水力喷射抽真空技术在尿素蒸发系统的应用

1、水力喷射抽真空技术在尿素蒸发系统的应用张大涛（山东飞达化工科技有限公司泰安271400 ）0 前言山东飞达化工科技有限公司尿素生产装置生产能力为15 万吨 / 年，原蒸发系统采用蒸汽喷射抽真空的方式，吨尿素耗 1.27 MPa 蒸汽 68Kg ，日耗蒸气 28 吨左右。随着煤炭价格的不断攀升， 蒸汽的生产成本越来越高， 由于我公司使用的是县热电厂的蒸汽，价格达到了 130 元/ 吨，使蒸汽在尿素的制造成本中占的比重越来越高。为进一步降低尿素成本，提高企业效益，公司决定新上 20 吨/时循环硫化床锅炉。 20 吨 / 时循环硫化床锅炉投入运行后， 脱盐水用量明显增大，水质经常出现超标现象， 尿素

2、蒸发系统一段喷射器喉管处经常出现堵塞，被迫停蒸发系统检修， 不仅影响尿素产量和消耗，而且造成尿素系统加减量频繁、波动较大。为了尽快稳定尿素生产，解决以上问题，公司在2007 年 12 月组织相关技术人员在经过充分的考察论证后，投资 24.2 万元，在尿素蒸发系统采用了 “水”代“汽”喷射抽真空改造，不仅解决了生产中的问题节约了大量的蒸汽，同时由于真空稳定产品质量有了明显的提高，并且还回收了蒸发系统排放尾气中的氨，避免了环境的污染。1 改造内容及操作要点（ 1）原一段、二段（ B）蒸汽喷射器不动，在蒸汽喷射器前分别安装球阀，并开三通安装球阀去水力喷射器，同时保留原蒸汽喷射器备用。一段和二段（B）

3、双吸水力喷射器安装在五楼。 利用旧设备改制的循环水箱和换热器以及新购置的水泵放置于三楼平台。（ 2）工艺流程为：脱盐水补入循环水槽， 由循环水泵加压经冷却器降温后，分两路进入系统， 一路进一段水力双吸喷射器代替原一段蒸汽喷射器， 另一路进入二段水力双吸喷射器代替原二段蒸汽喷射器。循环水经过水力双吸喷射器后，造成吸入室内压力降低而形成真空。 随着生产的继续， 气体的不断冷凝， 尾气中的氨不断的被水吸收，循环水的氨浓度不断上升，当氨浓度达到 7% 时，将循环水槽中三分之二的稀氨水放至碳铵液槽， 然后碳铵液槽补入等量的脱盐水继续循环使用。工艺流程见图 1 。（ 3）主要设备见表 1表 1设备名称规格

4、及型号数量备注循环水泵JFNB125-100-250B扬 程 70m流1新购量 200m 3/h 配 55kw电极双吸水力喷射器SP-1-161新购A双吸水力喷射器 BSP-II-161新购循环水槽2000 4000 10V12 m 31旧设备改制冷却器F70m 21旧设备改制图 1二段蒸发分离器原二段蒸汽喷射器（A ）原一段蒸汽喷射器蒸汽原二段蒸一段蒸发汽喷射器分离器（B ）一表冷二表冷中间冷双吸水力喷射器二段（ B）换热器双吸 水力喷射器一段循环水槽溢流口至碳铵液槽循环水泵排水口（ 4）操作要点：开启循环水泵压力达到0.5MPa 后开出口阀，循环水分两路进入一段双吸水力喷射器及二段双吸水力

5、喷射器（B），用各自的进口阀控制调整相互之间的压力及真空度。循环水通过双吸水力喷射器形成高速射流，强制携带、吸入蒸发分离器中的尾气， 形成真空，使一段蒸发真空压力达到-0.06MPa ，二段蒸发真空压力达到 -0.08MPa，从而满足蒸发操作所需的真空度及对应的抽气量。同时关闭原一段蒸气喷射器及原二段蒸气喷射器（B）的蒸汽，转入正常运行。随着生产的继续，循环水的氨浓度不断上升，当氨浓度达到7% 时，将循环水槽中三分之二的稀氨水放至碳铵液槽，然后碳铵液槽补入等量的脱盐水继续循环使用。2 项目投资及工期（1） 循环水泵 2.5 万元；双吸水力喷射器两台5.5 万元。（2） 利用旧设备改制换热器及循

6、环水槽1.2 万元。（3） 电器仪表及管道阀门15 万元。（4） 安装费 2.5 万元。（5） 合计 24.2 万元。（6） 施工工期 7 天。3 运行情况2007 年 12 月 21 日早 8 ：00 双吸水力喷射器投入运行，同时关掉两级蒸汽喷射器的蒸汽，运行至今非常平稳。一段蒸发系统压力稳定在-0.06MPa ，二段蒸发系统压力稳定在 -0.08 MPa 。不仅解决了生产中的问题，而且节约了大量的蒸汽，同时由于真空稳定产品质量有了明显的提高，并且还回收了蒸发系统排放尾气中的氨，避免了环境的污染。具体运行指标见表2 。表 2控制项目指标备注一段蒸发系统压力（ MPa ）-0.06二段蒸发系统

7、压力（ MPa ）-0.08一段水力喷射器入口水压0.60调节好后基本不动（MPa ）二段水力喷射器入口水压0.60调节好后基本不动（MPa ）循环水泵出口压力（ MPa ）0.65循环水槽液位2/3靠溢流管液位恒定循环水氨浓度（ %） 7%4 经济效益分析（1）原设计中一段、二段（ B）蒸汽喷射器吨尿素蒸汽消耗为 68Kg ，按日产尿素 420 吨计算，日耗蒸汽420 吨68 Kg/ 吨 28.56 吨，每吨蒸汽按130元计算，则每日的蒸汽费用为：28.56 吨130 元 / 吨 3712.8 元。（2）改为双吸水力喷射器后，配用电机功率为55kw ，轴功率为 37kw ，则日耗为： 37 kw 24 小时 888 kwh ，每 kwh 电按 0.36 元计算，则日耗电费用为： 0.36 元/kwh 888kwh 319.68 元。（3）改为双吸水力喷射器后，可从一段尾气中回收的氨的数量为0.93 Kg/吨尿素（氮肥设计手册中查得，改造前直接排入大气），按日产 420 吨尿素每日可回收氨为： 420 吨0.93Kg/ 吨 390.6Kg ，每吨氨按 2200 元计算，则每日可节约费用为： 0.39 吨2200 元/ 吨 858 元。合计每天节约的费用