汽提精馏脱氨技术方案.docx

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汽提精馏脱氨技术方案

氨氮废水处理及资源化利用

技术方案

项目名称：

氨氮废水处理及资源化利用

项目地点：

中国·湖南·

委托方：

设计方：

第一部分工艺设计概述

一．设计原则及依据：

将含氨废水中的氨予以脱除，并以浓氨水的形式回收利用。

1.氨氮废水：

处理量：

300t/d;

氨氮含量：

20000mg/L；

氯离子含量：

mg/L；

废水pH值：

约8；

废水温度：

常温。

2、处理要求：

回收浓氨水浓度（wt）：

15～20%；

脱氨水氨氮含量：

≤15mg/L。

二．工艺选择：

通过分析研究有关含氨废水工艺条件，在其废水脱氨技术研究及项目实施实际过程经验的基础上，针对氨氮废水处理及氨的资源化回收利用问题，提出采用汽提+精馏工艺技术方案处理含氨废水。

本工艺技术方案设计力求降低系统蒸汽消耗，在解决企业氨氮废水排放问题的同时，回收废水中的氨，以降低运行成本，提高经济效益。

三．工艺流程考虑主要因素

1．工艺过程可靠，满足生产任务的要求。

2．操作简便，安全可靠，操作弹性大。

3．设备投资费用尽可能少。

4．单位产品的能耗尽可能低。

四．工艺流程图（见附页）

系统工艺流程图见附页：

图号BUCT-AR1215。

五、工艺流程说明：

如工艺流程示意图（图号BUCT-AR1215）所示：

含氨废水经过换热后送入汽提精馏塔。

汽提精馏塔的操作压力为常压，塔釜操作温度为110℃，塔顶操作温度为50℃。

在汽提精馏塔汽提段内，含氨废水自上而下运动，与来自塔底的直接蒸汽逆流接触，其中的氨被脱除。

在塔底得到氨含量低于100mg/L的脱氨废水排出系统。

在汽提精馏塔的精馏段内氨气及水蒸汽与来自塔顶回流的浓氨水逆流接触，氨浓度进一步提高，水分进一步减少，从塔顶进入塔顶氨冷凝器。

塔顶冷凝器的操作温度为50℃。

在塔顶氨冷凝器中氨和水蒸汽被循环水冷凝为浓氨水，并全部作为塔顶回流。

自塔顶氨冷凝器采出浓度为90%左右的氨气进入氨气吸收塔。

在氨气吸收塔内，来自汽提精馏塔的氨气用工艺水吸收为约20%左右的浓氨水。

由于来自汽提精馏塔的浓氨水中含有少量蒸汽，另外氨气溶于水将放出溶解热，因此浓氨水的温度会升高。

因此，流程中设有浓氨水冷却器，采用循环水冷却，以控制氨气吸收塔内的反应温度在45℃以下。

经过氨气吸收塔吸收后剩余的不凝气体自塔顶排放。

第二部分主要设备及参数

1、汽提精馏塔：

设备形式：

立式填料塔；

填料类型：

RPP鲍尔环；

设备尺寸：

Φ1000mm/Φ1500mm；

设备高度约：

约45m；

操作压力：

0.05Mpa；

设计压力：

0.1Mpa；

精馏段操作温度：

50℃；

汽提段操作温度：

110℃；

设计温度：

120℃；

设备主体材质：

Q345R/2205

塔内件材质：

2205；

数量：

1台。

2、氨气吸收塔：

设备形式：

立式填料塔；

填料类型：

RPP鲍尔环；

设备直径：

Φ300mm/Φ600mm/Φ1200mm；

设备高度：

约20m；

操作压力：

0.05Mpa；

设计压力：

0.1Mpa；

操作温度：

50℃；

设计温度：

100℃；

材质：

304；

数量：

1台。

3、塔顶回流罐：

设备形式：

卧式储罐；

设备容积：

1.5m3；

操作压力：

0.05Mpa；

设计压力：

0.1Mpa；

操作温度：

50℃；

设计温度：

100℃；

材质：

Q345R。

数量：

1台。

4、塔顶冷凝器：

设备形式：

立式管壳式换热器；

换热面积：

240m2；

壳程操作压力：

0.05Mpa；

壳程设计压力：

0.1Mpa；

壳程操作温度：

50℃；

壳程设计温度：

100℃；

管程操作压力：

0.4Mpa；

管程设计压力：

0.6Mpa；

管程操作温度：

35℃（循环水温度）；

管程设计温度：

50℃；

材质：

Q345R/20。

数量：

1台。

5、再沸器：

设备形式：

立式管壳式换热器；

换热面积：

240m2；

壳程操作压力：

0.2Mpa；

壳程设计压力：

0.4Mpa；

壳程操作温度：

130℃；

壳程设计温度：

150℃；

管程操作压力：

0.3Mpa；

管程设计压力：

0.4Mpa；

管程操作温度：

110℃；

管程设计温度：

140℃；

材质：

Q345R/2205。

数量：

1台。

6、原料预热器：

设备形式：

螺旋板换热器；

换热面积：

200m2；

设计压力：

0.6Mpa；

设计温度：

100℃

材质：

Q345R；

数量：

1台。

7、浓氨水冷却器：

设备形式：

板式换热器；

换热面积：

30m2；

设计压力：

0.6Mpa；

设计温度：

100℃

材质：

304；

数量：

1台。

6、脱氨水泵：

设备型式：

离心泵；

流量：

15m3/h；

扬程：

40m；

操作温度：

110℃；

材质：

碳钢衬氟；

数量：

两台（用一备一）。

6、脱氨水循环泵：

设备型式：

离心泵；

流量：

150m3/h；

扬程：

10m；

操作温度：

110℃；

材质：

碳钢衬氟；

数量：

两台（用一备一）。

7、塔顶回流泵：

设备型式：

漩涡泵；

流量：

2m3/h；

扬程：

75m；

操作温度：

50℃；

材质：

304；

数量：

两台（用一备一）。

8、浓氨水循环泵：

设备型式：

离心泵；

流量：

15m3/h；

扬程：

30m；

操作温度：

50℃；

材质：

304；

数量：

两台（用一备一）。

9、含氨废水泵：

设备型式：

离心泵；

流量：

15m3/h；

扬程：

60m；

操作温度：

常温；

材质：

碳钢衬氟；

数量：

两台（用一备一）。

第三部分工艺系统投资估算

对氨回收系统有关设备、仪表、土建等的投资估算如下：

1、设备投资：

260万元。

2、管道、管件、阀门及安装：

30万元。

3、仪表、电气及自动化控制系统：

40万元。

4、土建、钢结构及安装：

20万元。

5、技术费、工程设计费等：

50万元。

以上投资总计：

400万元。

投资估算补充说明：

1、本投资估算不包括氨氮废水由生产装置到本装置的界区外管道。

2、本投资估算不包括公用工程（变电、循环水、冷冻、压缩风、仪表风等）、公用工程界区外管道（水、汽、风等）、界区外电缆外线及桥架、界区外管及管廊等。

3、本投资估算不包括前期场地准备费用（假如场地需要大量回填或平整等）。

4、本投资估算中电气开关使用中档产品，比如人民电器、士林等，若采用施耐德或ABB等高端产品，则价格另协商。

5、本投资估算中仪表及控制系统采用PLC系统。

第四部分工艺系统主要经济技术指标

氨回收系统主要经济技术指标如下

1、蒸汽（0.6pa）消耗：

蒸汽消耗：

约180kg/吨废水。

蒸汽价格以200元/吨计算，则蒸汽产生的成本约为36元/吨废水。

2、电耗：

电力消耗约为2度/吨浓氨水，电价以0.7元/度计算，则电力消耗产生的成本约为1.4元/吨废水。

3、30%氢氧化钠消耗：

30%氢氧化钠消耗为30kg/吨浓氨水，30%氢氧化钠以800元/吨计算，则30%氢氧化钠消耗产生的成本约为24元/吨废水。

4、以20%浓氨水形式回收废水中的氨：

回收氨量：

20kg/吨废水，以20%浓氨水计则为100kg/吨废水。

20%浓氨水的价格以350元/吨，则处理每吨废水产生35元/吨废水的效益。

5、人工成本、管理费：

人工成本、管理费及设备折旧约为1元/吨废水。

综上所述，该氨氮废水处理成本约为27.4元/吨废水。

第五部分主要工程业绩

略

第六部分主要媒体报导

1、中化新网（），2011年6月21日，专项技术报告：

《高效节能的高浓度氨氮废水处理成套技术》。

获多家网站转载。

2、《中国化工报》，2011年7月12日，科技创新版头条：

《高效低耗资源化利用——高效氨氮废水处理技术全面推广》。

3、《中国农药》，2010年8月，第8期（总第41期）：

《高浓度氨氮废水处理成套技术工程应用实例介绍》。