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1、碳酸氢铵工艺设计中解吸塔的选择摘要：本文通过对解吸原理的分析，对设计条件下解吸塔操作条件和塔盘型9}:I+L;E)e2v8b;Q式的选定以及塔板负荷的计算。确定了适用于解吸含氨水以达到提高氨浓度为,G:M+a+X&a#k#S7@2^6Y目的的塔设备。&G2]4P!S+t1g1T$^;2Uy0s0C:A#^-q引言9q1a;v7?+s;~:[*i在吉化集团治理化肥厂铜洗废氨水生产20000#`;o,I&}(`!}:y*{吨／年碳酸氢铵装置工艺设计中，由于所用原料为*^&s/X8e1J吉化化肥厂铜洗车间的含碳废氨水(含氨约0ub"i+P"S&J4．5％)，需用解吸的方法从中提取氨
2、，使氨水浓度2S/V:{2B*r.U达到15％以上，以进行碳化反应，那么，选择一's2z;v"L;G/x+G$~7V/p7a个合适的解吸塔便摆在了突出的位置上。#4X(M4E:x7G-U%@/M1解吸的原理(E.Z*ql9V*R1N*M%d*F解吸过程是化工单元操作之一，它是使溶解的)D/h0y-d6r气体组分与吸收剂分开的操作。解吸过程是被再生S#i-O(C7i6D7D/q的吸收剂与解吸剂相互作用而发生的。同时被解吸1EH6~7~59[+D)u9V'H的组分从液相中分离出来进入气相。解吸的目的是$N)w3q2V:A5z.g6k$WV0j在最小解吸剂用量下从吸收剂中最充分地
3、分离出被3n7q.W4p-X6q+e"b吸收的组分。解吸一般是在连续逆流的塔设备(填(b%W#I)^2f*~7w料塔)或梯级接触设备(板式鼓泡设备)中进行'{:@/N3;v3[的。&I(x#L+m7{,^,P+b9N.x3n2设计条件!O.X8}(j6w;$N2r't本设计中，解吸液是含碳氨水，流量9m3／h，含氨4．5％，在解吸液中co2与氨以氨基甲酸铵06r%x"x4D/Z&g+a(g(NH4COONH2)形式存在，在低压高温下，用水0`6S;r2N2M蒸汽直接加热解吸液，使氨基甲酸铵和氨水分解，/D9u6H)f/B0~!p'b$W放出NH3和co2，并随少量水蒸汽带
4、出塔顶，得&V&u#Xm39y8_到含氨浓度15％以上的氨水，达到浓缩氨的目的，%f5c.s$@&`3R%t.}%u塔底废水含氨小于0．05％，以达到废水排放要求。(Q:Z)n+E1C"Y,T3解吸塔的选择8y*O,s:~0b%D*u3．1操作条件的选定!g+u*X3
5、9j6x1E'v5x在考察中发现尿素生产过程中碳铵液的组成及1T1@+}2y8H,n+Y$e其解吸气的组成与本设计的指标相似，其组成实测8w:f4g/X4
6、值见表1。解吸塔操作条件为：塔顶温度120℃，)K1K0Y&n%k*z.G5~8B#G塔釜温度145—150℃，操作压力0．35MPa，处理:I+H1x3c
7、9T"~/M)?i&U量8—10m3／h。假设本设计解吸液采用尿素生产过#w!E!@;d+i3u$}程中的碳铵液解吸塔的操作条件来进行解吸提浓$?;`,I2H2@%V/}._5F氨，通过物料平衡及热量平衡计算。,M&I+S*C(z+T3E0v:x9C#j8`)o;V6x:s3．2塔盘形式的确定s7B(]#i/q,R!f%A%}-v尿素车间碳铵液解吸塔为浮阀塔，20块塔板，5N7O'K!!L5u2x!g分块式，板间距350mm，每块塔板上安装18个浮4
8、:x.z'l4b7u*u9c;~(h/y阀。$G#U,a,h0i浮阀塔与其它型式的塔相比有以下几个特点：2m0m:i&{0l)
9、Ta．由于浮阀在塔盘上可以排得很紧密，阀孔$s!}5
10、)_.c1o"b!I4m数多，因此浮阀塔的处理能力大；*F*V)})Z9m"Q;j5J)fb．由于浮阀可在一定范围内自由升降以适应6?3g5c7A#p8Y气量的变化而气缝速度几乎不变，因此能在较宽的8l7i)^-~!m#t/J)
11、2U8r范围内保持高效率，操作弹性大；5e$RX*I"S5I7}.W7Z7oc．由于汽液接触状态良好，且蒸汽以水平方(W&F9}#x$m"K向吹入液层，故雾沫夹带较少，塔板效率较高；/M2R!y)R/x.I%k"Z2Xd．由于气流通过浮阀时只有一次收缩、扩大,A;["L*Q'N-J-}及转弯，故干板
12、压力降较低；1I6_;u0a%re．由于浮阀形状简单，可减低液面落差，因*G*I7f&t+h+k-k,l3W,K*I9G而蒸汽分布较均匀；0f!t;A+H9K3Q'rf．由于阀盘大多用不锈钢制造，加之阀片不9C&U8F"Q9D+F8n2a+a停地浮动，所以不易积垢堵塞，故操作周期较长，1w1e4c5c0E#2Q清理也省工省时；,[+[!i(W/S:Xg．结构简单，制造、安装容易，且省料，制"k-^Si!fi+
13、6a造费用低。/o)R1l'}3Z-m)p5m9n通过以上几点可以看出浮阀塔比填
