泡接触,进一步与二氧化碳发生反应,洗涤脱除氨气的富CO

气液分离罐26,其设置为将尾气洗涤塔23顶部排出的尾气进入气液分离罐26,实现气液分离后,罐顶部排出含微量H

结晶器37,其设置为碳化塔11底部排出的碳酸氢铵悬浮液13通过悬浮液输送泵48进入结晶器37,在结晶器37中碳酸氢铵逐渐成长为一定粒径要求的晶体,包含碳酸氢铵晶体的浆液自结晶器37侧方排料口排出,结晶器37顶部溢出的上清液38一部分至冷却器39中换热控温,一部分经上清液循环泵40泵送至循环槽29内;具体地,在悬浮液输送泵48的输送作用下使得悬浮液泵出口液34能够顺利进入结晶器37内,悬浮液泵出口液34也即为从碳化塔11底部排出的碳酸氢铵悬浮液13;

旋流分离器43,其设置为结晶器37排出的碳酸氢铵浆液至旋流分离器43中,通过离心沉降原理从悬浮液中分离出碳酸氢铵晶体颗粒,自底部排出,顶部排出溢流液至循环槽29;

离心机46,其设置为旋流分离器43底部排出的碳酸氢铵晶体颗粒至离心机46中,通过离心分离得到碳酸氢铵固体,分离出的液体至循环槽29;

循环槽29,其设置为收集尾气洗涤塔23塔底排出的稀氨水、气液分离罐26罐底排出的工艺水27、结晶器37顶部溢出的一部分上清液38、旋流分离器43分离液及离心机46分离液。

通过上述技术方案,本发明提供的涉及煤气化酸水1汽提气增值利用的方法及装置,既能实现尾气合理利用又解决传统运行问题,同时本发明提供的方法工艺流程简单,易操作实施。

利用本实施例中的汽提尾气装置对汽提尾气4增值利用的方法包括:

(1)煤化工气化装置的可燃性混合气体洗涤后的酸水1在汽提单元经过蒸汽汽提后得到含有NH

(2)将含氨酸性尾气引入到碳化塔11中与预碳化塔17来的碳化液19逆流接触进行碳化反应,塔底得到碳酸氢铵悬浮液13,塔顶得到碳化尾气12,具体地,通过碳化泵20输送碳化液19;

(3)将碳化塔11顶部碳化尾气12引入预碳化塔17中,在预碳化塔17内与塔顶来的循环母液28逆流接触继续吸收二氧化碳,塔顶得到预碳化尾气18,塔底得到碳化液19;

(4)将预碳化塔17顶部预碳化尾气18引入尾气洗涤塔23中,与塔顶脱盐水36吸收氨气后得到的稀氨水逆流鼓泡接触进一步与二氧化碳发生反应,洗涤脱除氨气的富CO

(5)尾气洗涤塔23顶部排出的尾气进入气液分离罐26,实现气液分离后,罐顶部排出含微量H

(6)含微量H

(7)尾气洗涤塔23底部排出的稀氨水与气液分离罐26排出的工艺水27进入循环槽29;

(8)碳化塔11底部排出的碳酸氢铵悬浮液13通过悬浮液输送泵48进入结晶器37,在结晶器37中碳酸氢铵逐渐成长为一定粒径要求的晶体,包含碳酸氢铵晶体的浆液自结晶器37侧方排料口排出,结晶器37顶部的上清液38一部分至冷却器39中换热控温,一部分经上清液循环泵40泵送至循环槽29,实现对碳酸氢铵结晶过程的控制;

(9)结晶器37排出的碳酸氢铵浆液经结晶进料口41进入至旋流分离器43中,通过离心沉降原理从浆液中进一步分离出富含碳酸氢铵晶体的浆液,自底部排出,顶部排出溢流液至循环槽29;

(10)旋流分离器43底部排出的碳酸氢铵浆液(即为旋流分离晶浆45)至离心机46中,通过离心分离得到含水量≤5%的碳酸氢铵产品49,分离出的旋流分离母液44至循环槽29。

(11)本发明含氨酸性尾气组成如表1所示:

表1含氨酸性尾气组成

如图1所示,可燃性混合气体洗涤后的酸水1在酸水汽提塔3中汽提后得到含有NH

一部分含氨酸性尾气引入到碳化塔11中与碳化液19接触进行碳化反应,塔顶得到碳化尾气12,塔底得到碳酸氢铵悬浮液13;

一部分含氨酸性尾气与碳化尾气12引入到预碳化塔17中,在预碳化塔17内与循环液30接触继续吸收二氧化碳,塔顶得到预碳化尾气18,塔底得到碳化液19。具体地,循环液30来自于循环槽29内,循环液30经循环输送泵31输送至预碳化塔17内。

预碳化尾气18引入尾气洗涤塔23中,与稀氨水接触进一步与二氧化碳发生反应,脱除氨气的洗涤尾气24自尾气洗涤塔23顶部排出,洗涤液25自尾气洗涤塔23塔底排出。

洗涤尾气24进入气液分离罐26实现气液分离后,气液分离罐26的顶部排出的罐顶尾气35至硫回收装置回收硫,罐底排出工艺水27;尾气洗涤塔23底部排出的洗涤水与气液分离罐26排出的工艺水27进入循环槽29。具体地,硫回收装置可以为煤化工装置中的回收装置。

碳化塔11底部排出的碳酸氢铵悬浮液13进入结晶器37,并在结晶器37中逐渐成长为晶体,包含碳酸氢铵晶体的浆液自结晶器37侧方排料口排出,结晶器37顶部溢出的上清液38一部分参与循环换热,一部分至循环槽29。

结晶器37排出的碳酸氢铵浆液至旋流分离器43中,分离出富含碳酸氢铵晶体的晶浆并从底部排出,顶部排出溢流液至循环槽29;旋流分离器43底部排出的碳酸氢铵晶浆至离心机46中,离心分离得到碳酸氢铵产品49,分离出的离心分离母液47返回至循环槽29。

本发明可选的实施例中,含氨酸性尾气中氨含量为24~29mol%,优选为27mol%,水含量为23~27mol%,优选为26mol%,二氧化碳含量为35~49mol%,优选为44mol%;压力为0.25~0.35MPa(G),优选为0.3MPa(G),温度为85~102℃,优选为97℃,流量为4000~9000Nm

本发明可选的实施例中,优选的碳化塔11与预碳化塔17采用串、并混合的运行方式进行连接,可根据装置原料及碳化系统结晶状况及时调节两塔气体分配情况,提高尾气转化率、延缓碳化塔11结疤进程,至预碳化塔17气量占含氨酸性尾气量的0~30%;

本发明通过对碳化塔11设置碳化塔第一入口8的A/B/C/D四个进液端、碳化塔第二入口9的A/B/C/D四个进液端、碳化塔第三入口10的A/B/C/D四个进液端,根据碳化塔11塔体111结疤位置、结疤情况,及时调整三个气体分布器112的气体分配量,减缓碳化塔11结疤进程,延长碳化塔11在线运行时间,确保装置稳定运行。

本发明可选的实施例中,优选的碳化塔11的气体分布器112设计为环管形式,使含氨酸性尾气以均匀气泡群的形式进入碳化塔11中与液相、固相充分接触反应。环管分布器采取径向错位排布,减少相互干涉效应;三个气体分布器112又采取轴向错位排布,加大液相循环扰流,使碳化塔11内气、液、固接触更均匀,反应、换热更充分,防止因流体流动不均匀存在死区而结疤严重。气体分布器112可以为环管分布器,具体结构如图2所示。

本发明可选的实施例中,通过采用协调控制循环液30与至酸水汽提塔3的母液量(即为至汽提塔母液32的量),实现控制碳化塔11底部关键操作参数-固液比的目的,操作简单可行,改变了传统通过调节界区氨水加入量达到调节关键设备-碳化塔11塔底固液比的问题。具体地,汽提塔母液泵33将循环槽29内的部分液体泵送至汽提塔3内,泵送至汽提塔3内的这部分液体即形成至汽提塔母液32。

本发明可选的实施例中,优选的尾气洗涤塔23塔板为圆形泡罩形式,共8层塔板,塔体111中间设置升气管及降液管,溢流堰处为氨水循环泵21吸入口,通过尾气洗涤塔23的循环线,实现少量脱盐水36注入量的条件下达到洗涤、吸收氨的效果,降低水消耗,对系统水平衡影响小,塔顶外排尾气中氨含量<0.001mol%。具体地,氨水循环泵21将溢流的氨水泵送至尾气洗涤塔23的上部,以使泵送的氨水形成循环氨水22。

本发明可选的实施例中,通过设置循环制冷结晶系统,在降低碳化塔11冷却、结晶负荷,延缓结疤的情况下,亦提高了结晶效果,降低分离、循环系统运行负荷。

本发明可选的实施例中,优选的结晶器37为DTB型结晶器,通过碳化塔11及结晶器37外置冷却器39两项措施,实现高温尾气梯级冷却、反应、结晶,解决了仅用碳化塔11冷却降温、易结疤、堵塞出料管的问题。

采用本实施例提供的汽提尾气处理装置,在实现煤气化酸水1汽提气增产碳铵、提纯CO

(1)改变了传统的先通过吸氨工段将装置产生的氨气吸收为氨水,再在碳化工段与CO

(2)通过将外排的含氨酸性尾气引入到一个设备中,即实现氨的吸收、碳化、结晶过程,达到尾气的增值利用,变废为宝的目的,又具有明显的成本优势;

(3)改变了采用调节氨水加入量达到调节关键设备-碳化塔11塔底固液比的问题,通过调节母液返回至酸水汽提塔3的量,在不引入其他物料的条件下,达到控制系统固液比的目的,操作简单可行;

(4)通过尾气洗涤塔23优化设计,增加循环线,实现少量脱盐水36注入量的条件下达到洗涤、吸收氨的效果,降低水消耗,对系统水平衡影响小;

(5)通过设置循环制冷结晶系统,在降低碳化塔11冷却、结晶负荷,延缓结疤的情况下,降低分离、循环系统运行负荷,亦提高了结晶效果;

(6)通过对碳化塔11设计,减缓了碳化塔11结疤进程,延长了碳化塔11在线运行时间,确保系统稳定运行;

(7)通过对碳化塔11分布器设计,强化了含氨酸性尾气进入碳化塔11后的分布效果,提高了反应效率。

(8)通过碳化塔11、预碳化塔17顶部气体串、并混合运行方式,可实现根据装置进料工况、碳化系统结晶状况及时调节两塔气体分配情况,提高尾气转化率、延缓碳化塔11结疤进程;

(9)通过碳化塔11、结晶器37外置冷却两项措施,实现高温尾气梯级冷却、反应、结晶,解决了仅用碳化塔11快速冷却降温,设备易结疤、出料管易堵塞的问题;

(10)本发明提供的碳化塔11亦可应用于纯碱、碳酸钙等装置;

(11)本发明提供的工艺亦可用于生产其他结晶产品。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过设置汽提塔3、碳化结构和结晶器37,可以在汽提塔3获得含氨酸性尾气后,尾气经碳化结构碳化得到副产物碳酸氢铵悬浮液13,并将碳酸氢铵悬浮液13引入结晶器37进行结晶,从而可以制备碳酸氢铵产品49,从而可以有效利用含氨酸性尾气的原料优势,就地取材,达到尾气的增值利用,从而能够解决现有技术中浪费含氨酸性尾气原料的问题。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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