水力喷射抽真空技术在尿素蒸发系统的应用

1、水力喷射抽真空技术在尿素蒸发系统的应用张大涛（山东飞达化工科技有限公司 泰安 271400）0 前言山东飞达化工科技有限公司尿素生产装置生产能力为15万吨/年，原蒸发系统采用蒸汽喷射抽真空的方式，吨尿素耗1.27 MPa蒸汽68Kg ，日耗蒸气28吨左右。随着煤炭价格的不断攀升，蒸汽的生产成本越来越高，由于我公司使用的是县热电厂的蒸汽，价格达到了130元/吨，使蒸汽在尿素的制造成本中占的比重越来越高。为进一步降低尿素成本，提高企业效益，公司决定新上20吨/时循环硫化床锅炉。20吨/时循环硫化床锅炉投入运行后，脱盐水用量明显增大，水质经常出现超标现象，尿素蒸发系统一段喷射器喉管处经常出现堵塞，被

2、迫停蒸发系统检修，不仅影响尿素产量和消耗，而且造成尿素系统加减量频繁、波动较大。为了尽快稳定尿素生产，解决以上问题，公司在2007年12月组织相关技术人员在经过充分的考察论证后，投资24.2万元，在尿素蒸发系统采用了“水”代“汽”喷射抽真空改造，不仅解决了生产中的问题节约了大量的蒸汽，同时由于真空稳定产品质量有了明显的提高，并且还回收了蒸发系统排放尾气中的氨，避免了环境的污染。1 改造内容及操作要点（1）原一段、二段（B ）蒸汽喷射器不动，在蒸汽喷射器前分别安装球阀，并开三通安装球阀去水力喷射器，同时保留原蒸汽喷射器备用。一段和二段（B ）双吸水力喷射器安装在五楼。利用旧设备改制的循环水箱和换

3、热器以及新购置的水泵放置于三楼平台。（2）工艺流程为：脱盐水补入循环水槽，由循环水泵加压经冷却器降温后，分两路进入系统，一路进一段水力双吸喷射器代替原一段蒸汽喷射器，另一路进入二段水力双吸喷射器代替原二段蒸汽喷射器。循环水经过水力双吸喷射器后，造成吸入室内压力降低而形成真空。随着生产的继续，气体的不断冷凝，尾气中的氨不断的被水吸收，循环水的氨浓度不断上升，当氨浓度达到7%时，将循环水槽中三分之二的稀氨水放至碳铵液槽，然后碳铵液槽补入等量的脱盐水继续循环使用。工艺流程见图1。（3）主要设备见表1 图1 （4）操作要点：开启循环水泵压力达到0.5MPa 后开出口阀，循环水分两路进入一段双吸水力喷射

4、器及二段双吸水力喷射器（B ），用各自的进口阀控制调整相互之间的压力及真空度。循环水通过双吸水力喷射器形成高速射流，强制携带、吸入蒸发分离器中的尾气，形成真空，使一段蒸发真空压力达到-0.06MPa ，二段蒸发真空压力达到-0.08MPa ，从而满足蒸发操作所需的真空度及对应的抽气量。同时关闭原一段蒸气喷射器及原二段蒸气喷射器（B ）的蒸汽，转入正常运行。随着生产的继续，循环水的氨浓度不断上升，当氨浓度达到7%时，将循环水槽中三分之二的稀氨水放至碳铵液槽，然后碳铵液槽补入等量的脱盐水继续循环使用。2 项目投资及工期（1） 循环水泵2.5万元；双吸水力喷射器两台5.5万元。（2） 利用旧设备改制

5、换热器及循环水槽1.2万元。（3） 电器仪表及管道阀门15万元。（4） 安装费2.5万元。（5） 合计24.2万元。（6） 施工工期7天。3 运行情况2007年12月21日早8：00双吸水力喷射器投入运行，同时关掉两级蒸汽喷射器的蒸汽，运行至今非常平稳。一段蒸发系统压力稳定在-0.06MPa ，二段蒸发系统压力稳定在-0.08 MPa。不仅解决了生产中的问题，而且节约了大量的蒸汽，同时由于真空稳定产品质量有了明显的提高，并且还回收了蒸发系统排放尾气中的氨，避免了环境的污染。具体运行指标见表2。 4 经济效益分析（1）原设计中一段、二段（B ）蒸汽喷射器吨尿素蒸汽消耗为68Kg ，按日产尿素42

6、0吨计算，日耗蒸汽420吨×68 Kg/吨28.56吨，每吨蒸汽按130元计算，则每日的蒸汽费用为：28.56吨×130元/吨3712.8元。（2）改为双吸水力喷射器后，配用电机功率为55kw ，轴功率为37kw ，则日耗为：37 kw×24小时888 kwh，每kwh 电按0.36元计算，则日耗电费用为：0.36元/kwh×888kwh 319.68元。（3）改为双吸水力喷射器后，可从一段尾气中回收的氨的数量为0.93 Kg/吨尿素（氮肥设计手册中查得，改造前直接排入大气），按日产420吨尿素每日可回收氨为：420吨×0.93Kg/吨390.6 Kg ，每吨氨按2200元计算，则每日可节约费用为：0.39吨×2200元/吨858元。合计每天节约的费用为：3712.8+858-319.6842