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超高纯氨精馏系统的节能新工艺
作者：代智荣来源：《中国化工贸易中旬刊》2018年第02期
摘要：超高纯氨精馏系统的节能工艺思路主要包括节省蒸汽消耗量、维持精馏塔的理想的工况两个方面，进行节能改造主要包括氨水吸收式制冷、降低精馏蒸汽消耗等，对氨水吸收式制冷工艺的优化思路，关键在于确定合适的氨水相平衡，精准的控制热源温度、冷却水温度、制冷温度等参数，提高热量的利用率。通过提高进料温度、减少废氨水回流量、保护塔内温度稳定等方法降低精馏蒸汽的消耗。有条件的企业可以进行设备的改造，如改造塔板、使用高性能的填料，以优化工艺流程。关键词：超高纯氨精馏系统；节能；工艺能源是国家经济的命脉，是经济增长、社会发展的基本驱动力。我国是工业第二大国，也是能源消耗的第二大国，现阶段我国面临节能减排方面巨大的压力，单位国内生产二氧化碳排放量是美国的5倍，面临较大的国际压力。超高纯氨精馏系统是生产氨水的系统，耗能非常大。本次研究尝试分析超高纯氨精馏系统的节能新工艺。1氨精馏工艺氨精馏工艺方法较多，基本原理大同小异，从锅炉进来的蒸汽直接对原料氨水进行蒸馏，通过蒸馏挥发的轻组分进入塔顶的氨气收集器，在氨气分缩器中的循环水冷却过程中，将冷却后的液体通过管道传递到氨精馏塔顶部回流装置。在此过程中，精馏塔底部外出氨精馏废水通过热交换机与剩余氨水进行换热，当废水温度达到7080℃送入到废水冷却器二次冷却，循环水冷却到30℃，废水导入到氨精馏废水槽中。进行节能处理的思路：①在保证氨精馏效率情况下，确保蒸汽消耗量，以节约资源消耗；②工业废水中可能会导致氨精馏塔塔板堵塞，需要及时处理。理论上在操作参数、内部结构不变的情况下，废水中的氨、氮质量分数与蒸汽量存在负相关的作用，蒸汽量的存在适宜范围，过大可能导致压力过大，设备波动不稳。2节能改造21氨水吸收式制冷氨水吸收式制冷技术是超高纯氨精馏系统节能改造的关键，也是常用的吸收式制冷系统，以水为吸收剂，氨为制冷剂，对环境、大气层臭氧层无害，以热能为驱动能源，不仅可以利用锅炉蒸汽、燃料产生的热能，还能够利用工业余热、废热、太阳能等低品位的热能。氨水吸收式制冷改造的要点：
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①氨水沸点较水更低，当氨制冷剂中含有水分，氨制冷剂浓度显著下降，若保持蒸发器压力不变，则蒸发稳定上升，若保持蒸发器蒸发稳温度不变，蒸发压力则会减r