專利名稱：三聚氰胺尾氣處理工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)尿素生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，具體是一種三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)尿素生產(chǎn) 中三聚氰胺尾氣處理工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)尿素工藝中，三聚氰胺生產(chǎn)后尾氣需要回收后輸送到尿素生產(chǎn)中 使用，現(xiàn)有三聚氰胺尾氣回收常用的方法是采用吸收塔進行回收，在吸收塔內(nèi)，洗滌 液從塔上部噴淋而下，尾氣自塔底進入后與洗滌液進行逆向吸收，吸收后的液體送入 尿素系統(tǒng)高濃度碳銨液槽內(nèi)，經(jīng)過解吸、水解提濃后形成甲銨液，送入尿素生產(chǎn)工藝 中使用。該方法形成的甲銨液中的氨和二氧化碳的含量均很低，含水量較高，聯(lián)產(chǎn)尿 素時將大大降低尿素合成塔的轉(zhuǎn)化率，導(dǎo)致尿素合成塔返水率過高，返水率一般可達
50%-60%，對尿素生產(chǎn)系統(tǒng)影響很大，并且在解吸和水解的過程中，增加了汽、水、電 的消耗，造成生產(chǎn)負荷提高，成本增加，同時經(jīng)過現(xiàn)有三聚氰胺尾氣經(jīng)處理裝置回收 后再排向大氣的廢氣中含氨量高，造成嚴重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種三聚氰胺尾氣處理工藝及設(shè)備，它可以解決公知 技術(shù)中存在的不足，通過設(shè)置甲銨生成器等多道工藝對三聚氰胺尾氣進行回收，直接 生成高濃度甲銨溶液，該甲銨溶液含水量小，含氨和二氧化碳量高，更加利于聯(lián)產(chǎn)尿 素使用，同時本工藝對三聚氰胺尾氣吸收充分，大大減少了最終排放氣體的含氨量， 減少環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的之二在于提供上述三聚氰胺尾氣處理工藝所使用的三聚氰胺尾氣 處理設(shè)備，
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)三聚氰胺尾氣處理工藝，包括 以下工藝
(1) 、三聚氰胺產(chǎn)生的尾氣通過進氣管輸送到甲銨生成器下部的冷凝腔，在冷凝 腔內(nèi)換熱器處進行冷凝吸收，形成甲銨溶液；
(2) 、冷凝腔內(nèi)未被吸收的尾氣上升進入甲銨生成器上部的洗滌腔，與洗滌腔上部噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收，形成甲銨溶液；
(3) 、上述兩步工藝中產(chǎn)生的甲銨溶液經(jīng)甲銨生成器底部甲銨液輸送管排出并儲
存；
(4) 、洗滌腔內(nèi)未被吸收的尾氣由甲銨生成器頂部排氣口排出，進入尾氣冷凝器， 在尾氣冷凝器內(nèi)與尾氣冷凝器內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；
(5) 、經(jīng)過尾氣冷凝器內(nèi)冷凝吸收后的殘存氣體排放到常壓吸收塔，在常壓吸收 塔內(nèi)與常壓吸收塔內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；
(6) 、常壓吸收塔內(nèi)經(jīng)過洗漆吸收后殘存氣體排放到大氣中。 部分甲銨液經(jīng)甲銨輸送管進入循環(huán)液管，再經(jīng)過循環(huán)液管進入甲銨生成器的進氣
管和冷凝腔中上部，該部分甲銨液進入冷凝腔后對其中氣體和液體進行攪拌。
所述尾氣冷凝器中產(chǎn)生的液體經(jīng)尾氣冷凝器底部的洗滌液輸送管輸送到洗滌液 冷卻器，該液體在洗滌液冷卻器內(nèi)進行冷卻，形成洗滌液，洗滌液進入甲銨生成器上 部的洗滌腔的噴淋管，由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi)氣體行洗滌吸收。
所述洗滌腔內(nèi)部分洗滌液以及甲銨液經(jīng)洗滌腔下部的集液腔收集，然后由循環(huán)管 流入洗滌液冷卻器，該液體在洗滌液冷卻器內(nèi)進行冷卻，形成洗滌液，該洗滌液進入 甲銨生成器上部的洗滌腔的噴淋管，由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi)氣體行洗滌吸收。
所述三聚氰胺尾氣處理工藝使用的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，包括甲銨生成器，甲 銨生成器下部是冷凝腔，上部是洗漆腔，洗滌腔與冷凝腔相通，冷凝腔下部外壁上安 裝進氣管和甲銨液輸送管，甲銨液輸送管距離甲銨生成器底面的距離小于進氣管距離 甲銨生成器底面的距離，冷凝腔內(nèi)安裝換熱器，洗滌腔內(nèi)下部安裝填料層，洗滌腔上 部安裝噴淋管，冷凝腔頂部設(shè)置排氣口，排氣口通過管路與尾氣冷凝器進氣口連通， 尾氣冷凝器上部排氣口通過管路與常壓吸收塔進氣口連通，常壓吸收塔排氣口與大氣 相通。
所述換熱器由多根"U"型換熱管組成，甲銨生成器底部設(shè)置進水腔和出水腔， 進水腔分別與冷卻水進水管和"U"型換熱管進水口連通，出水腔分別與冷卻水出水 管和"U"型換熱管出水口連通。
所述冷凝腔外壁中上部和進氣管上分別安裝循環(huán)液管，循環(huán)液管與甲銨液輸送管 連通。所述冷凝腔下部外壁上安裝分氣腔，分氣腔上安裝尾氣進口，冷凝腔下部外壁上 與分氣腔相對應(yīng)的位置上開設(shè)若干進氣口 。
所述尾氣冷凝器底部安裝洗滌液輸送管，洗滌液輸送管與洗滌液冷卻器連接，洗 滌液冷卻器與噴淋管連通，洗滌腔內(nèi)下部四周安裝集液腔，洗滌腔下部外疊上安裝洗 滌液出液管，洗滌液出液管分別于與集液腔和洗滌液冷卻器連通。
本發(fā)明的有益效果在于尾氣進入甲銨生成器中進行兩級吸收，大大提高了尾氣 吸收效率，所生成的甲銨液中氨和二氧化碳的濃度高，含水量低，氨和二氧化碳濃度 可達70%-80%,聯(lián)產(chǎn)尿素時能夠大幅提高尿素合成塔的轉(zhuǎn)化率,減少返水率，本工藝聯(lián) 產(chǎn)尿素時尿素合成塔返水率僅為30%左右，大大提高了聯(lián)產(chǎn)尿素的生產(chǎn)效率；本工藝
生成的甲銨液濃度高，無需進行解吸和水解過程即可聯(lián)產(chǎn)尿素使用，減少了汽、水、 電的消耗，降低了生產(chǎn)成本，相對現(xiàn)有三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)尿素尾氣處理工藝，本發(fā)明提取
每噸氨可節(jié)能2.2kj，節(jié)約蒸汽3.95噸；尾氣經(jīng)過多道工藝回收處理，被充分吸收利 用，最終排向大氣的氣體中，含氨量極低，大大降低環(huán)境污染；相對現(xiàn)有工藝，本發(fā) 明在工藝更加簡潔的同時，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本等；本發(fā)明所述三聚氰 胺尾氣處理裝置具有生成甲銨液濃度高；尾氣回收率高；結(jié)構(gòu)簡潔合理；成本低等優(yōu) 點。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本發(fā)明中甲銨生成器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
對照附圖對本發(fā)明做進一步說明 三聚氰胺尾氣處理工藝，包括以下工藝
1、 三聚氰胺產(chǎn)生的尾氣通過進氣管輸送到甲銨生成器下部的冷凝腔，在冷凝腔 內(nèi)換熱器處進行冷凝吸收，形成甲銨溶液；
2、 冷凝腔內(nèi)未被吸收的尾氣上升進入甲銨生成器上部的洗滌腔，與洗滌腔上部 噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收，形成甲銨溶液；
3、 上述兩步工藝中產(chǎn)生的甲銨溶液經(jīng)甲銨生成器底部甲銨液輸送管排出并存儲， 由于在甲銨生成器中尾氣經(jīng)過了冷凝吸收和洗滌吸收兩步吸收，因此甲銨生成器內(nèi)形成的甲銨液含氨和二氧化碳的濃度高，含水量低，無需經(jīng)過解吸和水解即可用以聯(lián)產(chǎn) 尿素使用，在聯(lián)產(chǎn)尿素時能夠大幅提高尿素合成塔的轉(zhuǎn)化率，提高聯(lián)產(chǎn)尿素的生產(chǎn)效 率，降低了生產(chǎn)能耗；
4、 洗滌腔內(nèi)未被吸收的尾氣由甲銨生成器頂部排氣口排出，進入尾氣冷凝器， 在尾氣冷凝器內(nèi)與尾氣冷凝器內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；
5、 經(jīng)過尾氣冷凝器內(nèi)冷凝吸收后的殘存氣體排放到常壓吸收塔，在常壓吸收塔 內(nèi)與常壓吸收塔內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；
6、 常壓吸收塔內(nèi)經(jīng)過洗滌吸收后殘存氣體排放到大氣中。
三聚氰胺尾氣經(jīng)過甲銨生成器的兩級吸收時，約有90%的氨和二氧化碳被吸收， 經(jīng)過尾氣冷凝器的洗滌吸收時，剩余10%的氨和二氧化碳被吸收，最終再經(jīng)過常壓吸 收塔的洗滌吸收，基本實現(xiàn)氨和二氧化碳完全回收，充分利用三聚氰胺尾氣中資源， 減少尾氣對環(huán)境的污染。
本發(fā)明的進一步特征在于為了提高甲銨生成器中的吸收率，將部分甲銨液經(jīng)甲 銨輸送管輸送到循環(huán)液管，再經(jīng)過循環(huán)液管進入甲銨生成器的進氣管和冷凝腔中上部， 該部分甲銨液進入冷凝腔后對其中氣體和液體進行攪拌，從而提高氨和二氧化碳的吸 收率。
為了減少洗滌液的使用，降低生產(chǎn)成本，將尾氣冷凝器中產(chǎn)生的液體經(jīng)尾氣，凝 器底部的洗滌液輸送管輸送到洗滌液冷卻器，該液體在洗滌液冷卻器內(nèi)進行冷卻，形 成洗滌液，洗滌液進入甲銨生成器上部的洗滌腔的噴淋管，由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi) 氣體行洗滌吸收。本實施例中進一步特征在于洗滌腔內(nèi)部分洗滌液以及甲銨液經(jīng)洗 滌腔下部的集液腔收集后，由循環(huán)管流入洗滌液冷卻器，形成洗滌液，該洗滌液進入 甲銨生成器上部的洗滌腔的噴淋管，由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi)氣體進行洗滌吸收，本 實施例方案可以充分利用洗滌液，減少洗滌液的使用，進一步降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明所述三聚氰胺尾氣處理工藝所使用的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備的主體結(jié)構(gòu) 有甲銨生成器22，甲銨生成器22下部是冷凝腔6，上部是洗滌腔IO，洗漆腔10與冷 凝腔6相通，冷凝腔6下部外壁上安裝進氣管3和甲銨液輸送管17，進氣管3與三聚 氰胺尾氣輸送管相通，甲銨液輸送管17距離甲銨生成器22底面的距離小于進氣管3 距離甲銨生成器22底面的距離，該設(shè)計方案可使甲銨液輸送管17處于甲銨生成器內(nèi)壓力最大處，能夠確保生成液的濃度，提高甲銨液中氨和二氧化碳濃度。冷凝腔6內(nèi)
安裝換熱器，洗滌腔10內(nèi)下部安裝填料層9，洗滌腔10上部安裝噴淋管13，冷凝腔 IO頂部設(shè)置排氣口 12，排氣口 12通過管路與尾氣冷凝器24進氣口連通，尾氣冷凝器 24上部排氣口通過管路與常壓吸收塔26進氣口連通，常壓吸收塔26排氣口與大氣相 通。
本發(fā)明所述換熱器可以是單根換熱管、環(huán)形換熱管等，本發(fā)明優(yōu)選方案為換熱器 由多根"U"型換熱管16組成，多根"U"型換熱管16相對單根換熱管等具有換熱效 率高的優(yōu)點。所述甲銨生成器22底部設(shè)置進水腔2和出水腔18，進水腔2分別與冷 卻水進水管1和"U"型換熱管16進水口連通，出水腔18分別與冷卻水出水管19和 "U"型換熱管16出水口連通，冷卻水由冷卻水進水管1進入進水腔2在進入換熱管 16進行換熱，換熱完成后流入出水腔18，再由冷卻水出水管19流出。
上述實施方案進一步特征在于在冷凝腔6外壁中上部和進氣管3上分別安裝循 環(huán)液管15，循環(huán)液管15與甲銨液輸送管17連通。通過循環(huán)液管15向冷凝腔6內(nèi)輸 送甲銨液，甲銨液在冷凝腔6內(nèi)與尾氣進行冷凝吸收，同時甲銨液還可以起到攪拌作 用，從而提高冷凝腔6內(nèi)的吸收率。
為了減少洗漆液的使用，降低生產(chǎn)成本，在尾氣冷凝器24底部安裝洗滌液輸送管 31，洗滌液輸送管31與洗滌液冷卻器23連接，洗滌液冷卻器23與噴淋管13連通， 洗滌腔10內(nèi)下部四周安裝集液腔20，洗滌腔10下部外壁上安裝洗滌液出液管14，洗 滌液出液管14分別于與集液腔20和洗漆液冷卻器23連通，尾氣冷凝器24內(nèi)產(chǎn)生的 液體和集液腔20內(nèi)回收的液體，進入洗漆液冷卻器23后形成洗滌液，再次輸送到洗 滌腔10內(nèi)使用，洗滌液反復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本。
為了使尾氣能夠均勻進入冷凝腔6，提高吸收率，在冷凝腔6下部外壁上安裝分 氣腔4，分氣腔4為環(huán)形結(jié)構(gòu)，圍繞在冷凝腔6外壁外部，所述分氣腔4上安裝尾氣 進口3，冷凝腔6下部外壁上與分氣腔4相對應(yīng)的位置上開設(shè)若干進氣口 5，三聚氰胺 尾氣通過尾氣進口 3進入分氣腔4，然后經(jīng)冷凝腔6外壁上的若干進氣口 5進入冷凝 腔6，尾氣通過分氣腔4后，分布更加均勻，不會造成氣體阻塞，有利于冷凝吸收。
權(quán)利要求
1、三聚氰胺尾氣處理工藝，其特征在于包括以下工藝(1)、三聚氰胺產(chǎn)生的尾氣通過進氣管輸送到甲銨生成器下部的冷凝腔，在冷凝腔內(nèi)換熱器處進行冷凝吸收，形成甲銨溶液；(2)、冷凝腔內(nèi)未被吸收的尾氣上升進入甲銨生成器上部的洗滌腔，與洗滌腔上部噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收，形成甲銨溶液；(3)、上述兩步工藝中產(chǎn)生的甲銨溶液經(jīng)甲銨生成器底部甲銨液輸送管排出并儲存；(4)、洗滌腔內(nèi)未被吸收的尾氣由甲銨生成器頂部排氣口排出，進入尾氣冷凝器，在尾氣冷凝器內(nèi)與尾氣冷凝器內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；(5)、經(jīng)過尾氣冷凝器內(nèi)冷凝吸收后的殘存氣體排放到常壓吸收塔，在常壓吸收塔內(nèi)與常壓吸收塔內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；(6)、常壓吸收塔內(nèi)經(jīng)過洗滌吸收后殘存氣體排放到大氣中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺尾氣處理工藝，其特征在于部分甲銨液經(jīng) 甲銨輸送管進入循環(huán)液管，再經(jīng)過循環(huán)液管進入甲銨生成器的進氣管和冷凝腔中上部， 該部分甲銨液進入冷凝腔后對其中氣體和液體進行攪拌。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三聚氰胺尾氣處理工藝，其特征在于尾氣冷凝器中產(chǎn)生的液體經(jīng)尾氣冷凝器底部的洗滌液輸送管輸送到洗滌液冷卻器，該液體在洗 滌液冷卻器內(nèi)進行冷卻，形成洗滌液，洗滌液進入甲銨生成器上部的洗滌腔的噴淋管， 由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi)氣體行洗滌吸收。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三聚氰胺尾氣處理工藝，其特征在于洗漆腔內(nèi)部分洗滌液以及甲銨液經(jīng)洗滌腔下部的集液腔收集，然后由循環(huán)管流入洗滌液冷卻器，該 液體在洗滌液冷卻器內(nèi)進行冷卻，形成洗滌液，該洗滌液進入甲銨生成器上部的洗滌 腔的噴淋管，由噴淋管噴出與洗滌腔內(nèi)氣體行洗滌吸收。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的三聚氰胺尾氣處理工藝使用的三聚氰胺尾氣處 理設(shè)備，其特征在于包括甲銨生成器(22)，甲銨生成器(22)下部是冷凝腔(6)， 上部是洗漆腔(10)，洗滌腔(10)與冷凝腔(6)相通，冷凝腔(6)下部外壁上安裝 進氣管(3)和甲銨液輸送管(17)，甲銨液輸送管(17)距離甲銨生成器(22)底面的距離小于進氣管(3)距離甲銨生成器(22)底面的距離，冷凝腔(6)內(nèi)安裝換熱 器，洗滌腔(10)內(nèi)下部安裝填料層(9),洗滌腔(10)上部安裝噴淋管(13),冷凝 腔(10)頂部設(shè)置排氣口 (12)，排氣口 (12)通過管路與尾氣冷凝器(24)進氣口連 通，尾氣冷凝器(24)上部排氣口通過管路與常壓吸收塔(26)進氣口連通，常壓吸 收塔(26)排氣口與大氣相通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，其特征在于換熱器由多根 "U"型換熱管(16)組成，甲銨生成器(22)底部設(shè)置進水腔(2)和出水腔(18)，進水腔(2)分別與冷卻水進水管(1)和"U"型換熱管(16)進水口連通，出水腔 (18)分別與冷卻水出水管(19)和"U"型換熱管(16)出水口連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，其特征在于冷凝腔(6)外 壁中上部和進氣管(3)上分別安裝循環(huán)液管(15),循環(huán)液管(15)與甲銨液輸送管(17)連通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5、 6或7任一項所述的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，其特征在于 冷凝腔(6)下部外壁上安裝分氣腔(4)，分氣腔(4)上安裝尾氣進口 (3)，冷凝腔(6)下部外壁上與分氣腔(4)相對應(yīng)的位置上開設(shè)若千進氣口 (5)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5、 6或7任一項所述的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，其特征在于 尾氣冷凝器(24)底部安裝洗滌液輸送管(31)，洗滌液輸送管(31)與洗滌液冷卻器(23)連接，洗滌液冷卻器(23)與噴淋管(13)連通，洗滌腔(10)內(nèi)下部四周安 裝集液腔(20)，洗滌腔(10)下部外壁上安裝洗滌液出液管(14)，洗滌液出液管(14) 分別于與集液腔(20)和洗滌液冷卻器(23)連通。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的三聚氰胺尾氣處理設(shè)備，其特征在于尾氣冷凝器(24) 底部安裝洗滌液輸送管(31)，洗滌液輸送管(31)與洗滌液冷卻器(23)連接，洗滌 液冷卻器(23)與噴淋管(13)連通，洗滌腔(10)內(nèi)下部四周安裝集液腔(20)，洗 滌腔(10)下部外壁上安裝洗漆液出液管(14)，洗滌液出液管(14)分別于與集液腔(20)和洗滌液冷卻器(23)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了三聚氰胺尾氣處理工藝及設(shè)備，包括以下工藝三聚氰胺產(chǎn)生的尾氣通過進氣管輸送到甲銨生成器下部的冷凝腔，形成甲銨溶液；冷凝腔內(nèi)未被吸收的尾氣上升進入甲銨生成器上部的洗滌腔，形成甲銨溶液；上述兩步工藝中產(chǎn)生的甲銨溶液經(jīng)甲銨生成器底部甲銨液輸送管排出并儲存；洗滌腔內(nèi)未被吸收的尾氣由甲銨生成器頂部排氣口排出，進入尾氣冷凝器，在尾氣冷凝器內(nèi)與尾氣冷凝器內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；經(jīng)過尾氣冷凝器內(nèi)冷凝吸收后的殘存氣體排放到常壓吸收塔，在常壓吸收塔內(nèi)與常壓吸收塔內(nèi)噴淋管噴出的洗滌液進行洗滌吸收；常壓吸收塔內(nèi)經(jīng)過洗滌吸收后殘存氣體排放到大氣中。本發(fā)明具有生成甲銨液濃度高；尾氣回收率高等優(yōu)點。
文檔編號C07C273/04GK101607168SQ20091001724
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者張慶喜, 張文杰, 李方臣, 王延峰, 鵬 陳, 魏傳國 申請人:聊城市魯西化工工程設(shè)計有限責任公司