Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.44

Бойлер или теплообменник 11 имеют общепринятую конструкцию, детали, находящиеся в контакте с конденсатом, изготавливаются из нержавеющей стали или других подходящих материалов, коррозионно устойчивых по отношению к водному раствору аммиака и мочевины. Как уже указывалось, теплообменник 11 функционирует при достаточно низкой температуре и давлении, например 0,06 МПа и 85 °С. Конденсат упаривается, при этом мочевина разлагается на аммиак и углекислый газ, так что для рассматриваемого примера поток в трубопроводах 12 и 17 состоит из воды 3200 (кг/ч), аммиака (34 кг/ч) и углекислого газа (1,35 кг/ч).

Значительная доля паров воды (3000 кг/ч для данного -примера) и пропорциональные количества аммиака и углекислого газа подаются по линии 13 в холодильник 14 и оттуда по трубопроводу 15 в разделительную колонну 16 стандартной конструкции. Остаток пара подается по побочной линии 17 к иижней части разделительной колонны. Разделительная колоина может конструироваться по любому известному типу и предназначена для отделения основного количества аммиака и углекислого газа от воды.

Например, для ранее приведенной скорости газового потока из колонны выходит ~29 кг/ч аммиака и соответствующее количество углекислого газа, а также ~230 кг/ч воды (по линии 18). Вещества выделяются в виде паров, проходят через холодильник 19 и по линии 4 направляются в реактор установки по производству мочевины.

Вода выходит из разделительной колонны по трубопроводу 20. В силу высокой концентрации аммиака в исходной смеси вода в трубопроводе 20 также содержит незначительное количество его. В рассматриваемом примере по линии 20 подается =3000 кг/ч воды и 4,5 кг/ч аммиака. Конденсат большей частью направляется в деаэратор 21. Это устройство стандартной конструкции, в котором испаряется большая часть аммиака и некоторое количество жидкости и по линии 22 пары выбрасываются в атмосферу, в то время как основная часть воды с очень небольшими примесями аммиака отводится по линии 23.

Эта вода практически не содержит загрязнений и может при желании сбрасываться, одиако более предпочтительно использовать ее для питания бойлера высокого давления 24. В данном примере около 450 кг/ч паров воды и 3,9 кг/ч аммиака выходит из деаэратора, который работает при 0,45 МПа и 148 °С; при этом 2500 кг/ч (и более) воды и 0,7 кг/ч аммиака направляют в бойлер высокого давления.

Пар из бойлера высокого давления может использоваться для любых целей. Например, часть пара из бойлера может направляться по линии 25 для использования в теплообменниках установки по производству мочевины и в других устройствах. Другая часть перегретого пара по трубопроводу 26 и затем через эжектор выпускается в атмосферу для создания вакуума в различных стадиях производства мочевины. Концентрация аммиака в паре составляет для равновесного состояния около 300 ppm и при принятой здесь скорости потока около 110 кг/день аммиака выбрасывается в атмосферу из деаэратора и через эжектор.

Усовершенствованный процесс, предложенный И. Маврович (патент США 4088684, 9 мая 1978 г.), для синтеза мочевины с рециклизацией жидкого карбамата, предусматривает, что выходящий из реактора поток делится на две линии —главную и побочную. Поток основной линии подвергается иагреву при пониженном давлении, при этом карбамат практически полностью разлагается на аммиак и диоксид углерода. Другой поток при пониженном давлении взаимодействует с отходящими газами основного потока и свежим диоксидом углерода, с предшествующим отделением аммиака или без. Далее смесь направляется в теплообменник, охлаждаемый жидким хладагентом, в котором образуется карбамат аммония и получаемый водный раствор подается в реактор синтеза мочевины.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒