对抗盐聚丙烯酰胺水解尾气的回收

时间:2022-05-03 10:50:54

摘要:以穿流板塔去除尾气中的水份和聚丙烯酰胺颗粒,用稀硫酸吸收并去除聚丙烯酰胺实际生产中产生的氨尾气,回收中对预处理循环槽注意事项,工艺操控制点讨论,理论可行性建议的分析及原理。

Abstract: The removal of exhaust gas through flow plate by the water column and polyacrylamide particles, with the dilute sulphuric acid removal of polyacrylamide to absorb and dilute the actual production of ammonia gas generated, recycling in the pretreatment cycle trough precautions, process operation control point are discussed, theoretical analysis and the feasibility of the proposed principle are given.

关键词:预处理循环液;CS穿流板;尾气吹脱;撇油装置;微孔布气管

Key words: pretreatment circulating fluid; flow through CS; gas stripping; skimmer plate; porous cloth tube device

中图分类号:X51 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0233-01

1穿流板塔简介

CST废气净化穿流板式塔从传质理论和传质动力学着手,强化了气液二相的湍动程度,使塔板上液层高度泡沫化,从而大大提高了传质系数、传质面积以及传质推动力,塔内板上气液二相的穿流状态,遵循流体力学基本规律,在气体通过处,气体所产生的压降大于该处液体的压降,在气体下流处,液体所产生的压降大于该气体所产生的压降。

2工艺介绍

2.1 简介大庆炼化公司目前主要产氨的聚合物工艺集中在抗盐后水解,主要工艺包括:反应液配置、聚合、预研磨及造粒、后水解、干燥和筛分包装。

2.2 氨气产生过程和理论分析工程产生的氨主要集中在后水解工段,在此工序中非离子型聚丙烯酰胺,通过加入氢氧化钠进行水解反应,转变成阴离子聚合物,通过反应机理可以看出,其产生的氨与加入的氢氧化钠成比例关系,经过一定时间的水解后,打开排氨阀,气相中的氨通过烟道排放,但实际运行中由于产生的氨使水解机压力升高,设备泄漏氨气的可能性加大,造成操作环境变差。而实际运行中,水解过程排氨阀处于开启状态,由于水解产物含有75%的水,理论上常温下氨在水中的溶解度为1∶700,但水解产物为胶状物,并且反应温度在95℃,其中溶解的氨有较大幅度的下降。占总气量1/8的水解机排放气中氨气约占工艺总排放量的1/2,该排放气排入烟道;占总气量7/8的干燥气中氨气量约占工艺总排放量的1/2,这部分溶解性氨随物料进入干燥系统,在干燥系统中随着水分蒸发一同排放。据实际生产过程的总结,上述两部分氨约各占该排放量的50%。

3选择后水解工艺废气作为回收尾气可行性分析

反应过程产生的氨主要集中在后水解部分,水解反应容器为10m3,反应物料为5m3,其中水含量占75%,反应温度为90~95℃,在反应初期没有氨气产生,随着时间的推移,氨气开始释放,形成正压,此时需要释放部分含氨气体,同时维持水解机的氨气分压,风机维持通风量3.5×104m3/h,经过2h反应基本完成,物料进入干燥段,由于水解物料中含有75%的水,其中部分氨溶解在水中,在干燥过程中释放,而水解过程产生的气体主要为空气和反应过程中产生的氨,胶状反应物不会随气体排放。所以在此阶段,对气体中的氨进行吸收是可行的,由于反应过程较难监控,所以在水解段的排放量不能监测确定,但可通过氨在水中溶解度随温度变化的特点,从理论上估算进入干燥系统的氨气量。

4对尾气回收中聚丙烯酰胺排凝液(至污水厂污泥脱水),氨气二次回收的可行性研究,以及工艺建议

4.1 必要性预处理塔和预处理循环槽的目的是去除聚丙烯酰胺颗粒和水蒸气后的氨尾气,但以新鲜水作为去除聚丙烯酰胺颗粒的同时,部分氨气已被水吸收再加上本身蒸汽中的氨气实际排出的带有聚丙烯酰胺的预处理循环液带有大量的氨气,氨气不可避免的被吸收后,再次进行加热鼓吹脱氨直接排入大气会造成二次污染,所以进行回收在环保要求和资源节约方面是有必要的。

4.2 尾气吹脱设两座预处理液循环槽,均注有新鲜水,配套相应的循环水泵,循环泵将其中一座循环槽中的新鲜水送至预处理塔顶,对尾气进行预处理。该槽循环液24小时循环喷淋,运行24小时后,关闭该槽对应的循环泵,开启另外一座循环槽对应的循环泵进行相同操作。此时开启热水阀门,对吸附有聚丙烯酰胺和氨气的循环液加热,当水温升至70℃左右时,开启鼓风脱氨装置,进行曝气脱氨操作,6小时后预处理液中氨浓度降至200mg/L以下,关闭鼓风脱氨装置与热水阀门,开启预处理液外排泵,将脱氨后的预处理液送至污水厂污泥脱水车间。

4.3 撇油装置由于水解机尾气中含有少量研磨油,为防止油随预处理液排入污水车间对生化系统造成冲击,必须进行隔油处理。在预处理液循环槽内设两套撇油装置,通过超声波液位计控制液位,浮油在预处理液脱氨前通过撇油口流至浮油罐,下层水相由循环泵抽至预处理液循环槽,通过液位计控制液面高度,浮油定期集中处理。

考虑到处理塔维护以及维修等实际情况,在废气风机出口和烟筒入口处加入通风跨线。使其处理塔设备检修时不影响干粉正常排氨过程。

5工艺操作注意事项分析

5.1 避免聚合物粘性物料堵塞微孔布气管由于鼓风脱氨装置通过回转式风机供气,由微孔布气管释放,微孔布气管安装在预处理液循环槽内,吹脱去除预处理循环液中溶解的氨。预处理循环槽内含有丙烯酰胺的预处理液,有一定的粘性,为避免微孔布气管堵塞,应当在每次排出预处理液后对微孔布气管吹扫释放。并且在下次注入新鲜水时,也应当对气管进行边注水边吹扫。

5.2 将吹脱的氨气直接排入二级吸收塔循环槽可行性分析预处理循环液经鼓吹脱氨后,得到的氨气排入二级吸收塔进气管路,此过程直接于汽相混合,由二级吸收塔中稀硫酸喷淋吸收。

5.3 工艺对研磨油控制减少排除污染物应当注意的是针对回收尾气作业,工艺上应当严格控制一次造粒SPAN研磨油的用量,避免回收尾气中油量过多影响尾气回收。正常控制可考虑,标定SPAN研磨油以每分钟600-700ml为单位,逐步递减到最低值。以不影响一次造粒为准,降低尾气中研磨油含量。

6结束语

聚丙烯酰胺的产品性质和特点决定了其在多个应用领域中的广泛应用。但随其废弃物的产生以及人类对环保的重视,清洁生产,环保化工将成为必然趋势,产能大环保意识更要强,从国外发展情况看,未雨绸缪。

早做准备,就可以捷足先登,占领市场,获得效益。环视国内化工企业,国家级,重要及化工厂无不把环保指标最为重点来抓,企业一样城市亦然,绿色炼化,人文炼化,和谐炼化。

参考文献:

[1]顾石友.丙烯腈生产现状与技术发展[Z].金陵石油化工,1999.

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