汽提塔器常见问题的处理1分析.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑汽提塔器常见问题的处理1分析 CO2汽提法尿素装置中汽提塔常见问题的处理 安徽中能 葛志军 尿素工艺有水溶液全循环法、CO2汽提法、氨汽提法，从综合能耗和工艺合理性来对比，CO2汽提法工艺是最合理的工艺，这三套尿素工艺中都设置有汽提塔，水溶液全循环法中的汽提塔是中压分解汽提塔，氨汽提法工艺中的汽提塔是高压分解汽提塔，这两种工艺都是利用自身分解气作为汽提气，分解效率低，一般仅为50-70%左右，而CO2汽提法工艺中的汽提塔，是利用CO2气作为汽提气，有效降低气相中氨分压，分解效果佳，一般为75-85%，所以它的工艺流程短，操作简朴，能耗优势大CO2汽提法工艺中汽提塔是整个工艺的核心设备，它的配置和运行指标是整个系统能耗的关键因素，并在运行过程中汽提塔的正常维护和常见问题的处理成了抉择系统能耗的重要因素 1、汽提塔布局和工作原理 一、汽提塔的布局 CO2汽提塔实质是一台立式固定管板降膜式列管换热器，由高压和低片面组成汽提塔高压片面由管箱短节球形封头、人孔盖、液体分布器、汽提管、升气管、管板等片面组成低压片面由低压壳体、膨胀节、防爆板等组成，见图1。

从CO2汽提塔布局图可以看出，气提塔的布局总体上分为三个片面，上部是供出尿塔合成液与汽提气举行气液分开，其中的主要部件就是液体分布器，在每一根汽提管上部管口均对应一个液体分布器，该分布器布局其实分外简朴，就是一根约600 mm长的管子，管子下部（靠近汽提管端）每间隔120°有 1 一个约Φ2.5mm的小孔，这样设计的目的是为了保证每根汽提管均有合成液进入，制止“干管”而引起汽提管超温，从而造成汽提管腐蚀加剧而损坏；中部就是汽提管了（一般为Φ31×6879×3）；下部供汽提液与CO2气举行气液分开，其中的主要部件就是CO2气体分布器，该分布器布局也分外简朴，主要起到平匀分布CO2气的作用 二、气提塔的气提原理 合成回响液从管口N1进入气提塔上管箱内，经上管箱内的液体分布器将液体平匀分布到每根气提管内由于液体分布器的作用，液体在管内形成一层液膜 2 向下流CO2气体由塔底管口N3进入塔内，经气体分布器平匀分布到每根气提管内，与液体逆流接触且产生气提作用气提作用所需要的热量由高压汽包来的高压饱和蒸汽供应，该蒸汽从接纳N5引入气提塔壳侧，蒸汽冷凝液由管N6排回到高压汽包。

合成回响液经气提后所得到的CO2和NH3与CO2原料气从管口N4一起返回到高压冷凝器内，气提液那么由管N2进入低压循环系统 汽提是以一种气体通过回响混合物，从而降低另一种或几种气体的分压，使离解压力降低的过程所谓二氧化碳气提就是用CO2气体通过回响物，从而降低气相中; 氨的分压，促使甲铵分解甲铵分解的回响方程式： NH2COONH4 (液) ＝ 2NH3 (气) + CO2 (气) －Q 这是一个可逆吸热体积增大的回响，只要能供给热量、降低压力或降低气相中NH3和CO2某一组分的分压，都可以使回响向着甲铵分解的方向举行，以达成分解甲铵的目的采用液态甲铵的生成或分解来说明：2NH3(液)+CO2(液) = NH2COONH4(液) 溶液中氨和二氧化碳与气相中的氨和二氧化碳处于平衡，假设它们分别符合拉乌尔与亨利定律，那么有： PNH3 = P0NH3?〔NH3〕(液) PCO2=HCO2?〔CO2〕(液) PNH3 --- 溶液中氨的平衡分压 PCO2 --- 溶液中二氧化碳的平衡分压 P0NH3 ---- 纯氨的饱和蒸汽压 HCO2 ---- 二氧化碳的亨利系数 〔NH3〕(液) -- 液相中氨分子分率， 〔CO2〕(液) -- 液相中二氧化碳分子分率 由上述各式可知：当用二氧化碳为气提剂时，气相中的氨分压趋近于零，那么液相中氨的平衡分压大于实际气流中的氨分压，故液相中的氨不断汽化逸出，液相中〔NH3〕(液)降低，回响向着甲铵分解成氨和二氧化碳的方向举行。

这就促使了液相中甲铵的分解在甲铵分解的同时，液相中〔CO2〕(液)增加，与此相平衡的二氧化碳分压大于实际气相中的二氧化碳分压，促使液相中二氧化碳汽化逸出因此液相中甲铵不断分解，液相中氨和二氧化碳不断汽化逸出，从而实现气提过程从理论上讲，在任何压力和温度范围内，用气提的方法都可以把溶液中未回响的甲铵完全分解但在工业上，由于要求过程在确定的速度下举行，因此务必保持足够高的温度 3 气提塔实际上是一个多管降膜式湿壁塔合成塔来的回响液，通过合成塔出料调理阀HV201利用液位差进入气提塔上花板，每根气提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后呈膜状向下沿管内壁滚动随着阀开度的变更，分布器上液层高度也变更负荷高，液层高，流过小孔流量大，反之即小当液体下流后与下部来的二氧化碳气体相遇，首先是游离氨被逐出，再向下是甲铵分解即以两个氨分子一个二氧化碳分子这样的比例分解出来由于管外有压力为2.0MPa左右的饱和蒸气供应热量，使分解回响能够不断举行气提过程之所以能实现是由于与回响液呈平衡的溶液外观上氨蒸汽压力始终大于气相中氨分压这样氨一向可以被分解出来，而二氧化碳那么是由于化学平衡关系，当减低气相氨的浓度后，回响向左举行。

在加热和汽提的联合作用下，使尿素、氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并随气体介质一起经过液体分布器上部的升气管进入高压甲铵冷凝器由底部出来的尿素溶液经调理伐LV203减压后送入低压循环系统进一步减压分解其中的氨基甲酸铵 2、汽提塔的重要指标 CO2入塔压力：13.8-14.5MPa； CO2入塔温度：95-120℃ 汽提塔出液温度：165-172℃ 汽提塔出气温度：184-188℃ 汽提塔进液温度：183-185℃ 入塔最正确合成NH3/CO2比为2.89 汽提效率为：78-85% 3、常见问题及摈弃方法 3．1 汽提塔满液现象及处理方法 汽提塔液位与合成塔液位一样，是高压系统重要工艺指标之一，维持在正常液面在正常操纵范围内对稳定高压系统和循环系统的操作有很大的作用通常操作人员是合成出液伐和汽提塔出液共同举行操纵的一旦操作不慎，会引起汽提塔液位升高当液位指示达成100%，但各种现象已说明，真实液位已超过100%，这各处境往往是汽提塔液位失灵造成的此时操作人员应积极采取措施，防止事故的扩大此种液位计的失灵的现象在实际生产中是轻易发生的由于汽提塔液 4 位计的重要部件---铯源在使用一段时间后轻易引起衰减，且另一部件---探头也会因各种理由造成失灵。

满液现象： 汽提塔满液最明显的特征是：汽提效率下降，出液温度超温，出气温度超温，甲铵冷凝器出液温度上升，合成转化率下降，假设判断失误，造成合成NH3/CO2比偏高，工况持续恶化，合成塔液位满液，加重液提塔负荷，高、低压系统严重超压，整个系统紊乱，假设处理不当会造成高、低压系统设备损坏 产生上述现象的理由： 当汽提塔液位高时，CO2气体分布不均，汽液比失调，汽提效率大幅度下降，未分解的甲铵液增多，液位持续上升，假设汽提塔液位失真，汽提塔出液调理伐未实时调理，势必造成满液，进一步影响汽提效率，由于分解少了，带走的热量少了，所以汽提塔出液、出气都将超温度，此两点温度是回响汽提塔效率上下的重要参数合成满液严重，造成CO2出气中夹带合成液，由于合成液中有尿素组份，高压甲铵冷凝器中冷凝温度上升，轻易误认为是NH3/CO2比少，加氨调理，势必造成合成塔满液，高压系统将严重超压由于汽提效率的大幅度下降，大量未分解的甲铵液进入低压循环系统，低压循环系统负荷加重，也将严重超压 处理： 当察觉汽提塔满位，要逐步开大出液调理伐，增加出液过料量，操纵好汽提塔的汽提效率汽提塔满液现象的产生，一般主要是由于汽提塔液位失真造成的，假设同时展现汽提塔出液、出气都超出温度指标范围，就要考虑到汽提塔满液的处境，如是汽提塔、合成塔都满液了，高压系统压力已超压了，最好将负荷减到70%负荷，并且要根据平日操作的CO2流量，来操纵好适量的NH3/CO2，不要过多的加氨，由于此时的高甲冷的出液温度已失去参考意义。

此时要开大进汽提塔出液伐，关小合成塔出液伐，尽快把汽提塔液位拉下来，等汽提塔液位正常后再调理合成塔液位以汽提出气温度是否降到正常指标范围，作为参考判断汽提塔液是否正常的标志当然在处理汽提满液现象时，低压超压不成制止，但要根据实际处境，严防破坏低压设备的处境发生 3．2 高压蒸汽饱和器满液现象及处理方法 5 — 7 —。