本发明涉及工业废料处理设备技术领域，尤其涉及一种脱氨处理系统。
背景技术：
高盐含氨废水传统的处理工艺主要有脱氨塔和脱氨膜，但是脱氨膜对水质要求很高，行业中使用较多的是脱氨塔。传统的脱氨工艺又分为气提式脱氨和再沸器式脱氨，但是蒸汽耗量都在90-120kg/吨水，能耗较高问题在能源日趋紧缺的时代仍是工业生产的主要困扰。
常规的脱氨工艺不仅对蒸汽需求量较大，对循环水的需求量也很大，塔顶需要大量的冷却水冷却，塔釜需要大量的蒸汽加热，热量没有得到合理的分配集成，能量分配不合理，造成大量能源浪费。
技术实现要素：
本发明提供一种脱氨处理系统，用以解决传统脱氨工艺中能耗较高的问题，实现热量集成利用的效果。
本发明提供一种脱氨处理系统，包括：脱氨塔，所述脱氨塔的上游与送料子系统连通，以经由所述送料子系统向所述脱氨塔内送入待处理氨氮废水；蒸发器，所述蒸发器设置在所述脱氨塔的下游；其中，所述脱氨塔的塔顶与所述蒸发器连通以向所述蒸发器中送入含氨蒸汽，所述蒸发器还依次经由分离器和压缩机与所述脱氨塔的塔体连通，以使经气液分离的二次蒸汽升温增压后返回至所述脱氨塔。
根据本发明提供的脱氨处理系统，所述蒸发器的顶部和底部还经由循环泵彼此连通，以形成能够与所述含氨蒸汽进行热交换的水循环回路。
根据本发明提供的脱氨处理系统，还包括：再沸器，所述再沸器的顶部和底部与所述脱氨塔连通形成物料循环回路，所述再沸器的顶部还连通蒸汽输送管路；闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述再沸器的底部连通，由所述蒸汽输送管路送入所述再沸器的蒸汽能够在与所述物料循环回路热交换后进入所述闪蒸罐，所述闪蒸罐的顶部和底部还分别连通所述脱氨塔和所述蒸发器。
根据本发明提供的脱氨处理系统，所述蒸汽输送管路包括第一支路和第二支路，其中，所述第一支路直接连通所述脱氨塔，并且所述第二支路连通所述再沸器。
根据本发明提供的脱氨处理系统，所述蒸汽输送管路上设置有能够使所述蒸汽输送管路在所述第一支路和所述第二支路之间进行切换的阀门切换装置。
根据本发明提供的脱氨处理系统，所述送料子系统包括依次连通的进料装置、过滤装置和预热装置，其中，所述预热装置与所述脱氨塔的塔体连通，以向所述塔体中送入待处理氨氮废水，并且所述脱氨塔的塔底还与所述预热装置热交换地连通，以使所述塔底的出料作为热源对所述待处理氨氮废水进行预热。
根据本发明提供的脱氨处理系统，还包括：回流罐，所述蒸发器与所述回流罐的顶部连通以向所述回流罐中输送冷凝后的含氨物料；冷却子系统，所述回流罐的底部分别连通所述脱氨塔的塔顶以及所述冷却子系统。
根据本发明提供的脱氨处理系统，所述冷却子系统包括依次连通的第一冷却装置、二级冷凝装置、第二冷却装置和冷冻装置，其中，所述回流罐的底部与所述第一冷却装置连通，并且所述蒸发器的顶部还连通至所述二级冷凝装置。
根据本发明提供的脱氨处理系统，还包括与所述二级冷凝装置连通的尾气回收装置。
根据本发明提供的脱氨处理系统，还包括与所述冷冻装置连通的氨水罐。
本发明提供的脱氨处理系统中，在脱氨塔的下游设置蒸发器，实际操作时，脱氨塔的塔顶与蒸发器连通以向蒸发器中送入含氨蒸汽，蒸发器依次经由分离器和压缩机与脱氨塔的塔体连通，以使经气液分离的二次蒸汽升温增压后返回至脱氨塔。通过这种方式，使得脱氨塔和机械蒸汽再压缩(mvr)设备耦合，将蒸汽产生的二次蒸汽经过压缩机压缩后给脱氨塔供热，实现自供式能量热集成。这样，能够有效解决传统脱氨工艺中能耗较高的问题，实现热量集成利用的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的脱氨处理系统的结构示意图；
附图标记：
100：脱氨处理系统；102：脱氨塔；104：蒸发器；
106：分离器；108：压缩机；110：循环泵；
112：再沸器；114：闪蒸罐；116：进料装置；
118：过滤装置；120：预热装置；122：回流罐；
124：氨水回流泵；126：送料泵；128：第一冷却装置；
130：二级冷凝装置；132：第二冷却装置；134：冷冻装置；
136：尾气回收装置；138：氨水罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
现参见图1，对本发明实施例提供的脱氨处理系统进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种脱氨处理系统100。该脱氨处理系统100总的来说可以包括脱氨塔102和蒸发器104。
具体来说，在本发明的实施例中，脱氨塔102的上游可以与送料子系统连通，通过送料子系统可以向脱氨塔102内送入待处理的氨氮废水。送料子系统可以首先对待处理的氨氮废水进行一些预处理，例如进料供给、过滤和预热等，这将在以下进行详细描述。然后，经送料子系统处理后的待处理氨氮废水进入脱氨塔102中进行反应。
在实际应用过程中，上述经送料子系统处理后的物料可以进入脱氨塔102的精馏段。在一个实施例中，可以在脱氨塔102的进料板的上下板安装温度传感器，从而控制进料温度在设定的温度范围内，以保证脱氨塔102的分离效率。
进一步地，蒸发器104可以设置在脱氨塔102的下游。具体来说，脱氨塔102的塔顶可以与蒸发器104连通，从而经由脱氨塔102向蒸发器104中送入含氨蒸汽。另外，蒸发器104还依次经由分离器106和压缩机108与脱氨塔102的塔体连通，从而使得在分离器106中经气液分离的二次蒸汽通过压缩机108升温增压后返回至脱氨塔102内。
通过这种方式，可以使得脱氨塔102能够和机械蒸汽再压缩(mvr)设备耦合，将蒸汽产生的二次蒸汽经过压缩机108压缩后给脱氨塔102供热，实现自供式能量热集成。这样，能够有效解决传统脱氨工艺中能耗较高的问题，实现热量集成利用的效果。
换句话说，本发明实施例提供的脱氨处理系统100，通过将传统的脱氨塔102的塔顶一级冷凝器升级为蒸发器104(例如降膜蒸发器)，在提高换热效率的同时，可以将蒸发器104产生的二次蒸汽通过压缩机108升温增压后进入脱氨塔102，将脱氨塔102和mvr工艺设备耦合，实现能量自供式集成。
在本发明的实施例中，上述的蒸发器104可以选用降膜蒸发器；但是应当理解的是，在本发明的其他实施例中，其他任何适当的蒸发器均可以应用在本发明的脱氨处理系统100内。本发明并不局限于某种或某些特定的蒸发器种类。
进一步地，如图1所示，在本发明的实施例中，对于蒸发器104而言，蒸发器104的顶部和底部还经由循环泵110彼此连通，从而形成能够与含氨蒸汽进行热交换的水循环回路。在该实施例中，上述蒸发器104通过循环泵110打循环，可以实现压缩机108和脱氨塔102的热量集成。
继续参见图1，在本发明的实施例中，脱氨处理系统100还可以包括再沸器112和闪蒸罐114。具体地，再沸器112的顶部和底部可以与脱氨塔102连通从而形成物料循环回路，并且再沸器112的顶部还可以连通蒸汽输送管路，以向再沸器112中输送鲜蒸汽。此外，闪蒸罐114可以与再沸器112的底部相连通，这样，由蒸汽输送管路送入再沸器112的蒸汽能够在与物料循环回路进行热交换后进入闪蒸罐114中。此外，闪蒸罐114的顶部和底部还分别连通至脱氨塔102和蒸发器104。
具体来说，在实际应用过程中，再沸器112的蒸汽通过与物料循环回路中的物料预热后冷凝，冷凝液进入闪蒸罐114进行闪蒸，闪蒸产生的蒸汽可以直接进入脱氨塔102的塔釜充当系统热源。
此外，脱氨塔102的塔顶物料可以进入蒸发器104的壳程，塔釜处的再沸器112及闪蒸罐114产生的凝结水以及外界补给的蒸馏水可以进入蒸发器104的管程。经过蒸发器104换热后的物料进入分离器106，分离器106产生的蒸汽进入压缩机108，经过压缩之后的蒸汽直接进入脱氨塔102。
对于以上所述的蒸汽输送管路而言，在本发明的一个实施例中，其可以包括第一支路和第二支路。具体地，第一支路可以直接连通脱氨塔102，并且第二支路连通再沸器112。在一个可选的实施例中，蒸汽输送管路上可以设置有能够使蒸汽输送管路在第一支路和第二支路之间进行切换的阀门切换装置。这样，如上所述的两种进料方式可以根据开车实际情况通过阀门的启闭和开度进行切换及调节。
继续参见图1，在本发明的实施例中，如上所述的送料子系统可以包括依次连通的进料装置116、过滤装置118和预热装置120。
具体来说，预热装置120可以与脱氨塔102的塔体连通，从而向脱氨塔102的塔体中送入待处理氨氮废水。此外，脱氨塔102的塔底还可以与预热装置120热交换地连通，以使塔底的出料作为热源对待处理氨氮废水进行预热。
在实际应用过程中，高盐氨氮废水从进料装置116进入系统，物料由进料泵输送至过滤装置118进行过滤。在一个实施例中，在过滤装置118的进出料管道可以安装双法兰压力变送器，若压差超过一定范围则可以清洗过滤装置118。另外，过滤装置118可以采用一备一用的形式，随时清洗且不影响系统运行。
然后，上述高盐氨氮废水进入预热装置120。预热装置120的热源为脱氨塔102的塔釜出料，换热后输送至外界。在一个实施例中，预热装置120的物料板换进出口可以安装双法兰压力变送器，若压差超过一定范围则清洗板换。另外，板换可以采用一用一备的形式，实现不停机清洗。
通过如上所述的设置方式，高盐氨氮废水通过和脱氨塔102的塔釜物料热量集成，在将物料达到泡点之后再进料，能够提高脱氨塔102的分离效率。
对于进料子系统而言，在本发明的实施例中，其可以利用双泵、双过滤器和双板换的形式，并安装压力变送器，实现异常情况下不停机清洗的效果。
在本发明的一个实施例中，脱氨处理系统100还可以包括回流罐122和冷却子系统。具体来说，如图1所示，蒸发器104可以与回流罐122的顶部连通，从而向回流罐122中输送冷凝后的含氨物料。进一步，回流罐122的底部可以分别连通脱氨塔102的塔顶以及冷却子系统。在该实施例中，上述经过蒸发器104的含氨物料经过冷凝后可以进入回流罐122，其中一部分物料可以通过氨水回流泵124打回流返回脱氨塔102，从而提高塔顶采出氨水的浓度。另外，回流罐122的物料可以通过阀门调节及送料泵126输送至冷却子系统进一步降温冷却后进入后续的氨水罐，保证氨水罐的氨水浓度。
在本发明的一个实施例中，对于冷却子系统而言，其可以包括依次连通的第一冷却装置128、二级冷凝装置130、第二冷却装置132和冷冻装置134。
具体来说，如图1所示，回流罐122的底部可以与第一冷却装置128连通，并且蒸发器104的顶部可以连通至二级冷凝装置130。在实际应用过程中，上述经蒸发器104未完全冷凝的氨气可以进入二级冷凝装置130通过循环水冷却降温。在一个实施例中，该二级冷凝装置130的壳程可以采用喷淋吸收-冷却一体式换热器，喷淋液可以来自于回流罐122中的冷凝后氨水，通过喷淋泵打循环。在该实施例中，通过将传统二级冷凝器升级为喷淋吸收-冷却一体式换热器，降温的同时可实现对氨的高效吸收。
此外，上述回流罐122的高氨氮物料由送料泵126输送到两级板换冷却(即第一冷却装置128和第二冷却装置132以及冷冻装置134)。通过分级冷却可以降低运行能耗，一级冷却采用循环水，二级冷冻采用冷冻水。然后，二级冷凝装置130连通尾气回收装置136进行尾气回收；冷冻装置134连通氨水罐138存储氨水进行后续处理。在一个实施例中，未完全冷却的氨气进入为尾气回收装置136，尾气系统配备尾气冷凝器，物料通过尾气喷淋吸收泵循环吸收。
以下结合图1，对本发明实施例提供的脱氨处理系统100的具体应用过程进行描述。可以理解，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何限定。
在脱氨处理系统100应用时，高盐氨氮废水首先由进料装置116进入整个系统，在过滤装置118中对高盐氨氮废水中的沉淀物进行过滤。经过滤的废水进入预热装置120进行预热，经预热的废水进入脱氨塔102的精馏段开始进行脱氨分离。
脱氨过程中，鲜蒸汽连续进入脱氨塔102。其中，鲜蒸汽可以经由第一支路直接通入脱氨塔102；也可以使得鲜蒸汽进入再沸器112的壳程，与在再沸器112的管程和脱氨塔102之间循环的含氨物料进行热交换。
热交换后的冷凝水从再沸器112排出进入闪蒸罐114，经闪蒸罐114闪蒸后生成的蒸汽再次送回至脱氨塔102中作为热源进行反应。
对于脱氨塔102来说，塔底产生的脱氨后废水送入预热装置120作为热源，热交换后排出至外界。脱氨塔102的塔顶产生的含氨蒸汽通入蒸发器104的壳程中。
进一步，蒸发器104壳程中的含氨蒸汽与管程中通过循环泵110打循环的循环水以及闪蒸罐114底部排出的凝结水进行热交换。在蒸发器104中产生的气液混合物进入分离器106，气液分离后二次蒸汽经过压缩机108升温增压后重新返回脱氨塔102中作为热源。而蒸发器104中产生的含氨物料经过冷凝后进入回流罐122。
对于回流罐122而言，回流罐122中的部分含氨物料通过氨水回流泵124回流至脱氨塔102再次进行分离。回流罐122中的另一部分未完全冷凝的含氨物料通过送料泵126进入第一冷却装置128进行降温冷却，然后通入二级冷凝装置130的壳程。蒸发器104中未完全冷凝的高浓度氨蒸汽进入二级冷凝装置130的管程，与含氨物料进行热交换。热交换后的含氨物料经过第二冷却装置132和冷冻装置134进一步降温冷却后进入氨水罐138；热交换后的富氨气体从二级冷凝装置130进入尾气回收装置136。
综上所述，为了解决现有技术中脱氨塔工艺中能量利用较为简单，资源利用率较低的问题，本发明实施例提供了一种适用于高盐氨氮废水脱氨工艺的节能技术，可有效提高系统能量利用效率，降低系统运行成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种脱氨处理系统，其特征在于，包括：
脱氨塔，所述脱氨塔的上游与送料子系统连通，以经由所述送料子系统向所述脱氨塔内送入待处理氨氮废水；
蒸发器，所述蒸发器设置在所述脱氨塔的下游；
其中，所述脱氨塔的塔顶与所述蒸发器连通以向所述蒸发器中送入含氨蒸汽，所述蒸发器还依次经由分离器和压缩机与所述脱氨塔的塔体连通，以使经气液分离的二次蒸汽升温增压后返回至所述脱氨塔。
2.根据权利要求1所述的脱氨处理系统，其特征在于，所述蒸发器的顶部和底部还经由循环泵彼此连通，以形成能够与所述含氨蒸汽进行热交换的水循环回路。
3.根据权利要求1所述的脱氨处理系统，其特征在于，还包括：
再沸器，所述再沸器的顶部和底部与所述脱氨塔连通形成物料循环回路，所述再沸器的顶部还连通蒸汽输送管路；
闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述再沸器的底部连通，由所述蒸汽输送管路送入所述再沸器的蒸汽能够在与所述物料循环回路热交换后进入所述闪蒸罐，所述闪蒸罐的顶部和底部还分别连通所述脱氨塔和所述蒸发器。
4.根据权利要求3所述的脱氨处理系统，其特征在于，所述蒸汽输送管路包括第一支路和第二支路，
其中，所述第一支路直接连通所述脱氨塔，并且所述第二支路连通所述再沸器。
5.根据权利要求4所述的脱氨处理系统，其特征在于，所述蒸汽输送管路上设置有能够使所述蒸汽输送管路在所述第一支路和所述第二支路之间进行切换的阀门切换装置。
6.根据权利要求1所述的脱氨处理系统，其特征在于，所述送料子系统包括依次连通的进料装置、过滤装置和预热装置，
其中，所述预热装置与所述脱氨塔的塔体连通，以向所述塔体中送入待处理氨氮废水，并且所述脱氨塔的塔底还与所述预热装置热交换地连通，以使所述塔底的出料作为热源对所述待处理氨氮废水进行预热。
7.根据权利要求1所述的脱氨处理系统，其特征在于，还包括：
回流罐，所述蒸发器与所述回流罐的顶部连通以向所述回流罐中输送冷凝后的含氨物料；
冷却子系统，所述回流罐的底部分别连通所述脱氨塔的塔顶以及所述冷却子系统。
8.根据权利要求7所述的脱氨处理系统，其特征在于，所述冷却子系统包括依次连通的第一冷却装置、二级冷凝装置、第二冷却装置和冷冻装置，
其中，所述回流罐的底部与所述第一冷却装置连通，并且所述蒸发器的顶部还连通至所述二级冷凝装置。
9.根据权利要求8所述的脱氨处理系统，其特征在于，还包括与所述二级冷凝装置连通的尾气回收装置。
10.根据权利要求8所述的脱氨处理系统，其特征在于，还包括与所述冷冻装置连通的氨水罐。
技术总结
本发明提供一种脱氨处理系统，包括：脱氨塔，所述脱氨塔的上游与送料子系统连通，以经由所述送料子系统向所述脱氨塔内送入待处理氨氮废水；蒸发器，所述蒸发器设置在所述脱氨塔的下游；其中，所述脱氨塔的塔顶与所述蒸发器连通以向所述蒸发器中送入含氨蒸汽，所述蒸发器还依次经由分离器和压缩机与所述脱氨塔的塔体连通，以使经气液分离的二次蒸汽升温增压后返回至所述脱氨塔。通过这种方式，使得脱氨塔和机械蒸汽再压缩(MVR)设备耦合，将蒸汽产生的二次蒸汽经过压缩机压缩后给脱氨塔供热，实现自供式能量热集成。这样，能够有效解决传统脱氨工艺中能耗较高的问题，实现热量集成利用的效果。
技术开发人、权利持有人：胡美为;朱碧云;张文军;周福伟;王卓
