[发明专利]一种热泵闪蒸汽提脱氨联产硫酸铵及氨水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氨废水脱氨处理技术领域，具体地，涉及一种热泵闪蒸汽提脱氨联产硫酸铵及氨水的方法，所述方法是在蒸汽汽提脱氨法基础上结合精馏技术、闪蒸技术和热泵技术开发的高效、节能的脱氨技术，适用于炼油催化剂废水处理和其它含氨废水处理领域。

背景技术

石化、冶金、食品等行业常常会产生大量的氨氮的废水。这类废水中通常还含有硫、酚、氟或硫酸根、硅酸盐等杂质，结果造成废水很难得到有效处理，处理后的废水中氨氮含量不能达到国家排放标准，直接排放污染水源，对环境造成极大的破坏；另外，处理氨氮废水的成本比较高，其中蒸汽的消耗量通常在180kg/t废水以上，装置不节能，运行费用高，企业难以承受。

含氨废水脱除技术通常有生化法、吹脱法、汽提法、折点氯化法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法等。目前，在处理工业中产生的氨氮含量在500-10000ppm的高浓度氨氮废水通常采用蒸汽汽提法，汽提法是用蒸汽吹脱，将废水中的游离氨转变为氨气逸出。汽提法适用于处理高浓度氨氮废水，对氨氮的去除率可达99％以上，效率非常高，技术成熟度好，但是传统的汽提脱氨技术蒸汽耗量大，处理废水单耗高。

2010年天华化工机械及自动化研究设计院有限公司和中石化催化剂分公司就热泵闪蒸汽提脱氨法申请了发明专利，专利号为ZL 201010123251.0，该专利突出特点就是将先进的热泵技术、闪蒸技术和传统的蒸汽汽提技术有机地结合在一起，不但使处理后的氨氮废水达到国家一级排放标准，而且大大的降低了吹脱蒸汽消耗量，使得蒸汽耗量≤50kg/t废水，并且回收了废水中的99.9%的氨，提高资源利用率。但是由于该技术在使用过程中只生产硫酸铵，而实际生产装置往往需要一定浓度的氨水，这样，使得从废水中回收的氨氮并不能充分回用于生产装置中，而且也造成了仅生产一种产品导致过剩而引起原材料浪费的问题。因此，该技术仍有待进一步优化和改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中仅生产硫酸铵导致过剩而造成原材料浪费的问题，提供一种能同时生产硫酸铵和氨水的热泵闪蒸汽提脱氨联产硫酸铵及氨水的方法，所述方法生产的硫酸铵和氨水的比例能够完全根据生产装置回用需求调节，使从废水中回收的氨氮能够完全回用于生产装置中，从而实现好的节能降耗和脱氨效果。

本发明提供一种热泵闪蒸汽提脱氨联产硫酸铵及氨水的方法，所述方法包括以下步骤：

（a）将氨氮废水通过第一文丘里水喷射器与复合汽提脱氨塔二级闪蒸段内的蒸汽进行汽液急冷换热后，进入复合汽提脱氨塔一级混合段内进行第一汽液分离；第一汽液分离后得到的不凝气体从复合汽提脱氨塔二级闪蒸段经过尾气吸收塔吸收其中的氨气后排放；

（b）第一汽液分离后得到的氨氮废水经第二文丘里水喷射器与复合汽提脱氨塔一级闪蒸段内的蒸汽再次进行汽液急冷换热后，进入复合汽提脱氨塔二级混合段内进行第二汽液分离，第二汽液分离换热后得到的氨氮废水在pH调到10.8-12.0后送入复合汽提脱氨塔汽提段的顶部，与来自复合汽提脱氨塔汽提段底部的汽提蒸汽在填料层内逆向接触，汽、液相在填料层发生传质，氨氮废水中的游离氨气进入汽相，脱氨后的废水回到复合汽提脱氨塔汽提段底部，并依次进入复合汽提脱氨塔一级、二级闪蒸段进行闪蒸，闪蒸后的脱氨废水温度降低后排放；

（c）第二汽液分离换热后得到的氨氮蒸汽通过复合汽提脱氨塔汽提段顶部排出，经过蒸汽循环热泵增压后分成三部分，第一部分进入到复合汽提脱氨塔二级混合段加热氨氮废水；第二部分进入到饱和塔内进行氨氮初步吸收，饱和塔的塔底得到硫酸铵产品，经饱和塔吸收后的氨氮蒸汽再进入吸收塔进行氨氮净化吸收，吸收塔塔顶得到的洁净的蒸汽送入到复合汽提脱氨塔汽提段底部作为汽提蒸汽回用；第三部分进入到复合汽提脱氨塔的塔顶精馏段，生产氨水产品。

现有技术中热泵闪蒸汽提脱氨法只能产生一种产品，即为硫酸铵，为使所述热泵闪蒸汽提脱氨法具有更广泛的应用性，发明人在热泵闪蒸汽提脱氨法技术基础上做了进一步的优化和改进，在蒸汽汽提脱氨法基础上结合闪蒸技术和热泵技术，使得所述方法不但能够生产硫酸铵，同时能够生产一定浓度的氨水，而且还能够灵活调节生产硫酸铵和氨水的比例，使从废水中回收的氨氮能够更充分利用于生产装置中。

具体地，本发明所述热泵闪蒸汽提脱氨联产硫酸铵及氨水的方法，具有如下有益效果：