工艺技术_无水氨工艺讲解培训课程

无水氨工艺 无水氨工艺 1 无水氨简介 无水氨的物理特性无水氨 又称为液氨 是一种无色液体 有强烈刺激性气味 极易气化为气氨 沸点为 33 5 低于 77 7 可成为具有臭味的无色结晶 分子式 NH3 氨气相对密度 空气 1 0 59 分子量 17 液氨相对密度 水 1 0 602824 25 爆炸极限 16 25 体积百分数 氨的临界温度为132 4 低于此温度只要予以适当压力即可将其液化 在常温下 大概需要7 8个大气压即可将氨液化为液氨存放 低浓度氨对粘膜有刺激作用 高浓度可造成组织溶解坏死 引起反射性呼吸停止 液氨或高浓度氨可致眼灼伤 液氨可致皮肤灼伤 属低毒类 急性毒性 LD50350mg kg 大鼠经口 LC501390mg m3 4小时 大鼠吸入 液氨与氟 氯等能发生剧烈反应 氨与空气混合到一定比例时 遇明火能引起爆炸 其爆炸极限为15 5 25 氨具有较高的体积膨胀系数 如 满量重装液氨的钢瓶 在0 60 范围内 液氨温度每升高1 其压力升高约1 32 1 80MPa 因而液氨气瓶超装极易发生爆炸 为此氨罐周围设置了降温喷淋装置 由于氨的危险特性 氨区应设置相应的安全标志 修建围墙或围栏将氨区隔离 禁止非专业人员随意进出 液氨常温储存宜选用卧罐或球罐 卧罐之间的消火间距一般为1 0倍 卧罐直径且不宜大于1 5m 球罐之间的消火间距宜0 5 1 0倍球罐直径 氨区应设置氨泄漏检测仪及防晒 冷却水喷淋降温装置或良好的绝热保温措施 储罐一段为固定端 一段为滑动端 以保证罐体应外界环境及内部压力变化发生伸缩时能自由滑动 安全与周边建筑物防火间距根据液氨储罐量和建筑物防火等级确定 最少不小于12m 一般25m为宜 在储罐20m以内 严禁堆放易燃 可燃物品 2 无水氨工艺原理 在温度较低条件下 通过NH4H2PO4贫液吸收煤气中的NH3生成 NH4 2HPO4富液 然后再在高温条件下将 NH4 2HPO4富液解吸出氨水变成NH4H2PO4贫液 贫液打回吸收塔循环利用 氨水经过精馏生成无水氨 3 工艺简介 脱硫后的焦炉煤气进入吸氨塔 煤气中的氨被磷酸铵溶液吸收 吸氨后的煤气进到最终煤气冷却塔 吸氨后磷铵富液除焦油后 通过接触器闪蒸除去H S HCN CO 等酸性气体进解析塔 在解析塔内用直接蒸汽进行解析 使氨从磷酸铵溶液中游离出来 生成18 左右的浓氨水 解析后的磷铵贫液经换热器 冷却器回吸氨塔吸收煤气中的氨 浓氨水用直接蒸汽进行精馏 冷凝后生成无水氨 产品送往贮槽 通过产品输送泵外运 4 无水氨工艺流程图 5 吸氨塔 反应机理NH4H2PO4 NH3 NH4 2HPO4 贫液 吸收氨气 富液 煤气与循环磷酸铵溶液进行三段逆流接触而使煤气中氨被吸收 上段喷洒液中连续补入从解析塔来的贫液 下段循环液中多余的富液连续送出去解析 间断的补入丢失的磷酸溶液和水 通过调整出口煤气温度和补入贫液的温度调整水平衡 吸氨塔参数控制 含氨 0 08g m3 补入贫液摩尔比1 2 1 4 送出富液摩尔比1 75 1 85 保证脱氨效率 6 解析塔 反应机理 NH4 2HPO4NH4H2PO4 NH3 富液 解吸氨气 贫液 分离出富液中所吸收的氨 塔顶氨气去冷凝器作精馏原料 塔底出贫液 贫液送回吸氨塔 调节解析塔进料富液温度 调节水平衡 解析塔参数控制 165 175 192 2 塔顶温度165 175 保证氨汽浓度约为18 调节水平衡 保证贫液摩尔比为1 2 1 4 7 精馏塔 参数控制 39 42 40 65 遇塔底温差 10 塔顶温度39 9 0 3 回流比1 5 3 精馏操作 影响精馏操作的主要因素有哪些 不能任意增减采出率 否则会导致塔内组成变化 操作波动 使操作不能达到预期的分离要求 物料平衡 进料热状况 塔顶回流 塔釜温度 操作压力 当回流比增大时 精馏产品质量提高 当回流比减小时 xD减小而xW增大 使分离效果变差 进料状况改变而位置不变 会引起馏出液和釜残液组成的变化 提高塔釜温度有利于提高传质效率 一般操作习惯于用温度来提高产品质量 降低工艺损失 塔压波动过大 会破坏全塔的气液平衡和物料平衡 使产品达不到所要求的质量 精馏操作过程中温度是判断产品质量是否合格的标准 而温度随着压力的变化而改变 要维持精馏操作的稳定必须控制塔内操作压力的恒定 塔压波动将改变整个塔的操作状况 进料组成 7个因素的总体描述 塔釜温度 冷剂量 进料流量 回流量 仪表故障 设备和管道的冻堵等 塔顶温度 影响塔压力变化的因素 板式精馏塔的到底是怎么提纯产品的 其构造是什么样的 板式塔的操作特性一 气体量逐渐变大 漏液 塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象 漏液 液沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴 液沫夹带 板式塔的操作特性二 液体量逐渐增大 干吹 气相返混 板式塔的操作特性三 气相液相同时增大 塔内上升蒸汽的速度过大 超过了最大允许速度所造成的 液泛下层塔板上的液体涌至上层塔板 破坏了塔的正常操作 液体负荷太大 使溢流管内液面上升 以至上下塔板的液体连在一起 液泛的录像 板式塔的单层塔板平面图 CIST创举塔盘 帽罩上喷出的液体可以对喷 对喷的结果可以强化传质效率 由于帽罩上液体的喷射具有方向性 因此可以减少液体的返混 从而增大板效率 由于帽罩的特殊结构 可使每层塔板的雾沫夹带减小 从而使塔板在通量增大时雾沫夹带不会超标 优势一 2优势二 2优势三 过热降温器 高压蒸汽的比容低 节约管道过热输送时减小冷凝损失 高压过热输送 饱和蒸汽在低压下的饱和蒸汽比高压下的大过热蒸汽变成饱和蒸汽易在传热壁上形成液膜 增大传热系数 低压饱和使用 蒸汽的使用前提 减压降温增湿 8 无水氨的现场应急处理 1 泄压排空当罐体开裂尺寸较大而无法止漏时 开启降温喷淋 消防喷淋及消防水带在使馆现场布置多道水幕 在空中形成严实的水网 尽可能地将泄漏区域给覆盖住 中和 稀释 溶解泄漏的氨气 启用废水泵或临时移动泵将废水输送到指定区域处理 不能让废水流入地下井进入脱酚系统 对附近的地下井入口进行封堵 防止造成二次水污染事故 尽可能将罐内残余液氨导入空罐或其他备用罐中 2 器具堵漏A 管壁发生泄漏 又不能关闭阀门止漏时 可使用不同形状的堵漏垫 堵漏楔 堵漏胶 堵漏带等器具实施封堵 B 微孔泄漏可以用螺丝钉加粘合剂旋入孔内的办法封堵 C 管壁撕裂泄漏可以用充气袋 充气垫等专用器具从外部包裹堵漏 D 带压管道泄漏可用捆绑式充气堵漏带 或使用金属外壳内衬橡胶垫等专用器具施行堵漏 E 阀门 法兰盘或法兰垫片损坏发生泄漏 可用不同型号的法兰夹具并注射密封胶的方法实施封堵 也可以直接使用专门阀门堵漏工具实施堵漏 液氨对健康的危害 高浓度的氨对粘膜有刺激作用 高浓度氨可引起组织溶解性坏死 皮肤及上呼吸道粘膜化学性炎症及烧伤 肺充血 肺水肿及出血等 1 中毒症状轻度中毒 眼 口有辛辣感 流鼻涕 咳嗽 声音嘶哑 吞咽困难 头昏 头痛 眼结膜充血 水肿 口唇和口腔 眼部充血 胸闷和胸骨区疼痛等 重度中毒 吸入高浓度氨时 可引起喉头水肿 喉痉挛 发生窒息 外漏皮肤可出现 度化学灼伤 眼睑 口唇 鼻腔 咽部及喉头水肿 粘膜糜烂 可能出现溃疡 2 急救措施皮肤接触 立即脱去被污染的衣着 引用2 硼酸液或大量流动清水彻底冲洗 要特别注意清洗腋窝 会阴等潮湿部位 就医 眼睑接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟 就医 吸入时 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道畅通 如呼吸困难 给输氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 溴化锂水溶液的性质 1 水特点 便宜 安全 气化潜热大 常压下蒸发温度高 100 常温下饱和压力低 0 以下结冰 2 溴化锂属盐类 融点549 沸点高 1265 不挥发 易溶于水 性质稳定 在高温下溴化锂的水溶液加热时 认为仅产生水蒸气 溴化锂还具有很强的吸水性 溶液浓度超过66 后溴化锂易结晶析出 制冷系统 溴化锂在水中溶解度 1 工艺流程简介 冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却 冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发 成为冷剂蒸汽 进入吸收器内 被浓溶液吸收 浓溶液变成稀溶液 吸收器的稀溶液 由溶液泵送往再生器 在再生器中稀溶液被加热 成为最终浓溶液 浓溶液流经热交换器 温度被降低 进入吸收器 滴淋在冷却水管上 吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽 成为稀溶液 另一方面 在再生器内 外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸气 进入冷凝器被冷却 经减压缸流 变成低温冷剂水 进入蒸发器 滴淋在冷水管上 冷却进入蒸发器的冷水 2 流程图 节流阀 冷凝器 发生器 工作蒸汽 吸收器 冷却水 蒸发器 调压阀