兖矿鲁南化肥厂尿素装置原设计蒸发系统抽真空使用1.275 MPa (绝压)中压蒸汽,通过一段蒸发喷射器、二段蒸发喷射器(A)、(B)来实现。目前蒸发系统一、二段蒸发喷射泵吨尿素消耗中压蒸汽130 kg左右,一段蒸发表面冷凝器尾气吨尿素消耗氨0.9 kg左右,造成原料损失及环境污染。为了改变这种状况和节能降耗,我厂决定利用碳铵液自身循环作为动力介质,应用高效双吸液力喷射器抽提真空代替原设计使用的中压蒸汽抽提蒸发系统真空。
1.经过实地考察并综合比较分析,决定采用温岭市环球造粒喷射设备有限公司专利技术——高效水喷射器代替原蒸汽喷射器。在原有装置的基础上安装2台双吸高效水喷射器、二段蒸发C喷射器,分别取代原一段蒸汽喷射器及二段蒸汽喷射器(A)、(B)。水喷射器安装在4楼平面,位差大于12 m以上。
2.增加1台Φ1600 mm×3500 mm循环水槽,是利用旧设备改造而成,安装在1楼低压泵房西南角地面,用于中间存储一表液。喷射液体与气体混合吸收,进入循环水箱循环使用,然后溢流至碳铵液槽,保证介质浓度及温度的恒定。
3.增加1台离心式循环水泵(流量≥187 m3/h,扬程80 m,电机功率55 kW),作为抽引真空的动力,用于一表液的输送。泵出口水管分两路,一路进一段水喷射器(代替原一段蒸汽喷射器),另一路进二段水喷射器(代替原二段蒸汽喷射器B),循环水经喷射器被高速射流强制夹带,使吸入室内压力降低而形成真空。
4.在水喷射器水进口管道上安装阀门用来调节真空度,在水喷射器及蒸汽喷射器的气体进口管道上安装球阀,必要时可由水力喷射切换为蒸汽喷射抽取真空。
5.增加1台换热面积56 m2的中间冷凝器。
6.从循环水泵出口设置旁路管线,送至氨泵填料箱作密封水使用,之后回循环水箱,从而大大减少了含氨废水量。
蒸发系统汽改水喷射抽真空首先在兖矿鲁南化肥厂尿素Ⅰ装置工序中应用成功后,又推广到尿素Ⅱ装置。现已运行1年多,整体运行状况良好,各项工艺指标稳定,操作方便,维修、维护量少。通过应用,实施效果显著:根据实际消耗比较,改造后吨尿素节约1.275 MPa蒸汽90 kg ,全年节约蒸汽15200 t,经济效益98.8万元;吨尿素氨耗降低0.5 kg;一段蒸发表冷器尾气吨尿素含氨0.9 kg,通过液-气喷射器吸收,回收至系统利用,全年回收效益75.24万元;减少废水排放量8 t/h;氨泵填料运行周期提高了20 d;改善了环境,减轻了对周围设备的腐蚀,杜绝了高浓度氨氮、废汽的外排,大大降低了环境污染;投资节约15万元。改造后尽管吨尿素增加电量2.6 kW·h,全年增加费用 34.58 万元,但产生的综合效益接近140万元。