[发明专利]焦炉烟气余热蒸氨方法及设备

说明书

技术领域

本发明焦炉烟气余热蒸氨方法及设备属于蒸氨工艺二次加热方法及其所用装置技术领域。

背景技术

蒸氨就是利用蒸汽将原料氨水中的氨蒸出，使处理后氨水中的氨含量较低以便于生化装置的运行，同时得到较高浓度的氨汽。蒸氨工艺分为直接蒸氨工艺和间接蒸氨工艺。外来水蒸汽直接与蒸氨塔内下降的废水接触传热叫做直接蒸氨工艺．水蒸气或者其他热介质通过管壁将热量传给蒸氨废水，叫做间接蒸氨工艺。间接蒸氨工艺根据废水被加热的方式又分为蒸汽加热蒸氨废水、煤气管式炉加热蒸氨废水和导热油加热蒸氨废水三种间接蒸氨工艺。由于直接蒸氨工艺简单，虽然增加了蒸氨废水量．但降低了蒸氨废水浓度，废水中污染物总量并没有随蒸氨废水量成比例增加．生化装置的处理负荷只是略有增加。

文献《蒸氨新工艺在首钢京唐工程的应用》（燃料与化工，2008.7，39(4)，33-35）中介绍了现有的三种蒸氨工艺：蒸汽加热蒸氨废水工艺将蒸汽通入再沸器加热蒸氨废水，间接加热蒸氨；煤气管式炉加热废水工艺将废水泵入煤气管式炉通过煤气来加热蒸氨废水，从而间接加热蒸氨；导热油加热蒸氨废水工艺将导热油作为加热蒸氨废水的介质，在再沸器和导热油加热炉之间传递热量，导热油加热炉是通过煤气来加热导热油。以上三种蒸氨工艺中从蒸氨塔排出的蒸氨废水用于加热原料氨水，最后冷却后排出。

煤气管式炉加热蒸氨废水工艺和导热油加热蒸氨废水工艺都是通过煤气加热来间接加热蒸氨废水，会耗费大量的能源。

蒸汽加热废水工艺中，加热再沸器需要使用软水来产生加热蒸汽，需要大量的软水，并且也需要使用煤气来进行汽化，也会耗费大量的能源，同时还需要使用大量的水。同时焦炉中产生的烟道气通常没有经过处理就被排出烟囱，造成了烟道气热量的大量浪费。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题为提供一种有效利用焦炉烟道气余热，同时降低蒸氨过程中废水排放量的方法及设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

焦炉烟气余热蒸氨方法，按照以下步骤进行：

第一步，注水

蒸氨废水从蒸氨塔的蒸氨废水出口经过再沸器的进水口进入再沸器的汽液分离室，蒸氨废水流经循环下降管靠汽液比重差流入再沸器的水沉降室；

第二步，沉降固体杂质

所述蒸氨废水在水沉降室进行沉降，沉降出的固体杂质由水沉降室底部的至少一个排污口排出，沉降后的蒸氨废水进入水沉降室上部的蒸发管；

第三步，热交换

焦炉烟道气从再沸器的烟气进口进入加热室，把热量传递给蒸发管，加热蒸发管内的蒸氨废水，使蒸氨废水部分汽化带走热量，加热室内烟道气的温度降低后，从烟气出口排出，至引风机从烟囱排出；

第四步，汽液分离

所述蒸发管内一部分蒸氨废水汽化为蒸汽，产生的汽液混合物上升进入再沸器的汽液分离室，进行汽液分离；分离后的蒸汽从汽液分离室的蒸汽出口通过管道进入蒸氨塔的蒸汽入口，分离后的蒸氨废水与从进水口进入的蒸氨废水混合后，由循环下降管流入水沉降室；

将所述第一步至第四步步骤循环反复。

焦炉烟气余热蒸氨方法所使用的再沸器，包括上壳体、下壳体、上管板、下管板、循环下降管和多根蒸发管；所述多根蒸发管竖向安装在上管板和下管板之间，所述多根蒸发管的一侧设置有烟气进口，在多根蒸发管的另一侧设置有烟气出口；

上管板与上壳体组成汽液分离室，汽液分离室的顶端设置有多个蒸汽出口，汽液分离室的侧面设置有进水口，汽液分离室的另一侧面中部设置有溢流口； 

下管板与下壳体组成水沉降室，水沉降室的底部设置有至少一个排污口；

在汽液分离室的下部设置有至少一根循环下降管，循环下降管的下端连接水沉降室；

所述蒸汽出口通过管道连接蒸氨塔的蒸汽入口；

所述进水口连接蒸氨塔的蒸氨废水出口；

所述烟气进口连接焦炉的烟道气出口；

所述烟气出口通过引风机与烟囱下部的进烟口相连。

所述蒸发管径向方向平行排列多层翅片。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明利用蒸发管回收烟道气余热，将氨浓度约0.02%的蒸氨塔底蒸氨废水出口流出的蒸氨废水汽化，从而充分利用了蒸氨废水和烟道气余热，既减少了污水排放，又减少了软水使用量。采用本发明节省了每年9.0万-12.0万吨软水，同时污水排放量每年减少9.0万吨-12.0万吨。对于回收烟气热量节约能源折合标煤为每年节约1.8万吨标煤。