优化氨回收过程

作者:Jürgen Haass 文章来源:Grace公司欧洲区市场 发布时间:2011-08-23


尽管氨回收设备中的化学反应对检测技术的要求很高,但还是找到了一个正确的解决办法

在不明显增加设备运行费用的情况下,氨回收设备的优化使氨回收过程更加透明、更加高效。在这一流程工艺优化改造过程中,自动化技术和检测技术起到了重要的作用。

在流程工业中,回收重要的原材料,提高能源利用率在实现流程设备高安全性、高质量和高经济性的目标中起着重要的作用。对于复杂和要求严格的流程设备也需要实现这些。本文介绍了氨回收设备优化的过程中,将流程工艺技术、传感器在线检测技术和在线分析技术有机的结合在一起,使得流程工艺设备的生产过程更加透明,效益更高。

Grace公司按照现代法律法规的要求对1台1990年制造的从产品废水中回收氨的设备进行了技术改造,同时回收一些重要的代用材料。从流程设备中排出的滤液中,含有低浓度硫酸氨。这种溶液汇集到预处理罐中,注入到酸分离塔中,并控制其酸碱度和温度,加入氢氧化钠溶液和蒸汽。经反应后,分离塔中挥发出来氨气经封闭的管道进入到吸收塔中。吸收塔中逆向循环流动的含有硫酸的硫酸铵溶液与氨接触反应,对酸碱度(pH值)进行监控,得到高浓度的硫酸氨溶液,然后进入下一个流程设备进行后续处理。经这样处理后从分离塔排出的低氨废水经过污水净化设备得到了进一步的净化。


氨回收设备使用的离子选择性(左)和光谱学(右)的氨在线分析仪能够在不进行固体物质分离的情况下对介质进行检测

较低的费用支出

对流程设备进行了多次六西格玛节能和化工原材料使用的优化改造,并取得了一定成果。在这些优化改造过程中检测技术和自动化技术都发挥了重要的作用。氨的回收过程由流程设备的过程控制系统进行控制和调节。这一流程设备对于整个企业非常重要,企业希望技术改造的费用应尽可能低,并把大量用于安全启动、工作和停车的时序程序安装到流程工艺的过程控制系统中。通过控制方式的选择,几乎可以实现全自动的流程设备运行。设备改造后,故障报警系统能够按照不同的优先等级报告仪器设备的故障或受到的干扰,从而使操作者能够快速地做出排除故障的反应。集成在主控系统中的报警提示系统对这些操作给予了支持。

根据应用的要求,在流程设备的监督、控制和调节中安装了不同的传感器,例如温度传感器、压力传感器和流量检测仪等,并把它们与主控系统连接在一起。分离塔的化学反应对检测技术的要求很高,在这一环节中采用了自带信号采集的pH值冗余检测系统,在自动的交替工作模式中,即在清洁、冲洗、启动的循环交替中正常工作。通过技术改造之后,这些检测系统不必与被测介质相互接触,从而明显地降低了维护保养费用,也降低了流程设备的使用运行费用。

不用分离固体物质

安装离子选择性的和光谱学的氨在线分析仪后明显提高了流程工艺的透明度。它们能够直接在不事先进行固体物质分离的情况下对介质进行检测,同时也省略了常规光谱技术中的反复标定。检测之后,按照统计学方法对系统的检测精度进行核查,使其能够更好的用于过程控制。

技术改进之后,氢氧化钠溶液的添加过程能够真正地实现按需添加,从而进一步降低了生产成本。这样的改进对提高氨盐和氨的回收同样有效。通过科里奥利原理的浓度在线检测,保障了运送到吸收塔中的硫酸氨浓度的数值稳定不变。

结语

不断进步的传感器技术和检测方法提高了流程设备生产现场的检测水平,获得令人满意的检测精度,包括在一些要求严格的应用中的精度。同时,通过改进的流程设备控制技术提高了设备安全性、产品质量和经济性等,优化了生产过程。

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