直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究

【摘要】：剩余氨水是焦化厂的主要排放污水，为了防止剩余氨水对环境受纳水体造成污染，氨水需经过废水处理后才能排放。剩余氨水中氨氮浓度较高，在生化处理前对剩余氨水进行蒸氨处理，部分回收氨水中的氨，降低废水中的氨含量。本论文是对直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究，针对宝钢化工厂三期蒸氨工序蒸汽能耗高的问题，研究蒸氨节能工艺，为宝钢三期蒸氨工序的节能技术改造提供参考和指导。 本论文首先以宝钢三期蒸氨工艺为原型，采用Aspen Plus模拟软件模拟其工艺流程，模拟结果与实际生产情况十分接近，其相对误差控制在5％之内，因此用模拟的方法进行蒸氨系统的节能研究具有较高的可行性。 负压蒸氨技术具有较好的节能效果，在50kPa条件下，直接蒸汽单耗为94.3kg／t(氨水)，节约直接蒸汽量16％，而且该工艺具备有对蒸氨塔腐蚀程度小，不易造成堵塞等优点。但由于负压蒸氨技术对设备和材质都有较高的要求，若要在我国实现工业化应用还需解决一些关键问题。 蒸氨节能工艺可降低直接蒸汽单耗到89kg／t(氨水)水平，节约蒸汽22％。该工艺运用蒸汽喷射闪蒸技术，降低直接蒸汽单耗，回收蒸氨废水中的低品位热量。 确定了第18层塔板是蒸氨系统加碱位置和蒸汽能耗的最优操作点，通过调整加碱位置可以进一步提高蒸氨系统的节能效果。 最后，本论文对宝钢三期蒸氨工艺的节能技改提出了改造建议。 【关键词】：蒸氨工艺 模拟计算 蒸汽单耗 节能优化
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 引言11-27
• 1.1 剩余氨水11-14
• 1.1.1 原料氨水的来源和性质11-13
• 1.1.2 剩余氨水的环境危害及其治理13-14
• 1.2 蒸氨工艺14-22
• 1.2.1 蒸氨工艺的进展15-21
• 1.2.2 国内蒸氨工艺面临的问题21-22
• 1.3 化工流程模拟22-25
• 1.3.1 流程模拟软件介绍22-23
• 1.3.2 Aspen Plus模拟软件的电解质系统介绍23-25
• 1.4 本论文研究目的和内容25-26
• 1.5 研究意义26-27
• 第2章 蒸氨系统模拟计算过程27-42
• 2.1 蒸氨工艺的现状与工艺流程27-28
• 2.2 蒸氨工艺流程的模拟计算28-35
• 2.2.1 工艺流程模拟28-29
• 2.2.2 模拟计算过程29-35
• 2.3 蒸氨系统的模拟结果分析35-40
• 2.3.1 直接蒸汽量的模拟计算35-37
• 2.3.2 物料平衡分析37-39
• 2.3.3 热量平衡分析39-40
• 2.4 蒸氨系统模拟结果总结40-42
• 第3章 负压蒸氨系统模拟计算过程42-54
• 3.1 负压蒸氨工艺现状与工艺流程42-43
• 3.2 负压蒸氨工艺流程的模拟计算43-44
• 3.2.1 工艺流程模拟43-44
• 3.2.2 负压蒸氨系统模拟计算过程44
• 3.3 负压蒸氨系统的模拟结果分析44-51
• 3.3.1 氨水换热器模拟参数的调整45-46
• 3.3.2 直接蒸汽量的模拟计算值46-49
• 3.3.3 物料平衡分析49
• 3.3.4 热量平衡分析49-51
• 3.4 负压蒸氨系统模拟结果总结51-54
• 3.4.1 负压蒸氨模拟结果与常压蒸氨模拟结果的比较51-52
• 3.4.2 负压蒸氨系统优缺点总结52-54
• 第4章 蒸氨节能系统模拟计算过程54-73
• 4.1 蒸氨节能系统工艺流程54-56
• 4.1.1 宝钢三期蒸氨工艺系统54
• 4.1.2 蒸氨节能系统工艺流程54-56
• 4.2 蒸氨节能工艺流程的模拟计算56-60
• 4.2.1 工艺流程模拟57-59
• 4.2.2 蒸氨节能系统模拟计算过程59-60
• 4.3 蒸氨节能系统模拟结果分析60-69
• 4.3.1 二次蒸汽回收量的模拟计算结果60-62
• 4.3.2 直接蒸汽量的模拟计算结果62-65
• 4.3.3 物料平衡分析65-66
• 4.3.4 热量平衡分析66-69
• 4.4 蒸氨节能系统模拟结果总结69-73
• 4.4.1 节能系统与常压蒸氨系统模拟结果比较70-71
• 4.4.2 宝钢三期蒸氨工序节能技改建议71-73
• 第5章 蒸氨节能系统中的反应精馏问题研究73-78
• 5.1 蒸氨反应精馏系统概述73
• 5.2 蒸氨节能系统最优加碱位置的确定73-78
• 5.2.1 确定最优加碱位置73-74
• 5.2.2 加碱位置的模拟计算结果分析74-76
• 5.2.3 模拟计算结果总结76-78
• 第6章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78
• 6.2 展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果83

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