联碱工艺废氮液及含氨尾气综合治理技术分析

联碱工艺废氮液及含氨尾气综合治理技
术分析
摘要：文章主要以某实际项目为例，对联碱工艺中的废氮液和含氨尾气综合
治理技术应用进行分析。

包括本次项目概况与其中的废氮液、含氨尾气综合处理
技术应用。

经分析发现，综合治理装置的合理设置、废氮液反渗透系统和含氨尾
气洗涤系统的合理应用是简化整体工艺流程、确保其综合治理效果的关键措施。

希望通过本次的分析，可以为此类项目的废氮液与含氨尾气综合治理提供一定参考。

关键词：联碱工艺；废氮液；含氨尾气；综合治理技术
前言：随着现代化工行业的不断发展，化工生产中的废液和废气处理也成为
了相关单位和社会各界的重点关注内容。

尤其是在联碱生产工艺中，废氮液和含
氨尾气的处理更是重中之重。

对于联碱工艺中产生的废氮液和含氨尾气，相关企
业需通过综合治理装置的合理设置与应用来实施综合治理，以此来保障废氮液和
含氨尾气的处理效果，满足其排放与回收再利用需求，并合理简化其处理流程。

这样才可以满足其实际的治理需求，并实现能耗与成本的进一步节约。

一、项目概况
本次所研究的是某公司联碱工艺中的废氮液和含氨尾气综合处理项目。

在该项目中，废氮液主要来源于联碱工艺中的含氮废水蒸馏工序，其主要成
分包括以下几种：①NH3-N，浓度为300-500mg/L；②Cl-，其浓度为100-200mg/L；
③HCO3-，其浓度为180-220mg/L；④CO32-，其浓度为800-1000mg/L。

含氨尾气主
要来源于母液储桶和湿氨皮带机，其浓度为300-1000mg/m3。

为实现该项目中废
氮液以及含氨尾气的良好处理，本文特对其综合治理技术应用进行分析。

二、联碱工艺项目中的废氮液与含氨尾气综合治理技术应用
在通过综合治理技术对联碱工艺项目中的废氮液和含氨尾气进行处
理时，工作人员首先需要对综合治理装置的整体情况做到充分了解，然后再对其
中的各个系统加以合理应用，包括废氮液反渗透系统、含氨尾气洗涤系统以及氨
水制备系统等。

以下是对其综合治理技术的具体应用所进行的分析。

（一）综合治理装置整体情况
在该项目废氮液和含氨尾气的综合处理中，应用到的综合处理装置主要由五
个部分组成，其一是废氮液反渗透系统；其二是含氨尾气洗涤系统；其三是氨水
制备系统；其四是成品储罐；其五是装车系统。

联碱装置中的废氮液经超滤处理
之后会直接进入到反渗透装置里，其流量为8.4t/h；经浓缩之后的液体会返回到
联碱装置中，其流量约为3.4t/h；剩余液体会被输送到联碱界区，用作尾气洗涤
塔中的洗涤水，其流量约为5t/h。

湿氨皮带在加罩抽真空处理之后，产生的含氨
尾气会被输送到尾气水洗塔中进行洗涤处理[1]。

洗涤之后的低浓度氨水会被输送
到氨水制备装置里进行氨水产品制备。

图1为本次联碱工艺项目中的废氮液与含
氨尾气综合处理技术流程图：
图1-本次联碱工艺项目中的废氮液与含氨尾气综合处理技术流程图
（二）废氮液反渗透系统应用
在联碱工艺的应用过程中，为使联碱水保持平衡，企业需要对部分联碱水进
行外排处理。

基于此，在本次的综合治理项目中，主要将外排的联碱水用作原料，即将部分的废氮液从蒸馏塔里取出，经超滤处理之后将其输送到反渗透装置里。

经过该装置的反渗透处理之后，获取到的反渗透浓缩液会重新返回到联碱装置，
并储存在碳化工序里的洗水桶内。

此时的透过液已经被净化到了可满足工业氨水
制备的标准，因此可直接作为洗涤水被应用到尾气洗涤塔中。

将卷式反渗透产品以及压力式同质复合热制相PVDF超滤膜作为核心处理设备，通过高效的膜分离集成处理工艺进行原水回用处理。

在此过程中，需要对进水浊度、SDI以及金属离子含量等加以严格控制，并对不同日期里经该反渗透膜系统处理之前和处理之后的废氮液成分变化情况进行全面考察[2]。

通过实际考察发现，该综合处理装置中的反渗透系统可有效去除废氮液里的硫酸根离子、镁离子以及钙离子等多种杂质，从而达到良好的净化处理效果。

（三）含氨尾气洗涤系统应用
由于氨气非常容易在水中溶解，所以在本次的综合治理项目中，特通过水洗法来进行吸氨处理。

具体处理中，先用玻璃罩对湿氨皮带机做好密封处理，再用风机加压的形式将含氨尾气输送到水洗塔内，同时将装置储罐里的含氨尾气也一同输入到水洗塔，并通过引风机使水洗塔保持在微负压状态[3]。

用反渗透处理系统中的淡水来吸收尾气中的氨气，用塔内的水进行循环洗涤，并通过板式换热器在塔外做好换热处理，最后将淡氨水泵送到氨水制备系统。

本次项目中，含氨尾气洗涤系统中应用到的主要设备包括以下几种：①1台引风机，其风量是13000m3/h；②一台尾气洗涤塔，其容量是48m3；③两台洗水循环泵，其泵送效率是40m3/h，泵送高度是40m，额定功率是7.5kW；④两台吸氨水输送泵，其泵送效率是6m3/h，泵送高度是20m，额定功率是1.1kW；⑤一台板式换热器，其面积是25m2。

经该系统处理之后，该联碱工艺项目中的含氨尾气可被反渗透处理获得的废氮液有效吸收，从而使其中的氨气含量达到规定的尾气排放标准。

（四）氨水制备系统应用
该项目综合治理装置中的氨水制备系统主要由混合器和换热器组成，其组成方式是将换热器集成到混合器内部。

具体应用时，需按照一定的流量将含氨尾气洗涤系统洗涤水吸氨后形成的液氨以及水分别通入到混合器中的两个不同入口。

其中，液氨的流量控制在9000-12500t/a之间；水的流量控制在37500-41000t/a 之间。

然后再通过混合器对其进行混合处理。

整个的混合过程属于一个强烈的放热过程，因此处理时需要及时通过循环水将混合器产生的热量移除。

在通过混合
处理之后，便可实现工业氨水的有效制备，其浓度可达20%。

对于制备好的工业
氨水，需及时进行装罐保存，以备后续使用。

（五）技术创新性分析
在本次项目中，应用到的综合治理技术是将联碱装置中的废氮液进
行超滤处理，之后再使其进入到反渗透装置内部，以此来实现滤过液的制备，使
其满足后续的氨水制备需求。

之后再通过以上步骤获得的滤过液来洗涤含氨尾气，并结合吸氨操作来进行工业氨水制备。

对于制备出的工业氨水，可通过储罐进行
储存。

就目前的实际应用来看，该技术具有以下几个方面的创新性：1）通过超
滤和两级反渗透装置的应用，可使联碱工艺中的废氮液得到有效的淡化处理，让
游离氨有选择性地从其中通过，并使其他溶质得到良好的浓缩效果，最终满足后
续的氨水制备条件需求，并实现联碱工业中母液膨胀问题发生几率的显著降低，
以此来有效降低联碱工艺中的物料消耗量。

2）用淡化处理之后的废氮液进行氨
水制备，可实现联碱工艺中废氮液的有效回收和再利用，并进一步降低氨水制备
中的资源消耗与成本消耗。

3）将联碱工艺中的非组织排放氨气和外冷器蒸发氨
气用来进行氨水制备，可实现联碱工艺装置操作环境的进一步优化，显著降低联
碱工艺中的制冷冰机能量消耗，同时也可以为氨水制备节约更多成本。

结束语：
综上所述，在联碱工艺中，废氮液以及含氨尾气是主要的废弃物。

在对这两种废弃物进行治理时，如果单独治理，则需要设置较多的处理装置和处
理系统，从而耗费过多的成本。

基于此，具体处理中，相关企业与技术人员可通
过合理的综合治理技术来进行共同处理，将反渗透处理之后的废氮液用作含氨尾
气洗涤塔中的洗涤用水，从而将尾气里的氨气吸收，并通过混合处理的方式来进
行工业氨水制备。

这样便可让联碱工艺中产生的废氮液和含氨尾气得到良好的综
合处理，在满足其排放标准、提升资源回收利用率的同时实现处理流程的简化与
处理成本的节约。

参考文献：
[1]刘晓卫,吴奇.联碱装置生产现场游离氨综合治理[J].纯碱工
业,2022(05):38-39.
[2]张春起.年产百万吨级联碱工程中新技术应用探讨[J].天津化
工,2021(04):112-114.
[3]庞栓林,闵文伟,谢智勇等.天津渤化永利化工股份有限公司.联合制碱废淡液及含氨气体综合治理技术开发及应用[Z].项目立项编号.鉴定单位:天津技术产权交易有限公司.鉴定日期:2021-01-05。