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合成氨工艺总结精选(九篇)

合成氨工艺总结

第1篇:合成氨工艺总结范文

关键词:氨汽提法 尿素工厂 降低氨耗 途径

一、前言

我国目前大多数中小型尿素装置采用的是水溶液全循环法,特点是合成塔内转化率高,未反应物三段减压分解,动力消耗较大,尾气压力、温度均较低,爆炸危险性小,其生产工艺比较成熟。不论采用哪种流程,基本由六个工艺单元,即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩、造粒与产品输送和工艺冷凝液处理。针对氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径进行深入的研究和探讨。

二、氨耗产生的原因

1.氨耗的原因分析

氨碱法制碱过程中,氨作为中间介质参与生产过程循环使用,氨耗主要由下列两方面产生:

1.1气相损失:如各种含氨尾气洗涤吸收不完全,含氨气体管道爆裂等。

1.2液相损失:如废液、废淡液含氨,含氨液体的排放、跑冒滴漏等。

三、氨汽提法尿素工厂降低氨耗的途径

1.降低气相损失

1.1降低吸收洗涤塔尾气氨损失。随着生产负荷的提高,蒸吸冷却系统无法控制蒸馏塔的出气温度指标,从而引起氨盐水温度比较高,导致吸收洗涤塔尾气含氨高。为解决此问题,新增了一台气相冷却器和两台加压泵,使蒸馏塔冷却器出气温度得到有效控制。增加了一条循环水总管和一台小加压泵单独对PCD冷却器供水,提高总管压力,以降低冷却器出气温度。更换较大面积的氨盐水板式换热器,使氨盐水温度达标。经过这一系列的改造,取得了较好的降温效果。

1.2降低碳化洗涤塔尾气氨损失。生产负荷大时,卤水从碳化尾气洗涤塔顶喷出造成氨损失。新增了一台~2750×12416碳化尾气洗涤塔与原洗涤塔并联作业。同时,对原洗涤塔进行技术改造,采用外溢流降液管,增大洗涤塔通道面积,提高其洗涤能力,降低了尾气氨损失。

1.3减少碳化尾气总管漏氨损失。碳化尾气管原设计为碳钢材料,在含盐水的环境中极易腐蚀穿漏。因此,将原碳化尾气总管改为“PO”管材,有效防止介质所含颗粒的冲刷及氨气的腐蚀导致的碳化尾气总管穿孔。有效防止了生产的波动和碳化尾气的泄露,既降低了氨耗,又减少了尾气泄漏给生产环境带来的影响。

2.降低液相氨耗

2.1减少废淡液含氨损失。增加二闪蒸汽调节系统,根据冷凝液量的变化调节蒸汽量,达到及时调节二闪温度的目的,有效防止了生产中由于冷凝液泵输出量不稳定,造成工艺冷凝液蒸馏塔的生产负荷波动导致废淡液跑氨。同时使PCD冷却器的出气温度稳定,优化了氨盐水的温度指标。增加此调节系统后,废淡液跑氨得到有效控制。

2.2回收脱盐水中的氨。①回收滤过真空机脱盐水中的氨。滤过净氨系统,原流程是用精盐水分别洗涤滤过尾气和煅烧炉气,洗涤后淡氨盐水直接送至高真空尾气洗涤塔和低真空尾气洗涤塔洗涤吸收尾气,从两尾气洗涤塔出来的淡氨盐水送至高真空吸收塔。原流程比较复杂,精盐水分布散,氨盐水指标波动大,最重要的是滤过洗涤塔、炉气洗涤塔填料容易堵,生产周期短,真空机脱盐水直接排入地沟,浪费大量的氨。为此公司对此系统工艺进行改造,增加了一套“一水多用”系统。改造后将真空机脱盐水进行回收,回收的脱盐水依次洗涤滤过尾气和洗水炉气,然后再送至洗水高位槽作为滤过洗水。“一水多用”系统流程如图1所示:

②回收吸收真空泵脱盐水中的氨。由于洗涤塔吸收尾气含氨高,造成真空泵脱盐水吸收尾气中的氨气,致使真空泵脱盐水含氨相当高。为了回收吸收真空泵脱盐水中的氨,采用软水循环使用,当软水中含氨达到约20t时,将软水送至冷凝液桶,再去淡液塔蒸馏,回收其中的氨。

2.3避免氨进入碳化塔冷却水管的氨损失。原碳化塔冷却水管材料为铸铁,由于使用多年,冷却水箱列管经常破裂,使部分氨进入到循环水管。为解决此问题,将碳化塔冷却水箱列管进行全部更换改造,由原来的铸铁管改为钛管,避免了氨进入循环水系统造成的氨损失。

2.4延长蒸馏塔运行周期。蒸馏塔退出清扫不仅造成生产波动,还要排放部分母液,必然会增加氨耗。蒸氨塔的使用周期是由蒸馏段决定的,因为它在使用过程会结垢,相对来说,预热段使用周期是很长的。一旦塔内结垢严重,操作中就会出现塔压增大,废液含氨增高,操作不稳定,这时必须减量或停塔清扫。石灰乳质量不符要求,含砂量高是造成塔使用期短的重要原因之一。大多数氨碱厂,石灰乳精制时使用的分砂筛的筛直径尚不能达到满意的要求;惯常会沉积在预灰桶的底部和蒸馏段的气囱隔板处,妨碍流体流动。因此对石灰车间化灰机转筛进行改造,减少灰乳中杂质含量,提高石灰乳活性,从而达到延长蒸馏塔运行周期。同时,对蒸馏塔格栅进行改造,由原来316L材料改为钛材,减少介质对格栅的腐蚀,避免了格栅损坏停塔检修给生产带来的影响。

2.5回收热碱液中的氨。原热碱液部分送盐水精制,多余的排放地沟,造成碱和氨的极大浪费。为了使热碱液得到综合利用。增加热碱液泵,送至热碱液蒸氨塔回收氨气,碱液由碱液泵送往小苏打。

四、结束语

氨耗是衡量尿素生产水平的一项综合性技术指标,采取有效措施降低氨耗,对降低生产成本,减少环境污染,强化工艺操作,提高经济效益具有重要的意义。

参考文献

[1]汪冬兵.国内尿素高压设备的主要问题及原因分析[J].大氮肥.2012年01期.

[2]姜小毛.国产尿素工艺取得重大突破[N].农资导报.2011年.

[3]张凤英.氨汽提尿素工艺的初步剖析[J].化肥工业.2010年06期.

[4]大连化工研究设计院.纯碱工艺[M].北京:化学工业出版社,2012265,307,

第2篇:合成氨工艺总结范文

【关键词】SCR 脱硝 工艺安全

中图分类号:J523 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-071-01

1. 氨区概述

某电厂2×330+2×300MW燃煤机组氨区液氨蒸发制氨系统包括液氨贮存、氨气制备系统,主要设备有液氨卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨喷淋吸收塔、废水泵、废水池等。

1.1 氨缷载

液氨由液氨槽车进行运输,利用卸料压缩机抽取液氨储罐中的氨气,经压缩后送至液氨槽车,使液氨槽车和液氨储罐间形成压差,把液氨卸到液氨储罐里。卸料压缩机共2台,采用1运1备,卸料能力为31 m3/h。

1.2 氨储存

液氨储罐的容量,按照锅炉BMCR工况,在设计条件下,按每天运行20小时,两台炉BMCR工况连续运行5天的消耗量设计,单罐容量90m3。

1.3 氨气制备

来自液氨储罐的液氨通过势能差进入液氨蒸发器内。液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽来提供,蒸汽喷入水中,经水浴加热后液氨蒸发成要求工况的氨气。四台机组设置3台液氨蒸发器,2运1备,单台液氨蒸发器的蒸发能力满足任意2台炉BMCR工况下脱硝所需氨气耗量。从蒸发器蒸发的氨气进入氨气缓冲罐进行稳压,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。

1.4 氨气吸收

氨喷淋吸收塔用于吸收废氨气,吸收介质为水。主要是吸收液氨储罐安全阀起跳后排出的氨气、卸氨后管道内剩余氨。氨喷淋吸收塔共1台。

1.5 废水池

废水池主要用于吸收氨喷淋吸收塔排出的废水、液氨蒸发罐的工业水排水、以及冷却喷淋排水。

2. 设计中采用的安全设施和安全措施

2.1 总图运输

氨区总平面布置符合《化工企业总图运输设计规范》(GB50489)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160)、《建筑设计防火规范》(GB50016)等的有关规定,氨区布置在厂区全年最小频率风向的上风侧;建构筑物的防火间距、建筑结构、泄压面积、安全疏散等设计符合要求;建、构筑物均按规定划分等级,保证相互间有足够的安全距离;爆炸危险区域的范围按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定执行。

项目的场地高程符合《防洪标准》的规定;抗震设防符合《建筑抗震设计规范》的相关要求;道路的设置及路面的宽度,符合《火力发电厂与变电站设计防火规范》、《建筑设计防火规范》的要求;企业应设人流和物流出入口,以避免人流、货流的交叉干扰;消防车道的宽度4.5米,道路上空遇有管架、栈桥等障碍物时,其净高不小于5米;液氨贮存及氨气制备区围墙外15m范围内不应绿化,该范围外的附近区域不应种植含油脂较多的树木、绿篱或茂密的灌木丛;宜选址含水分较多的树种和种植生长高度不超过15cm、含水分多的草皮进行绿化。

液氨属于危险化学品,其运输应符合《化工企业总图运输设计规范》(GB50489)、《关于加强危险化学品道路运输安全管理的紧急通知》(国家安全生产监督管理总局、公安部、交通部发)的要求,液氨必须委托具有危险货物运输资质的企业承运;托运人须向目的地的县级人民政府公安部门申请办理剧毒化学品公路运输通行证;托运人必须在托运的产品外包装上加贴或拴挂危险化学品安全标签;托运人必须向承运人提供危险化学品安全技术说明书或其品名、危险特性、应急处置措施、应急电话以及托运单位名称和联系人、联系方式等材料。

2.2生产工艺

氨区属于高危区域,因此须对氨区设计相应的安全报警和DCS/PLC自动控制方式。

2.2.1 液氨储罐均设置一套现场液位计用于现场指示,一套远传液位计用于液位远程报警及高低液位连锁,确保储罐安全运行。利用液位高位报警,并设置液位与氨压缩机及进料阀联锁,一旦液位超过储存系数为0.8时的液位就报警,液位超过储存系数为0.85时的液位时联锁停氨压缩机及关闭进料阀。

液氨储罐均设置一套现场温度计用于现场指示以及一套远传液位计用于远传指示。

液氨储罐均设置一套现场压力表用于现场指示以及一套远传压力表用于压力远传报警,并设置压力与氨喷淋吸收塔进水阀联锁,一旦压力超过了1.5MPa就报警,压力超过2.0MPa就联锁打开氨喷淋吸收塔进水阀。液氨储罐检修试验时的放空尾气收集后尾气总管插入废水池中。

液氨储罐上均设置安全阀,安全阀泄放的尾气由氨喷淋吸收塔经水吸收后排至废水池。

液氨采用金属万向装卸臂与卸料压缩机,以保证卸料过程中的安全。

2.2.2 蒸发器的内液氨液位与进氨阀联锁,保证蒸发器的氨气出口管道中无液氨,检测到有液氨即报警;蒸发器的水浴温度通过调节蒸汽进气量控制在80℃左右,有利于蒸发的稳定。

蒸发器出口的氨气经过一套减压装置减压 ,再经缓冲罐缓冲后输送至使用点。蒸发器出口氨气总管上设置高低压远传报警,且压力与蒸发器的进氨阀连锁,一旦压力超过了0.5Mpa就报警同时关闭蒸发器进氨阀。

2.2.3 液氨储罐区、液氨蒸发区设置有有毒气体检测仪及消防水喷淋装置,且有毒气体检测与消防喷淋联锁,当两个有毒气体检测仪都检测到有毒气体含量达到35ppm时就开启喷淋进水阀进行喷淋。

2.2.4 氨区内设置了废水池,生产过程当中产生的废水收集至废水池,再由废水总管输送至厂区的废水池处理,废水由废水泵根据液位自动控制送入全厂污水池处理。

2.2.5液氨站内设置有效服务半径的冲淋洗眼设备,以便于发生意外时的应急冲洗,并设置风向标。

2.3 工艺设备、管道

工艺设备布置在满足生产工艺的情况下,尽可能做到方便工艺操作、安装和维修,根据设备的形式和安装维修要求,留有安全疏通道且经济合理。

对于表面温度大于60℃的设备和管道,在距地面或工作台高度2.1米范围内设置防烫隔热设施,防止操作人员被烫伤,做好高温危害防护工作,隔热材料应采用阻燃型的。

在防爆区域内的用电设备均选用防爆型。

各类设备、泵机、管线、阀门、电气控制部位均应按规范设置位号、色标、流向、开关等标志标识及安全警示标识。

特种设备应按有关规定,购买由专业生产单位生产的产品,并经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格,取得安全使用证或者安全标志后,方可投入使用,并建立压力容器特种设备档案。

工艺管道施工验收应符合《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSG D0001、《压力管道规范-工业管道》GB/T20801、《工业金属管道工程施工规范》GB50235和《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184的要求。装置设备应有制造厂产品质量合格证,压力管道安装前,阀门应逐个试压,试验压力为公称压力的1.5倍,试验时间不少于5分钟,无泄漏者为合格。

管道选用无缝钢管,碳钢(20#)的标准为国家现行GB /8163。不锈钢管(0Cr18Ni9)的标准为现行GB/T14976。各种法兰、管件及紧固件按照国家现行HG/T 20592~20614中的规定选取,并有制造厂的合格证。安装前应外观检查,并将内部清洗干净,不得有杂质。

管道焊接采用氩弧焊打底,氩弧焊盖面,碳钢管(20#)的焊丝型号H08Mn2SiA;不锈钢管(0Cr18Ni9)的焊丝型号H0Cr21Ni10;壁厚大于3mm的管道对接时焊缝应坡口,坡口形式、尺寸应符合相应施工及验收规范的要求。

管道应全部进行外观检查,现场焊接的管道及管道组成件的对接纵缝和环缝、对接式支管连接焊缝应进行射线检测,射线检测的技术等级不应低于AB级。

射线检测抽查数量:液氨、氨气、放空、废水管道的焊缝为《工业金属管道工程施工质量验收规范》(GB50184) II级焊缝检查等级,射线检测抽查比例不小于20%,焊缝质量的合格标准不得低于JB/T 4730中规定的Ⅱ级;氮气、蒸汽管道的焊缝为Ⅳ级焊缝检查等级,射线检测抽查比例不小于5%,焊缝质量的合格标准不得低于JB/T 4730中规定的III级;工业水管道的焊缝为Ⅴ级焊缝检查等级,射线检测抽查比例无要求,焊缝质量的合格标准不得低于JB/T 4730中规定的III级。

氨系统管道安装完毕后,应用压缩空气对管道进行分段排污,并在距排污口300mm处以白色标识板设靶检查,直至排污为止。排污前,应将系统内的仪表、安全阀等加以保护,系统排污后,应拆卸可能积存污物的阀门,并将其清洗干净重新组装。排污结束后向后进行液压强度试验、气体泄漏性试验。压力试验顺序为液压强度试验,吹扫或清洗,气体泄漏性试验。压力试验前确认管道壁厚达到要求,方可进行压力试验。

①液压试验介质为清洁水,试验压力为设计压力的1.5倍。液压强度试验时,安全阀应卸除,必须排净系统内的空气。升压应缓慢,达试验压力后,停压10分钟,然后降至设计压力,停30分钟,以不降压,无泄漏和无变形为合格,管道系统试压合格后,应缓慢降压。不锈钢或连有不锈钢管道组成件或设备的管道,在进行水压试验时,水中的氯离子含量不的超过25*10-6(25ppm)。②管道耐压试验合格后,应按照GB/T20801-2006的规定进行吹扫与清洗。宜在阀门前设置吹出口,否则应对阀芯与阀座采取保护措施。管道吹扫可用空气或用清水进行吹扫或清洗,吹扫压力不得超过容器和管道系统的设计压力。水冲洗流速不得小于1.5m/s,水中氯离子含量不得超过25*10-6(25ppm),空气流速不得小于20m/s。管道吹扫完毕后,应保证管道内清洁干燥。③液氨、气氨(含放空管道)在水压试验合格后,经清洗或吹扫后进行气体泄漏性试验,试验介质为压缩空气,试验压力为设计压力的1.0倍,试验压力应逐级缓慢上升,当达到试验压力10%时,且不超过0.05MPa时,保压5分钟,检测有无泄漏,无泄漏则再次升压至试验压力的50%,检测有无泄漏,无泄漏按照试验压力10%逐级升压,每级稳压3分钟,直至达到试验压力,保压10分钟后,用涂刷中性发泡剂的方法,巡回检查所有密封点,无泄漏为合格。管道系统气体泄漏性试验合格后,应及时缓慢泄压。检查比例为100%。

液氨蒸发器、氨气缓冲罐及仪用压缩空气罐上设置安全阀。

蒸汽总管上设置低压远传报警及温度远传。

管道采用地上敷设时,在人员活动较多的和易遭车辆、外来物撞击的地段,采取保护措施并设置明显的警示标志;氨管道架空敷设时,管道敷设在非燃烧体的支架或栈桥上。在已敷设的氨管道下面,不得修建与氨管道无关的建筑物和堆放易燃物品;氨管道外壁颜色、标志执行《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》(GB7231)的规定。

3. 结论

根据《危险化学品重大危险源辨识》的要求,火电厂脱硝项目的液氨存储制备区域已构成危险化学品重大危险源,因此务必要求设计人员在设计过程中落实各项安全设施和安全措施,以杜绝事故发生。

参考文献:

[1] 钟秦. 燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例 第二版. 化学工业出版社, 2007.

[2] 燃煤烟气脱硫脱硝实用技术指导手册. 中国电力出版社, 2009.

第3篇:合成氨工艺总结范文

关键词:白色链霉菌(Streptomyces albus);ε-聚赖氨酸;培养基;发酵工艺

中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)15-3635-04

ε-聚赖氨酸由25~30个赖氨酸残基聚合而成,有很强的抑菌能力[1],被FDA批准为安全的天然生物防腐剂,具有巨大的商业潜力[2]。日本窒素公司已实现ε-聚赖氨酸微生物发酵的工业化生产,发酵罐产量达48.30 g/L[3,4]。而国内ε-聚赖氨酸的研究还处于实验室水平,发酵产量与国外差距很大。刘长江等[5]优化了发酵培养基和培养条件,ε-聚赖氨酸摇瓶产量为1.50 g/L;陈玮玮等[6]对北里孢菌Kitasatospora MY5-36发酵产ε-聚赖氨酸的条件进行优化,摇瓶发酵产量达1.17 g/L,在5 L发酵罐内批式发酵产量达7.72 g/L;黄国昌等[7]在50 L自控式发酵罐中对ε-聚赖氨酸的发酵条件进行研究,发酵产量最高达7.36 g/L。本研究采用白色链霉菌(Streptomyces albus)N31-16菌株发酵制备ε-聚赖氨酸,考察碳源、氮源、无机盐等因素对发酵的影响,以提高ε-聚赖氨酸产量,为促进ε-聚赖氨酸的工业化生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 菌种来源

白色链霉菌N31-16菌株,赣南医学院微生物实验室筛选保藏[8]。

1.2 白色链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸流程

1.2.1 斜面培养 斜面培养基包括酵母浸出粉 4 g/L、麦芽浸出粉 10 g/L、葡萄糖 4 g/L,pH 7.3。接种环取一环平板上单菌落的孢子至斜面,置于30 ℃培养箱中培养4~6 d。

1.2.2 摇瓶种子培养 摇瓶种子培养基为M3G[9],含有葡萄糖50 g/L、(NH4)2SO4 10 g/L、K2HPO4 0.8 g/L、KH2PO4 1.36 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、ZnSO4·7H2O 0.04 g/L、FeSO4·7H2O 0.03 g/L、酵母浸出粉5 g/L,pH 6.8,装液量为250 mL的三角瓶中装20 mL培养基。接种环取一环斜面孢子,接入种子培养基,在30 ℃、摇床转速220 r/min的条件下培养1 d。

1.2.3 摇瓶发酵培养 摇瓶发酵培养基以M3G培养基为基础,添加不同的碳源、氮源和无机盐,考察其对菌体生长和ε-聚赖氨酸产量的影响,接种量为5%(占发酵液体积比,下同),其他培养条件同摇瓶种子培养。考察某一影响因素时保持其他培养基成分不变,以M3G培养基为对照,其ε-聚赖氨酸相对产量为100%,每处理设置3组平行试验。

1.2.4 发酵罐发酵工艺的优化 接种量3%,加入优化后的发酵培养基,发酵温度30 ℃,转速200~700 r/min,通气速率2~5 m3/min。分别采用3种工艺进行发酵,比较各种工艺对菌体生长和ε-聚赖氨酸产量的影响。①工艺一:发酵液中还原糖浓度降至15 g/L以下后,每隔24 h间歇补糖至25 g/L,pH降至4.3后用氨水控制pH维持在4.3。②工艺二:还原糖浓度降至15 g/L以下后,用流加补糖方式控制发酵液中还原糖浓度为15~20 g/L,pH降至4.3后用氨水控制pH维持在4.3。③工艺三:还原糖浓度降至15 g/L以下后,采用流加补糖方式控制还原糖浓度为10~15 g/L,72 h后用氨水控制pH维持在4.3。

1.2.5 指标测定 ①干重。发酵结束后将发酵液于12 000 r/min离心3 min,弃上清,沉淀洗涤3次,108 ℃下干燥至恒重后称重。②菌体浓度(Packed Mass Volume, PMV)。取10 mL发酵液于4 000 r/min离心10 min,测定上清液体积。PMV=(发酵液总体积-上清液总体积)/发酵液总体积×100%。③残糖含量。采用斐林试剂法测定发酵液中残糖含量。④ε-聚赖氨酸含量。采用优化后的Itzhaki法[4]测定发酵液中ε-聚赖氨酸含量。

2 结果与分析

2.1 摇瓶发酵培养基的优化

2.1.1 碳源对白色链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响 分别选用葡萄糖、土豆淀粉和玉米淀粉作为碳源,每种碳源各取3个水平,共9个处理。不同碳源对白色链霉菌菌体生长和ε-聚赖氨酸产量的影响结果见表1。由表1可知,3种碳源中,葡萄糖为碳源时发酵效果最好,有利于菌株的生长和ε-聚赖氨酸的积累,但过量的葡萄糖对ε-聚赖氨酸的生物合成有明显的抑制作用,可能是由于葡萄糖效应以及渗透压过高引起的。当葡萄糖浓度为30 g/L时ε-聚赖氨酸的相对产量最高,为118.9%。

2.1.2 氮源对白色链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响

1)单一氮源。分别选用(NH4)2SO4、尿素、大豆蛋白胨、酵母浸出粉为氮源,每种氮源各设置3个水平,共12个处理。不同氮源对白色链霉菌菌体生长和ε-聚赖氨酸产量的影响结果见表2。由表2可知,使用单一氮源,ε-聚赖氨酸的产量都很低,其中以(NH4)2SO4作为氮源,发酵液呈酸性,不利于菌体生长,菌体的生物量最低,但ε-聚赖氨酸的相对产量高于其他氮源;以尿素作氮源,发酵液呈碱性,菌体的生物量和ε-聚赖氨酸的相对产量均较低;而以大豆蛋白胨和酵母浸出粉作氮源,发酵液的pH呈弱酸性,有利于菌体生长,菌体生物量较高,但发酵产量很低,可能是发酵液pH偏高,导致ε-聚赖氨酸合成酶的活力低而降解酶的活力高,合成的ε-聚赖氨酸被降解酶分解[10]。因此考虑采用无机氮源(NH4)2SO4和有机氮源复合,同时促进菌体生长和ε-聚赖氨酸的分泌。

2)复合氮源。无机氮源(NH4)2SO4分别与有机氮源大豆蛋白胨和酵母浸出粉组合作为摇瓶发酵培养基的氮源,(NH4)2SO4浓度设置2个水平,大豆蛋白胨和酵母浸出粉各设置3个水平,共12个氮源组合,每处理设置3次平行试验,考察其对白色链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响,结果见表3。由表3可知,与(NH4)2SO4和大豆蛋白胨复合氮源相比,(NH4)2SO4和酵母浸出粉作复合氮源更有利于菌体的生长和ε-聚赖氨酸的积累。其中10 g/L (NH4)2SO4+10 g/L酵母浸出粉作氮源菌体生物量最大,达12.3%,5 g/L (NH4)2SO4+5 g/L酵母浸出粉最有利于ε-聚赖氨酸的积累,相对产量达119.5%,菌体的生长情况也较好,PMV达9.9%。

2.1.3 正交试验结果 根据碳源和氮源优化试验结果,以葡萄糖作碳源,(NH4)2SO4和酵母浸出粉作复合氮源,设计正交试验考察发酵培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4和酵母浸出粉浓度对ε-聚赖氨酸产量的影响,因素与水平见表4,结果见表5。由表5可知,培养基中(NH4)2SO4浓度对ε-聚赖氨酸产量的影响最大,其次是葡萄糖浓度,酵母浸出粉浓度的影响最小。最优碳源和氮源组合为A2B2C3,即培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4和酵母浸出粉的浓度分别为30、7、7 g/L,此条件下ε-聚赖氨酸产量为1.519 g/L,高于其他正交试验组合的结果,比对照M3G培养基提高了28.0%。

2.2 5 L自动发酵罐发酵工艺的优化

在5 L发酵罐内研究N31-69菌株的发酵工艺,一方面放大摇瓶研究的成果,另一方面希望通过工艺的优化进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,为工业化生产提供依据。3种不同发酵工艺下菌体的生长和ε-聚赖氨酸的积累情况见表6~表8。由表6可知,工艺一发酵前72 h ε-聚赖氨酸基本无合成,当降低pH后,ε-聚赖氨酸开始慢慢合成。72 h还原糖浓度降至15 g/L以下后,每隔24 h间歇补糖至25 g/L,96 h后菌体生物量开始下降,菌体趋于自溶,发酵168 h时ε-聚赖氨酸产量为2.39 g/L。由表7可知,工艺二用流加补糖方式控制发酵液中还原糖浓度为15~20 g/L,72 h时降低pH后ε-聚赖氨酸迅速累积。120 h后菌体出现自溶,出现自溶时间更晚。发酵168 h 时ε-聚赖氨酸产量为8.75 g/L。由表8可知,48 h后采用流加补糖方式控制还原糖浓度为10~15 g/L,72 h后用10%的氨水控制pH在4.3,菌体生物量在发酵后期一直缓慢增加,未出现明显的菌体自溶现象,发酵168 h时ε-聚赖氨酸产量为15.60 g/L。

综合以上3种发酵工艺,菌体的快速生长期为12~48 h,在此阶段ε-聚赖氨酸基本不合成,降低pH后菌体生长变慢而ε-聚赖氨酸开始大量累积。还原糖浓度的补加方式及浓度对菌体的持续生长和ε-聚赖氨酸的累积有一定影响,采用流加补糖方式更佳,还原糖浓度控制在10~15 g/L最佳,可使菌体持续生长。同时发现在发酵过程中菌丝形态发生较大变化(图1)。在菌体生长期菌丝呈絮状,到产物合成期菌丝开始结球,初期球的核心较松散,外周扩散较大,后期ε-聚赖氨酸大量累积时所形成的菌球越来越致密,球径变小,而当菌体开始自溶时菌球消失,菌丝断裂。菌丝形态变化可能和ε-聚赖氨酸的累积合成有关,有待进一步研究。

3 小结与讨论

本研究通过考察碳源、氮源、无机盐等因素对白色链霉菌N31-69菌株生长和ε-聚赖氨酸产量的影响,对其发酵培养基进行优化。优化后的培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4和酵母浸出粉的浓度分别为30、7、7 g/L, ε-聚赖氨酸摇瓶发酵产量达1.519 g/L,比优化前产量提高了28.0%。进一步在5 L发酵罐内对N31-69菌株进行发酵工艺优化,48 h后采用流加补糖方式控制还原糖浓度为10~15 g/L,72 h后用10%的氨水控制pH为4.3,发酵168 h后ε-聚赖氨酸的产量达15.60 g/L。在发酵过程中菌丝形态发生较大变化,可能和ε-聚赖氨酸的累积合成有关,有待进一步研究。

参考文献:

[1] SHIMA S, SAKAI H. Poly-L-lysine produced by Streptomyces. Part Ⅲ. Chemical studies[J]. Agricultural and Biological Chemistry,1981,45(11):2503-2508.

[2] SHIH I L, SHEN M H, VAN Y T. Microbial synthesis of poly(ε-lysine) and its various applications[J]. Bioresource Technology,2006,97(9):1148-1159.

[3] NISHIKAWA M, OGAWA K I. Distribution of microbes producing antimicrobial ε-poly-L-lysine polymers in soil microflora determined by a novel method[J]. Applied and Environmental Microbiology,2002,68(7):3575-3581.

[4] KAHAR P, IWATA T, HIRAKI J, et al. Enhancement of ε-polylysine production by Streptomyces albulus strain 410 using pH control[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering,2001, 91(2):190-194.

[5] 刘长江,于雪骊,杨玉红,等.ε-聚赖氨酸发酵培养基及培养条件的优化[J].食品科技, 2007,32(11):49-51.

[6] 陈玮玮,朱宏阳,徐 虹.ε-聚赖氨酸高产菌株选育及分批发酵的研究[J].工业微生物, 2007,37(2):28-30.

[7] 黄国昌,印培民,黄筱萍.50 L自控式发酵罐中ε-聚赖氨酸发酵条件的优化[J].中国食品添加剂, 2007(5):99-103.

[8] 孙湘婷,王 力,王 岩.ε-聚赖氨酸产生菌的诱变选育[J].赣南医学院学报,2010,30(3):356-359.

第4篇:合成氨工艺总结范文

[关键词]UASB;A/O;高浓度氨氮;高浓度有机物

中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0104-02

[Abstract]Thispaper adopts the combination process ofUASB+A/O handling thehigh-ammonia nitrogen and high COD pharmacy wastewater, andstudythe organic matter and ammonia nitrogen treatment effect by process.The experimental result shows the process treatment effect is good after four months of start、debugging and operation. After process section, the systemkeeps more than 97% removal rate of organic matter and 85% removal rate of ammonia nitrogen,making outlet waterup to the discharge standard

[Key words]UASB; A/O; Hign ammonia nitrogen;High organic pollutants

本课题针对生物制药行业废水中高有机污染物、高氨氮浓度特点,寻求简单、快捷、有效的处理工艺,避免制药废水对自然环境及社会生活造成巨大影响。

生物制药[1]是指微生物新陈代谢过程中产生的酶对无机或有机原料进行加工,获得产品的过程。生物制药废水水质复杂,有机浓度高,悬浮固体浓度高,含氮量高,存在大量抑制微生物生长、难生物降解的抗菌素等物质[2]。

最早的制药废水生物处理工艺均为好氧生物处理,随着技术发展和研究深入,逐渐出现了厌氧工艺、厌氧-好氧联合工艺、膜生物反应器等[3]。由于制药废水含有许多抑制微生物的有毒物质,采取有效的物化工艺作为生化工艺前序工艺,可有效提高废水可生化性,有利于生物处理的环境改善[4]。主要物化方法包括沉淀、絮凝、过滤等。如絮凝―电解法处理麻黄素废水,絮凝―厌氧处理抗菌素废水,目的均在于降低废液中生物抑制物质,有利于生物处理[5]。但物化工艺成本较高,且容易产生二次污染。

本项目源于梅州某生物制药厂的生产废水,废水中氨氮较高、CODcr很高,结合国内外相关实验和工程应用实践以及从经济效益和可操作性出发,提出了UASB+A/O相结合组合工艺。通过调试分析各段处理工艺,找出各工艺运行参数条件,使废水出水稳定在排放标准以内。

1概况

1.1 废水概况

废水取自梅州市某生物制公司,生产废水主要为生产车间工艺废水、高浓度氨氮洗涤废水、纯水制备排水、少量的生活污水及循环系统排水等。经过分析水质情况见表1。

2 UASB运行结果与讨论

2016年4月12日当天,接种取自消化池污泥约150m3,污泥的SS为5600mg/L,VSS为2650mg/L,VSS/SS=0.47。UASB有效容积300m3,接种后污泥的初始浓度约为1.325 kgVSS/m3。

UASB反应器于四月开始启动,随着温度逐渐上升,反应器内污泥活性也在增强。而不断补充有机物为微生物生长提供了能源与营养,微生物总量迅速增大,微生物对有机物的分解吸收速率变快,有机去除率稳步上升。

由图1、2所示,启动初期,反应器大部分微生物对废水适应性较低,且温度较低,微生物活性不高,导致出水水质不好,有机去除效果差;随着微生物活性逐渐恢复,大量微生物开始繁殖,尤其产甲烷菌对有机物降解能力增强[6];当容积负荷增长到1.5kgCODcr/(m3・d),开始出现颗粒污泥,说明反应器运行良好;随着容积负荷升高,颗粒污泥不断累积,反应器的有机物降解效果明显改善,直至达到容积负荷3.3 kgCODcr/(m3・d),COD去除率稳定在70%以上,此时UASB进入稳定运行阶段,经过近三周稳定运行,出水效果良好,稳定在1000mg/L左右,反应器启动成功。

3 A/O运行结果与讨论

4月3日从梅州市某污水处理厂接种好氧污泥,接种的量为40m3。测试接种的污泥的性质:MLSS=5860mg/L,MLVSS=3236mg/L,计算VSS/SS=0.55。为了使废水中的条件适应A/O池中的污泥,需使用磷酸二氢钾调节A/O池中的C:N:P=100:5:1[7]。

启动前期,控制进水CODcr的值在450~650mg/L,此时的氨氮的含量大概也在45~60mg/L,控制流量使得运行负荷在0.6kgCODcr/(m3・d)的低负荷下运行。

3.1 COD去除效果分析

由图3所示,逐步提高CODcr和氨氮的浓度。前30天随着进水CODcr的增大,出水的CODcr逐渐升高,30天以后污泥适应废水,出水中的CODcr也在下降,证明去除效果提高。50天之后直接将UASB出水完全打入A/O池中运行,由于运行负荷的增加,造成CODcr的去除率短暂下降,但由于污泥适应性,很快去除能力得到稳定,并在80天时去除率达到最大值,此后CODcr的去除率达到一个稳定状态,CODcr的进水浓度在1200 mg/L~1300 mg/L,CODcr的出水浓度在184 mg/L,CODcr的去除率达维持在85%左右,A/O的启动成功。

3.2 氨氮去除效果分析

由图4可知:启动前期逐步提高氨氮的浓度对污泥进行驯化,前50天随着进水氨氮的增大,出水的氨氮逐渐升高,直到50天微生物适应废水,出水中的CODcr开始下降,出水氨氮含量随之下降。50天之后直接将UASB出水打入A/O池中运行,由于污泥在驯化^程中的适应性,很快去除率得到稳定,并在80天时去除率达到最大值,此后氨氮的去除率达到一个稳定状态,氨氮出水维持在48mg/L,去除率维持在83.6%,A/O启动成功。

3.3 运行条件控制

该项目A/O启动及运行期间合理控制反应器内pH值、DO、回流比以及营养比例。稳定运行时,控制好氧工段pH值在7~7.5,缺氧段pH值在7.5~8。控制好氧段前端DO在3~3.5 mg/L,末端在3~5mg/L。控制混合液回流比值为2.75~3。启动成功正值气温在30度以上,氨氮及有机物去除率均处在很高的水平。调试期间补充相应的营养物质,控制C:N:P为100:5:1。

4 结论

系统进水CODcr的浓度在4500~5000mg/L,均值在4800 mg/L左右,出水的CODcr的值在150~200mg/L,均值在170mg/L左右,总的去除率达到96%。系统氨氮的进水浓度在240~260mg/L,经过UASB和A/O池的出水氨氮45~50mg/L,去除率在81%。后续配合折点氯化工艺可实现排放氨氮浓度至6~9mg/L,总去除率在95%以上,符合出水氨氮低于20mg/L的标准。

经过100天的调试和50天的稳定运行,工程运行状况良好、稳定,在负荷浮动的情况下,出水依然能得到保证。对于难降解的制药废水可以更加好的彻底的去除,有效的降低了环境保护的投资以及运行费用。

参考文献

[1] 谢吉程.广东省生活垃圾渗滤液处理现状及处理对策研究.广东化工,2012,08-0181-02[2]杨军,陆正禹,胡纪萃等.抗生素工业废水生物处理技术的现状与展望[J],环境科学,1997,18(5):83-85.

[3] 陈玉,刘峰,王建晨等上流式厌氧污泥床(UASB)处理制药废水的研究[J],环境科学,1994,15(1):50-52.

[4] 马文鑫,陈卫中,任建军等.制药废水预处理技术探索[J],环境污治,2001,1,23(2):87-89.

[5] 潘志彦,陈朝霞,王泉源等.制药业水污染防治技术研究进展[J],水处理技术.2004,28(2):68-71.

第5篇:合成氨工艺总结范文

关键词:硬质聚氨酯泡沫;屋面防水保温;施工工艺

1、前言

在当前科学技术不断发展的过程中,各种化学合成材料不断涌现而出,被应用在当前社会发展和施工的过程中。硬质聚氨酯泡沫是一种具有保温隔热和一定防水功能的新型合成高分子材料,是由当前化学技术日益发展中对各种氰酸酯和聚醚多元化催化剂进行相互反应而形成的。该泡沫具有良好的保温、隔热功能,非常有利于建筑节能,在施工的过程中由于其不透水,不吸湿和能够绝缘耐用的缘故成为的当前屋面施工中的主要施工手段和施工管理措施,更是当前社会发展中的主要发展趋势和发展技术手段。与其他泡沫塑料相比,还具有无毒、无异味、耐温等特性。它在施工的过程中能够有效的将各种施工材料进行严格的控制和凝结,是当前社会施工和发展中的关键技术手段。添加阻燃剂的制品具有远火自熄性,能根据用户需要达到国家一级消防要求。

硬质聚氨酯泡沫在施工的过程总其材料取材方便简单,施工技术方便和简单,能够有效的保证在施工的过程中对施工质量和施工效益的提高措施,适用于各类工业与民用建筑的屋面、墙体、楼面的保温、隔热、防水。在当前随着社会发展中人们对节能意识和要求的不断提高,在社会发展的过程中对各种节能施工措施和节能材料的要求不断的增加,成为当前社会发展中的关键措施和手段。为了使这种新材料新技术在建筑节能工程中得到广泛推广和应用,在屋面硬质聚氨酯泡沫施工的过程中其施工工艺的控制和提高是当前屋面施工的重点。

2、硬质聚氨酯泡沫的技术优点

硬质聚氨酯泡沬是一种综合性能优良的建筑节能绝热、保温材料,适用于各种类型新建建筑及既有屋面防水与保温(含金属基层屋面),其主要优点为:

(1)由于聚氨酯发泡时闭孔率高(可达95 %以上),所以当聚氨酯硬泡密度为35 kg/m3~40 kg/m3时,其导热系数低,仅为0.018 W/(m·K)~0.024 W/(m·K),相当于EPS(聚苯乙烯泡沫塑料0.041 W/(m·K))的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的;保温隔热层厚度少,具有一定的结构优势,可使建筑物围护结构更薄、更轻,从而增加室内的可用面积;具有优良的热工性能,可以达到节能65 %以上的要求。

(2)现场喷涂硬泡聚氨酯与建筑物混凝土等基面的黏结性好,抗风揭,能与金属、木材、水泥等多种材料牢固黏结,从而使硬泡层与作用面基层成为一体,不易发生脱层,适宜于旧建筑物的节能改造。

(3)聚氨酯硬泡吸水率低(

(4)聚氨酯体积密度小,约为35 kg/m3~40 kg/m3,抗压强度>0.2 MPa;其质量轻,但仍能承受一定的机械荷载且硬度很高,因此在坚固抗压结构建筑中是一种比较理想的材料。

(5)聚氨酯硬泡采用现场喷涂或浇注施工,施工具有连续性,施工后形成整体的无接缝的连续泡壳体,在易渗漏的细部节点构造部位喷涂,防水效果显著。

3、工艺原理及流程

3.1工艺原理

以含有羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应生产的聚氨基甲酸酯为主体,以异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳为发泡剂制成的泡沫塑料,直接喷涂在屋面找平层上作为保温防水层。

3.2工艺流程

屋面找坡水泥砂浆找平聚氨酯混合料配制喷涂发泡成型涂刷防水浆料细石混凝土保护层。

4、屋面硬质聚氨酯泡沫保温施工工艺

4.1施工准备

(1)施工前,应检查所有进场的聚氨酯的合格证,并确保其各项性能指标符合国家有关材料标准规定;场内存放聚氨酯黑白料时,应设置清楚的标识牌,且应放置在通风阴凉处。

(2)施工前,应核对所有进场的界面剂原液的名称、品种、出厂日期及各项技术指标(见表2),必须进行二次复试合格后方可使用;界面剂中所用的石英砂不能含有有机质,以中砂为标准,水要用饮用水。

(3)喷涂前,应检查屋面上预留孔位置、数量规格、基层质量型号等,确保其均符合设计的要求。

(4)现场喷涂硬泡聚氨酯施工前,应根据施工环境的温度相对湿度,确定好施工参数、原料加温温度等,并对喷涂设备进行调试和试喷。

(5)施工设备选用:1台小型空压机和物料混合器。

4.2施工操作

(1)喷屋面基层前,为保证聚氨酯粘黏良好,应先做基础处理,使屋面(墙体)基础平整,无浮灰、油污。

(2)现场对屋面基层喷涂基层界面剂时,应满喷,并保持基层平整和喷枪移动速度均匀一致,喷涂总厚度宜控制在50 mm;并养护24 h。

(3)喷涂硬质聚氨酯泡沫时,应将高压喷枪枪口对准屋面进行喷涂,使浆液流淌到底面;根据保温层的厚度,一个施工作业面可分几遍喷涂,最薄处厚度不小于30 mm;当日的施工作业面,必须当日连续喷涂完毕,不得有接槎。

(4)喷涂时,为保证PUF厚度均匀,又不至于使材料飞散,喷枪与基层应保持1 m为宜。

(5)喷涂硬泡聚氨酯施工时,对喷涂边缘部分采用遮挡措施,防止污染。施工完毕后严禁烧电焊。

(6)屋面基层喷涂施工24 h后,应用工具(如手提刨刀)清理超过规定厚度的部分,修整完毕后用聚氨酯补上,使表面完整。

(7)应避免屋面与山墙、女儿墙、檐沟等连接处易产生裂、渗漏等现象,在喷涂时,按要求进行喷R角。

(8)PUF喷涂结束后,应待PUF熟化48 h后,并避免保温层受雨淋,如遭受淋应彻底晾干后,方可进入下道工序施工,以免出现回缩现象。

5、施工注意事项

(1)墙体和屋面基层应平整,无浮灰、油腻,泡沫均匀,致密,呈淡黄色,无发脆、发软、脱层、起鼓、开孔现象;当基层(包括找平层)平整度≤10 mm,可不加找平层;基层与凸出屋面结构的连接处及基层的转角处均应做成半径100 mm~150 mm的圆弧或钝角,有组织排水的水落口周围应做成略低的凹坑,并覆盖铁件,翻边尺寸不小于40 mm。

(2)现场喷涂施工,环境温度不得低于5 ℃高于40 ℃;空气相对湿度不宜大于90 %,风力宜小于5级。

(3)聚氨酯发泡的胶粘固化时间约为15 min,因此在喷涂聚氨酯30 min以内不得上人。

(4)喷涂前基层强度应达到90 %以上,且表面下燥(含水率小于 9 %)清洁。

第6篇:合成氨工艺总结范文

2.小籽煤气化技术与应用王晓华,赵平

3.铜洗高负荷运行带铜液及铜耗高浅析孙文欢,张考全

4.大颗粒尿素化验之心得--海得鲁标准与GB2440-2001之比较徐延霞

5.二氧化碳压缩机取消平衡段的改造官伟

6.两级串联脱高硫技术的应用张彤

7.18×104t/a合成氨全低变工艺及其运行浅议周大明

8.氨醇联产系统物料核算何豹

9.敬告(一)《小氮肥设计技术》编辑部

10.2003~2004年合成氨及尿素技术信息刘苹

11.籽煤制气常见问题探讨及处理吕庆霖

12.科学选择循环时间和恢复上下吹加氮的重要性田守国,何爱民

13.造气吹风气余热回收装置的应用小结刘博

14.敬告(二)《小氮肥设计技术》编辑部

15.经验施肥法在专用肥配方设计中的应用唐国昌,丁瑞锋

16.增加科技投入促进节能降耗宁德志

17.中小化肥企业如何搞好市场调查周和平

18.专供化肥、化机行业用各种管材、板材配件江苏省射阳县黄海化工管材有限责任公司

19.采用新材料、新结构解决氮氢气压缩机高压段活塞环工作寿命问题上海真捷机械厂

20.提供各种氮氢气压缩机的扩缸技术服务上海真捷机械厂

21.声明安徽三元工业自动化设备有限公司

1.COS、CS2水解技术

2.PC吸收CO2传质系数简化计算之我见

3.低压甲醇合成反应器技术的理论和实践--浅谈冷激型甲醇塔和管式甲醇塔的比较

4.2004~2005年合成氨尿素技术进展

5.化肥行业抗氨压缩机油的氮肥技术 应用研究

6.氨合成工艺流程改进的设想

7.集成膜技术在甲醇生产中的应用

8.对合成氨原料气双甲和醇烃化精制新工艺的认识

9.建设"18.30"工程的一些做法

10.合成系统热交换器故障的分析与判断

11.A202氨合成催化剂使用情况总结

12.汽轮机驱动往复压缩机装置存在问题及原因分析

13.大颗粒尿素造粒机的物位监控

14.质量管理体系持续改进的思考

1.以粉煤为原料生产200kt/a醋酸的工艺方案及分析张文效

2.焦炉气生产200kt/a甲醇弛放气联产80kt/a合成氨初步设计方案冯学明

3.脱硫问题及解决办法的探讨——脱硫调查简报(上)徐京磐

4.从联醇到联氨工艺的发展趋势及相关技术基础王金福

5.水溶液全循环法和CO2汽提法尿素生产工艺的比较张洁谨,王维杰,张庆喜

6.YZJ型净化器在锅炉除尘污水治理中的应用童刚,杨久宜,宋代彬

7.氨红外分析检测尿素合成塔泄漏汪家铭

8.新型列管式石墨换热器在合成氨生产中的应用宋建波,殷志军

9.1.9换热式并联纯氧二段转化节能新工艺

10.2.6NCI脱硫塔防堵剂

11.2.15HC系列数显式微量硫分析仪

12.2.31能量回收装置——涡轮机组

13.尿素低压深度水解技术简述王永全,罗迎军

14.中压联醇串高压甲烷化技术应用总结耿宪岗,姚泽龙,周传华

15.活塞压缩机异响故障原因分析及处理周国祥,杜敬来,李培学

16.直硝法和双加压间硝法生产浓硝酸对比分析周启红,邓良键,陈锦

17.3000t/a食品级液体二氧化碳生产装置田青,孔庆民,张宁宁,侯立刚

18.小麦专用肥的配方设计唐国昌,丁锐锋

19.利用国际清洁发展机制对硝酸装置产生的N2O实施减排王全文

20.硝铵装置含氮工业废水的综合治理姚江伟

1.以发展甲醇为中心实施碳铵厂产品结构调整徐京磐,范永波

2.齐鲁第一化肥有限公司气头改煤头设计概述庄肃霞,刘红

3.氮肥技术 关于氮肥方面的专利信息(上)王元荪

4.联醇工艺的甲醇合成工序技术问答(上)严廷良

5.焦炉煤气制合成气的净化工艺及其应用汪家铭

6.反渗透新技术在脱盐水中的应用田青,徐衍柱,张宁宁,侯立刚

7.湿式氨法脱硫在烟气脱硫中的应用孟庆义,袁生,陈衍东

8.波纹管高效换热器在冰机系统的应用向玉华,潘汉鹏

9.压缩机流程分析与改进王金平

10.尿素高压甲铵洗涤器出现的问题及处理刘平

11.24×104t/aCO2汽提法尿素高压系统开车经验小结陆萍,孟庆顺

12.国际化工项目投标报价阶段的风险管理分析殷文婷,赵义忠

13.优化现有生产装置创建节能和环保型企业王学先,张大涛

14.浅谈循环冷却水水质管理官伟

15.关于公布全国化工合成氨设计技术中心站甲醇技术委员会成员的通知1.均温型甲醇合成塔的数学模型包秀春,汪会永hHTTp://

2.甲醇生产技术及新设备的应用与发展梁俊瑜

3.大口径高压管口的修复及工具田文

4.52000Nm3/h空分装置安装总结涂后沅,梁志亮

5.国产化国际标准食品级二氧化碳技术介绍徐美楠,沈建冲

6.低温余热制冷新技术及其应用田青,张宁宁,颜世雷,周海丽

7.XCT型常温精脱硫剂在联醇厂的应用赵世霞,冯振堂,李振岳,胡振平

8.造气吹风气余热回收系统运行小结万德波,刘吉军,高佳

9.MH型压缩机五、六段活塞改造运行小结张伟,高静

10.氮肥企业节能减排工作思路庄永法,张玉轩

11.小氮肥企业节能潜力分析与建议李平辉

12.混燃炉废热回收张武

13.闭式蒸汽冷凝水回收技术在我厂的应用任保亭,孙秀静

14.全低变工艺十年运行小结刘延安

15.φ4400mm变脱系统设计、运行总结魏务聪,王雪妮,张庆林,李艳华

16.蒸汽温度计套管泄漏的原因及解决方法探析薛福连

17.双加压法稀硝酸生产技术在我国的现状及发展孙立辉

18.从高压管道爆炸事故中应吸取的教训余信诚

19.合成氨系统水侧腐蚀原因及对策李春军,曹祥文

1.尿素装置工艺废水回收技术综述庄肃霞,曲顺利

2.变换工艺分析及中低低变换工艺的应用氮肥技术 张治中

3.溴化锂制冷技术的应用总结冯质杭,高廷,刘德胜

4.Shell粉煤气化与YH粉煤气化工艺的对比蒋远华,杨晓勤,古永红,刘晓,冯加新,姚继烨,潘建平

5.CO2汽提法尿素解吸水解系统改造总结陈刚

6.鲁奇600kt/a甲醇装置节能、环保设计总结冯建,马大伟

7.变换气脱硫运行及改造小结王哲平,何学军,王红

8.层板包扎尿塔检漏蒸汽压力确定方法赵冰,朱凯,李梦丽,王威强

9.钴钼系低变催化剂新旧混装的方案论述杨源田,李海军,杨海梅

10.提高尿素产品外在质量的措施陈欣

11.可编程控制器在气送系统中的应用尉颖,李德刚

12.亚硝酸钙生产技术改造总结李春玉,马永成

13.甲醇气相脱水制二甲醚的改良工艺孙建民

14.变温吸附法净化硝酸尾气工业装置运行报告刘锋,张剑锋

15.酸性气硫回收WSA湿法制酸工艺及应用前景汪家铭

16.浅谈对重大危险介质液氨的安全管理谭小术,童刚,刘鑫

17.高压大口径截止阀快速手动操作的传动装置邓筑生,民

18.提高三聚氰胺反应器出口旋风分离效率王会串,尚俊法

19.使用"H"标准应注意的问题余信诚,路利民

1.合成氨项目工程设计中管道压力等级的确定田德永,王国祥

2."三胺"尾气联产纯碱和氯化铵工艺设计问题高化忠

3.首套超优克劳斯硫磺回收工艺装置的应用俞永萍

4.中低低变换工艺改为全低变工艺张凡军,马迎丽

5.氮肥技术 煤气炉技术改造的合理性分析李永恒

6.微涡流沉降池运行总结赵玉生,刘学彦

7.应用日本东洋造粒技术的运行总结王有,任玉兵,贲学仁,杨昭君

8.自定义模块在造气DCS改造中的应用(上)张朝阳,尚宏波

9.浅谈阀门定位器的两种调校方法及故障分析张文萍,王彬,张青松

第7篇:合成氨工艺总结范文

关键词:低浓度氨氮废水;处理方法;比较

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.024

0 概述

近年来,随着我国工业化进程的加快以及现代工业的快速发展,产生的大量工业废水加剧了水环境的污染。根据《中国环境状况公报》公布的数据显示,2015年全国废水排放总量为695.4亿吨,其中,工业废水排放量为209.8亿吨,占总排放量的30.17%。工业废水处理,尤其是作为工业废水主要成分之一的氨氮废水处理方法和技术的选择日益受到人们关注。

1 工业氨氮废水及处理方法

1.1 工业氨氮废水来源

氨氮是以游离氨(NH3)和氨离子(NH4+)形式存在于水中的氮。工业氨氮废水的来源十分广泛主要有钢铁行业、化工、选矿、鞣革、饲料生产、化肥、玻璃制造、炼钨厂、石油、制药以及化工等领域。

1.2 工业氨氮废水危害

工业废水中的氨氮能够导致水体富营养化,引起水体中的藻类及微生物大量繁殖,降低水体中的溶解氧含量,导致鱼类或水生生物死亡。此外,水体中的氨氮经过硝化作用后会产生硝酸盐、亚硝酸盐,长期饮用会诱发高铁血红蛋白症,对人体健康危害较大。此外,氨氮废水还会导致工业金属设备产生腐蚀,缩短了设备的使用寿命,增加工业维护和运营成本。

1.3 工业氨氮废水处理方法

工业废水处理方法较多,根据浓度高低可以分为:高浓度氨氮废水处理法(如吹脱法、化学沉淀法等)和低浓度氨氮处理法(如吸附法、折点氯化法、生物法、膜技术等);无机氨氮废水处理法主要有空气吹脱法和离子交换法等,有机氨氮废水处理法主要是生物法等。生物法又可以细分为硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厌氧氨氧化法以及同时硝化反硝化法等。

2 低浓度氨氮废水处理方法比较

长期以来,出于成本及技术因素,企业对于工业废水处理多对COD进行深度处理,对于低浓度氨氮废水处理关注度不够。目前,低浓度氨氮废水的处理方法主要有折点氯化法、生物法、膜技术和吸附法等。

2.1 折点氯化法

(1)原理:将氯气通入到工业氨氮废水中,使其达到某一临界点,最终使氨氮氧化成为氮气的化学处理过程。影响折点氯化法效果主要有pH值、温度、接触时间以及氯的初始化值等因素。(2)优点:折点氯化法的最大优点是易操作、过程易控制,氨氮去除效果好且稳定。(3)不足:折点氯化法的运用需要加大量氯气,运营维护费用高,产酸增加总溶解固体等,副产物氯胺和绿代有机物容易造成二次污染。目前,折点氯化法一般作为氨氮废水的后续处理,或给水、饮用水处理领域较多。

2.2 生物法

(1)原理:在微生物作用下,将废水中的有机氮和氨态氮等通过硝化、反硝化等一系列反应转化为N2和NXO的过程。影响生物法处理氨氮废水的主要因素是有机碳的相对浓度,维持碳氮最佳比是生物法能否成功的关键。(2)优点:生物法处理氨氮废水具有经济性、效果稳定,易操作且不会产生二次污染等优点。(3)不足:生物法处理氨氮的占地面积大、处理效率容易受到温度、有毒物质等因素影响,管理要求较高。目前,生物处理氨氮废水重点需要解决的问题是硝化反硝化所需的较长时间,要加强缩短曝气时间以及反硝化过程研究。

2.3 膜分离法

(1)原理:利用特定膜的透过性能对溶液中的某种成分进行选择性分离。膜分离技术可以在室温、无相变条件下进行。(2)优点:膜分离技术稳定,耗能少、操作简单,氨氮废水处理效率高,投资少,回收的氨氮可重复利用,无二次污染等优势。(3)不足:反渗透技术对无机氨氮废水质量浓度要求高,电渗析法容易出现浓差极化后的结垢现象,且脱盐率较低。

2.4 吸附法

(1)原理:就是将一种或几种吸附物的浓度在吸附剂表面上自动发生变化的过程。吸附法的实质是物质从液相或气相到固体表面的传质现象。目前,吸附法是低浓度氨氮废水处理前景较广的一种即时方法。(2)优点:吸附工艺简单,操作方便,反应快,影响的因素较少,节能高效,氨的回收利用率高,实现废水的资源化处理和利用。(3)不足:吸附法处理氨氮的交换容量有限,解析频繁,常常需要与其他方法联合起来应用,或者是作为一种深度处理技术的一部分。

3 结语及展望

工业废水中的污染物成分复杂、多样,依靠一种方法难以有效取得预期效果,常常需要多种方法组成联合处理系统才能达到预期的处理效果。按照处理程度的不同,氨氮废水处理通常可以分为一、二、三级处理,其中,一级处理作为二级处理的预处理,主要依靠物理、化学法去除悬浮固体污染物,并调整pH值;二级处理则主要利用生物法或化学混凝法去除污水中的胶体和溶解态有机污染物。三级则是深度处理,通常是处理难以降解的有机、无机物。随着研究的深入,工业氨氮废水的处理也出现了一些新的工艺:微波-活性碳法、机械蒸汽再压缩法等。再具体处理过程中要结合废水水质选择合适的处理技术和工艺,达到最佳处理效果。

针对各种工艺特点,下一步,处理工业氨氮废水的研究应着重做好微生物法中的高效功能菌种驯化研究,复合工艺研究、优化吸附剂性能,延长周期及寿命研究,提升各种成熟的工艺技术在工业氨氮废水处理领域中的应用普及率。

参考文献:

[1]李闯.浅析工业氨氮废水的处理方法及选择[J].中国电子商务,2010(03):127.

第8篇:合成氨工艺总结范文

浙江巨化公司2012年新上20万t醇氨项目,采用水煤浆制气、全低变、PSA脱碳、中压联醇、26.0MPa等压醇烷化净化、氨合成新工艺等专利技术(专利号:ZL200410014826.X)于2013年7月投产,运行效果良好。本设计工艺简介:中压联醇来的原料气加压到~18MPa进入甲醇化、甲烷化系统,甲醇化系统将CO、CO2转化成CH3OH和H2O,再进入甲烷化系统将少量的CO、CO2转化成CH4和H2O,把气体中的CO、CO2含量降低到1.0×10-5以下,进入氨合成系统。流程框图见图1。图1系统流程框图本项目高压甲醇主要以净化为主,甲醇化进口CO+CO2在1.9%~2.2%,满足高压醇化反应器能够自热,甲烷化采用氨合成塔二出热气提温,不需高压过热蒸汽,醇烷化工序正常生产均不开启循环机运行。

2工艺设计基础

2.1装置规模及设计条件

2.1.1装置规模本装置醇氨总产量:20万t。醇烷化:操作压力≤23.0MPa,设计压力为26.0MPa,醇以净化为主。氨合成:操作压力≤23.0MPa,设计压力为26.0MPa。合成氨正常生产能力:450t/d,操作弹性:30%~110%,工作时间8000h/a。2.1.2原料气参数醇化原料气组分及合成运行参数见表1、2。压力:≥23.0MPa(G);温度:~40℃;气量:~57010Nm3/h。2.1.3产品规格2.1.3.1粗甲醇压力:0.45MPa,温度:40.0℃,粗甲醇通过精馏后,精甲醇产品至少满足GB338-2004一等品的要求。2.1.3.2产品液氨压力:~2.5MPa(G),温度:~15.0℃,产品液氨至少满足GB536-1988优等品的要求,见表3。2.1.4催化剂规格目前国内成熟和先进的催化剂均适合并已成功应用于南京国昌化工有限公司设计的GC型高中低压甲醇塔、甲烷化塔、氨合成塔内件中。

2.2工艺原理

甲醇化系统是将原料气中的CO、CO2与H2在15~26.0MPa压力和210~250℃的温度下,利用铜基催化剂合成甲醇,达到净化工艺气的目的[3]。

2.3工艺流程说明

(1)甲醇化工艺流程:压缩来~18MPa的新鲜气分三路:第一路作为醇化塔的冷激气,以此调节反应器各床层的温度;第二路进入醇化塔内件与筒体之间的环隙,以此冷却塔壁;第三路作为主线气,与第二路的工艺气汇合后进入热交换器。换热后的气体进入醇化塔下部换热器,温度升至~210℃进入催化剂床层反应,反应后的气体出塔后进入热交换器,降温到~80℃进入水冷器,水冷后的工艺气进入甲醇分离器,醇分后的气体去洗醇塔,洗涤气体夹带的少量甲醇,洗涤后的气体去甲烷化系统。见图2。

2.4主要物料

利用化工模拟软件(ASPENPLUS),对三个系统进行物。

2.5主要工艺设备确定

2.5.1甲醇化塔高压醇化系统进口气体中CO+CO2含量在~2.2%的情况下,进甲烷化系统工艺气中CO+CO2的含量需要满足≤9.0×10-4的要求。综合考虑上述因素,拟选取GC-R202YZ的二轴二径催化剂自卸结构,主要技术参数见表5。2.5.2甲烷化塔烷化系统的作用是将醇化出口工艺气中≤9.0×10-4的CO、CO2进行甲烷化反应,使烷化系统出口工艺气中的CO+CO2≤1.0×10-5,以达到深度净化的目的。烷化系统主要设备拟选取GC-R102Y的一轴二径催化剂自卸结构,主要技术参数见表6。2.5.3氨合成塔及主要设备2.5.3.1合成塔塔径、高度、催化剂量及结构形式的确定通过国昌Reactor软件确定反应器规格、催化剂量如下:①合成塔内件结构:二轴二径带下部换热器的合成塔自卸结构;②合成塔内件规格:φ1800mm、H净空=18000mm;③催化剂装填~29.87m3催化剂就能满足设计要求。2.5.3.2氨合成塔结构特点及说明氨合成塔由高压外筒和内件组成(内件结构型式见图5)。氨合成塔内件由二个轴向和二个径向层催化剂筐及层间换热器和下部换热器组成,下部换热器设置在催化剂筐出口,径向流气体经分布器和径向流气体集气器组成。通过调节合成塔入塔工艺气温度及流量,从而保证氨合成反应处于较佳的工作状态。c口作为合成塔的的主气进口从塔底进入,与合成塔出口反应气体换热加热到360~380℃后进入零米床层进行氨合成反应,f0作为调节气体进催化零米床温度的手段,在合成塔上部进入,与二进气(主气)的混合进入零米床层;一床层反应至480~495℃,与f1冷激气混合温度降至390~410℃后进入二段床层,反应至470~480℃,经层间换热器与管外的f2冷激气热交换后温度降至390~400℃后由外向内沿径向方向进入三催化床进行氨合成反应,出三床层的440~450℃气体与f3冷气换热降温至380~390℃进入四催化床反应至430~440℃,由内向外沿径向方向进入下部换热器管内与管外进塔主气(冷气)换热,降温至360~380℃出合成塔进入废热锅炉,产中压蒸汽。f1、f2、f3的分别作为合成塔二、三、四床层的进气温度调节冷气进口从合成塔上部进塔,此方案中a口作为外筒的保护气入口,从合成塔下部入塔,自下而上通过合成塔内件与外筒环隙自b口出塔,从而使氨塔下部锻件和球封头的材料要求不是很高。2.5.4主要设备主要设备见表8。(4)氨合成塔采用二轴二径向结构,触媒床层运行阻力低0.45MPa,系统阻力小于1.0MPa,大大降低了氨合成系统能耗。(5)合成废锅气体出口端设锅炉水预热器,104℃锅炉水与出口热气换热,降低了合成废锅出气温度,余热回收量大,副产蒸汽汽量≥0.85t蒸汽/t氨。(6)氨合成热交换器冷气端采用特殊设计:合成环隙出口约80℃气体由专用管道送入换热器内,保证冷端温差,保证进水冷器温度在80℃以下,全系统热平衡好,运行节能。

3结论

第9篇:合成氨工艺总结范文

关键词:高盐稀态酱油;灭菌设备;灭菌;氨基酸含量;风味

中图分类号 TS264.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)03-04-125-04

目前酱油灭菌方法大体分为三类:一类是利用热力使微生物菌体蛋白质包括酶类在内,因受热而引起变性或凝固,造成微生物死亡;二类是利用辐照,射线照射食品时,将能量传递给食品上的微生物,使其原子、分子发生一系列变化,从而导致生物酶的失活,新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏,直至微生物被杀死[1];三类是近些年出现的一些新型技术,如高压静电场灭菌技术[2]和膜超滤技术[3]等。其中商业应用最广泛的是加热杀菌技术。

加热不仅对酱油起到杀菌作用,对酱油的风味和品质也起着极其重要的作用。加热可以调和酱油的香气和味道,增进酱油的色泽,促进澄清,破坏酶类使酱油质量趋于稳定[4]。因此适当的温度和时间不仅能杀菌,还能改善和提高成品酱油的风味。但在加热灭菌过程中,若温度控制不好,就有可能对酱油质量形成负面影响。例如,温度过低,灭菌不彻底,难以达到卫生指标要求,产品的风味也可能达不到要求;温度过高或者长时间灭菌,会使酱油色泽过深,产生焦糊味,氨基酸损失严重,导致风味口感不良。加热灭菌方法和设备各有优缺点,因此对酱油灭菌工艺的改进优化显得尤为重要。

酱油灭菌工艺的改进优化要综合考虑对包装后酱油成品货架期内质量的安全性、各项理化指标及营养、色泽、风味、沉淀的变化影响,特别是氨基酸含量和风味的影响。本试验拟通过一系列的试验和验证,旨在确定最佳灭菌工艺,在保障酱油卫生指标处于更低水平,降低灌装后酱油货架期质量风险的前提下,提高产品质量,保证氨基酸含量和风味。

1 材料与检测方法

1.1 材料 高盐稀态发酵的一级生抽酱油。

1.2 设备 列管式加热器、板式加热器、盘管式加热器、分光光度计。

1.3 检测方法 GB2717酱油卫生检测方法,GB18186 酿造酱油。

2 试验内容及方法

2.1 加热设备选型 选取某同批次高盐稀态发酵的一级生抽酱油分别采用列管式、盘管式和板式单一加热设备进行加热灭菌,加热温度为80℃,加热完毕后分别取样冷却至常温,检测理化指标(氨基酸态氮、全氮、可溶性无盐固形物、色率)、卫生指标(大肠菌群、菌落总数)和感官指标,以未加热处理的酱油为空白对照,对比加热前后指标变化情况以及不同加热设备的各自特点,确定最佳加热灭菌设备。

2.2 确定加热灭菌工艺和关键参数 选取某同批次高盐稀态发酵的一级生抽酱油分别加热至60~90℃,保温0、15min、30min、40min后,取样冷却至常温,检测氨基酸态氮、菌落总数和感官指标,以未加热处理酱油为空白对照,对比菌落总数的降低百分比、氨基酸损耗率及感官变化,确定最佳加热灭菌工艺和关键参数。

2.3 产品质量验证方法 一般情况下在37℃恒温保存1个月相当于常温(20~25℃)储存3个月到半年的时间,则37℃恒温保存3个月相当于常温储存9~18个月(即酱油保质期)[5]。为了证实优化工艺后产品货架期质量稳定性,在最佳加热灭菌工艺及参数条件下进行生产试验,试验生产产品取样放置在37±2℃下,恒温存放3个月时间,与旧工艺进行对照,对比货架期氨基酸态氮和风味的保持情况。

2.3.1 氨基酸含量保持情况验证方法 最佳工艺与旧工艺试验产品分别在储存1个月、2个月、3个月时检测氨基酸态氮指标,以对比不同储存时间下的氨基酸损耗率。

2.3.2 风味保持情况验证方法 最佳工艺与旧工艺试验产品分别在储存1个月、2个月、3个月时检测吸光度值(OD值)并进行感官评分。感官评分由专业的20名感官鉴评人员从色泽、香气、滋味、体态4个方面对2个样品分别进行评分,最后计算4项的总分即为其综合感官得分。对比不同储存时间下的感官变化情况。

3 结果与分析

3.1 设备选型 选取某车间同批次的一级生抽酱油分别采用列管式、盘管式和板式单一加热设备进行加热至80℃灭菌,灭菌后取样检测结果如表1所示。

从表1中可以看出,理化指标方面,列管式、盘管式和板式加热灭菌后酱油氨基酸态氮分别减少1.1%、5.5%和0%,全氮和可溶性无盐固形物指标均符合一级产品标准,色率指标盘管式加热灭菌处理后的变化最大;卫生指标方面,3种设备处理后卫生指标均较良好。从感官对比看,盘管式加热灭菌处理后酱油颜色偏深,有焦糊味和苦味。综合以上指标看,板式和列管式优于盘管式。

从列管式、盘管式和板式加热器各自的特点可以看出,板式加热器在实际使用中优点更加突出。因此结合指标和各设备优缺点,最终选择板式加热灭菌器为最佳灭菌设备。

3.2 加热灭菌工艺方法和关键参数的确定 选取某同批次高盐稀态发酵的一级生抽酱油分别加热至60~90℃,保温0、15min、30min、40min后,取样冷却至常温时检测氨基酸态氮、菌落总数和感官指标。

3.2.1 卫生指标结果 从表3和图1可以看出,加热温度越高,灭菌效果越好,其中70℃以上时效果明显好转,保温30min以上时,菌落总数降低百分比基本达90%以上,且菌落总数处于较低水平,故单从卫生指标角度确定最佳工艺为加热至70℃以上,保温30min以上。

从图3~5可以看出,在储存期间的3个月内,不管是旧工艺还是最佳工艺生产的产品,OD值都逐渐升高,表明其颜色在逐渐加深。原因可能是在储存过程中由于空气和储存温度的影响,酱油发生了褐变反应[4]。相对于旧工艺,最佳工艺生产的产品在初期OD值较高些,而随着储存时间的加长,旧工艺生产的产品OD值升高明显。有研究表明,经过较长时间的加热,色泽的浓化也越显著,增加了色泽的稳定性,以后色泽的变化也较小[4]。最佳工艺产品经过30min的保温,经历了适度的加热,使得色泽更加稳定,储存期间颜色变化缓慢。从图6~7可以看出,随着储存时间的加长,酱油整体风味最佳工艺显著好于旧工艺。根据有关研究,酱油经过加热能破坏酱油酿造过程中各种微生物产生的酶,使酱油的质量更加趋于稳定[8]。最佳工艺经过30min的保温,使得酱油的质量更加稳定,因此后续储存期间的风味变化幅度显著减小。综合图3~8可以看出,最佳灭菌工艺相对于旧工艺而言,对酱油的风味保持有改善作用。

4 结论

本文对高盐稀态酿造酱油灌装前灭菌设备及工艺进行优化,并对优化工艺生产产品质量进行验证,对比氨基酸含量和风味的变化情况。

通过试验选定最佳工艺为板式灭菌器加热至70~80℃,保温30min,此灭菌工艺在保障产品卫生指标远远低于国家标准要求情况下,保证了产品正常风味和氨基酸含量。对优化前后灭菌工艺生产产品质量进行37℃恒温试验跟进验证,证实最佳工艺氨基酸损耗率较旧工艺氨基酸损耗率降低43%,色度升高缓慢,通过20人感官鉴评最佳工艺风味显著好于旧工艺。可见优化后的最佳灭菌操作工艺对酱油氨基酸含量和风味的保持有明显效果,同时酱油卫生指标能控制在很低水平,降低货架期质量风险。

参考文献

[1]谢葵清.酱油灭菌技术初探[J].中国调味品,1988(4):11-13.

[2]李昌文.冷杀菌技术在酱油生产中的应用[J].中国调味品,2012(1):20-22.

[3]马云.杨玉玲.超滤在酱油灭菌和澄清中的应用[J].江苏食品与发酵,2005(3):16-18.

[4]包启安.酱油科学与酿造技术[M].北京:中国轻工业出版社,2011.

[5]宋刚.复合调味品的灭菌工艺及保质期确定[J].中国酿造,2013(2):128.

[6]党斌胜.浅谈影响质量优劣的有关因素[J].中国调味品,1993(6):15.

[7]王之琳.酱油色度分析的研究[J].中国酿造,1993(2):43-44.