Эффективное восстановление аммиака при производстве кокса из коксующегося угля

Восстановление аммиака при производстве кокса из коксующегося угля

Аммиак (NH₃) — побочный продукт, образующийся при производстве кокса из коксующегося угля в коксовых печах побочного восстановления. Он является компонентом коксового газа (КГ), выходящего из коксовых печей, с типичной концентрацией в сырой КГ 6 грамм на нормальный кубический метр (г/Нм³). Растворимость NH₃ в воде приводит к его присутствию в промывочном спирте коксовой батареи (КБ) с типичной концентрацией 5–6 г/л общего NH₃. Поэтому из-за чистого производства промывочного спирта в КБ, иногда называемого избыточным промывочным спиртом, возникает жидкий поток, а также газообразный поток, из которых необходимо удалить NH₃. Количество избыточного спирта составляет около 12% от сухой загрузки угля, что зависит от влажности угля.

Удаление NH₃ из газового потока — универсальная особенность коксовой печи и побочной установки. Это связано с тем, что NH₃ в присутствии других загрязнителей КГ — синильной кислоты (HCN), сероводорода (H₂S), кислорода (O₂) и воды — крайне коррозионно для трубопроводов из углеродистой стали. Кроме того, при неконтролируемом сгорании аммиака в любой камере сгорания он образует оксиды азота (NOx), загрязняющие воздух. Поэтому удаление NH₃ из КГ и жидкого потока необходимо также по экологическим причинам.

Первичный процесс обработки NH₃ в коксовой печи и побочной установке связан с удалением и утилизацией NH₃, присутствующего в КГ. Однако системы восстановления NH₃ часто включают установки для обработки NH₃, образующегося в избыточном промывочном спирте. Для правильного понимания того, как эти установки интегрированы в общую систему обработки NH₃, сначала описывается обработка NH₃ в избыточном промывочном спирте, а затем основные процессы удаления NH₃ из КГ.

Обработка избыточного промывочного спирта

В некоторых местах избыточный промывочный спирт можно утилизировать без предварительной обработки, используя глубокие скважины. Раньше распространенная практика — использование избыточного промывочного спирта для закалки горячего кокса, хотя по экологическим причинам эта практика больше недопустима. В отсутствии таких простых методов утилизации остаются альтернативы: удаление большей части NH₃ из спирта перегонкой, обычно с последующей финальной обработкой в биологической установке очистки сточных вод (БОС). Можно использовать только БОС для удаления NH₃ из избыточного промывочного спирта, однако размер и эксплуатационные затраты БОС значительно снижаются при предварительном удалении NH₃ перегонкой.

Перегонка избыточного промывочного спирта включает подачу спирта в верхнюю часть ректификационной колонны с тарелками, обычно называемой аммиачной ректификационной колонной, и подачу встречного потока отпаривающего пара снизу. Отпаривающий пар перегоняет NH₃, который уходит с верховыми парами и идет на дальнейшую обработку. Очищенный спирт качают из нижней части колонны и охлаждают перед сбросом в местную канализацию или в БОС. Типичные уровни общего NH₃ в очищенном спирте варьируют от менее 50 ppm (частей на миллион) до 150 ppm.

Нельзя полностью удалить весь растворенный NH₃ из избыточного промывочного спирта паром. Множество химических видов, присутствующих в промывочном спирте, приводят к образованию различных аммониевых солей в растворе. К ним относятся аммоний карбонат, хлорид и сульфат среди других. Соли, такие как аммоний карбонат, легко разлагаются теплом в колонне с выделением свободных молекул NH₃. Однако другие соли, такие как аммоний хлорид и сульфат, не разлагаются и удерживают NH₃ в фиксированной форме. Доля фиксированного NH₃ к общему NH₃ в избыточном промывочном спирте обычно составляет 20–50%. Для перегонки фиксированного NH₃ избыточный промывочный спирт нужно сделать щелочным. Тогда происходит типичная реакция, освобождающая свободные молекулы NH₃:

NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃ + H₂O

Добавление щелочи определяется материальным балансом на основе химического анализа избыточного спирта для определения концентрации фиксированного NH₃.

Форма щелочи, используемой при перегонке избыточного промывочного спирта, менялась на مر السنين. Долгое время использовали суспензию гидроксида кальция (известь). У этого материала были преимущества низкой стоимости и доступности, но образование нерастворимых солей кальция, таких как карбонат кальция, создавало серьезную проблему загрязнения. Аммиачные ректификационные колонны требовали значительного запаса прочности для продолжения работы при частичном загрязнении, но даже так их регулярно выводили из эксплуатации для очистки. Чтобы избежать проблемы загрязнения, также использовали карбонат натрия (содовая). У него преимущество в том, что нерастворимые соли не образуются, но примеси могут вызывать загрязнение, и требуются наладка и смесительное оборудование на месте. Экологический фактор при использовании реактивов, таких как известь и содовая: любые нерастворимые осадки могут создать проблему утилизации твердых отходов.

Общая доступность и простота обращения с раствором гидроксида натрия (NaOH) (каустической соды) делают его щелocheвым реагентом выбора для современного проектирования аммиачных ректификационных колонн. NaOH — самый дорогой из традиционно используемых щелочей, но его потребление можно точно контролировать, что является большим преимуществом, где накладываются ограничения на pH выходящего из колонны потока. Незагрязняющие характеристики NaOH позволяют использовать более экономичные конструкции колонн с клапанными тарелками вместо традиционных колпаковых тарелок. На практике NaOH вводят в аммиачную ректификационную колонну близко к, но не на верхней тарелке. Это позволяет растворенным кислотным газам, таким как HCN и H₂S, сначала удалиться из спирта, прежде чем они смогут реагировать с NaOH с образованием фиксированных солей.

Материалы конструкции для аммиачных ректификационных колонн выбирают по коррозионной стойкости. Традиционно использовали чугун с большими запасами на коррозию, хотя сейчас часто более экономично использовать материалы, такие как Hastelloy (никелевый сплав), титан и нержавеющая сталь (марка 316). Верхние секции аммиачных ректификационных колонн, где присутствуют и NH₃, и кислотные газы, обычно требуют использования высококоррозионностойких материалов.

Распространенная эксплуатационная проблема при перегонке избыточного промывочного спирта — перенос смолы, который может привести к серьезному загрязнению в колонне. Обычное решение — установка песочных или гравийных фильтров в линии подачи избыточного промывочного спирта. Они работают вручную или автоматически. Удаленную смолу обратной промывкой возвращают в декантеры смолы и спирта.

Восстановление аммиака из коксового газа

В настоящее время используется три метода восстановления NH₃ из КГ: (i) сульфат-аммонийный процесс, (ii) процесс Phosam, и (iii) процесс водяного поглощения.

Сульфат-аммонийный процесс

Этот процесс удаляет NH₃ из КГ путем поглощения в растворе сульфата аммония [(NH₄)₂SO₄] и серной кислоты (H₂SO₄). Реакция поглощения: 2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄. Сульфат аммония, образующийся в реакции NH₃ с H₂SO₄, восстанавливается кристаллизацией. Кристаллы затем центрифугируют, моют и сушат. Различные сульфат-аммонийные процессы в эксплуатации отличаются типом газо-жидкостного контактного устройства и типом кристаллизационного оборудования. Оборудование сульфат-аммонийного процесса описано ниже.

Ранний метод и все еще очень часто используемый процесс использует погружающуюся трубу, выходящую ниже уровня раствора кислоты/сульфата аммония в сосуде, называемом насытителем. Насытитель — цилиндрический сосуд с коническим дном. Он оснащен пузырьковой капюшоном, который является продолжением воздуховода до середины насытителя. Воздуховод имеет капюшон снизу с лопатками. Другое кольцевое сооружение с мелкими отверстиями находится в конической части, используется для подачи азота (N₂). Горячие водяные кольца предусмотрены вверху насытителя. Насытитель всегда поддерживается в кислотной ванне, называемой спиртом, содержащей 4–5% H₂SO₄. КГ подается через погружающуюся трубу, и газо-жидкостный контакт происходит при подъеме пузырьков газа через раствор в насытителе. Кислота непрерывно добавляется в насытитель. В этот период NH₃, присутствующий в газе, реагирует с H₂SO₄ в спирте с образованием сульфата аммония. Тепло реакции между NH₃ и H₂SO₄ вызывает испарение воды в КГ. Концентрация сульфата аммония достигает насыщения, вызывая образование кристаллов прямо в насытителе, где они растут до удаления из процесса. Путем агитации и циркуляции раствора мелкие кристаллы удерживают в процессном растворе «материнского спирта», как он известен. Сульфат аммония, таким образом образованный, оседает на дне насытителя.

Азот подают в насытитель для агитации. Расход N₂ в насытитель обычно поддерживают на уровне 450–550 м³/ч. Чистый N₂ пускают в насытитель через азотные кольца под давлением около 6 кг/см². Продувка N₂ увеличивает рост кристаллов.

H₂SO₄ (98%) подают в насытитель для поддержания кислотности. Газ, собранный наверху насытителя, подается в кислотный улавливатель. По мере подъема газа некоторые кристаллы могут уноситься газом и оседать на стенках насытителя наверху. Тогда горячая вода распыляется через предусмотренное кольцо. Кристаллы, прикрепленные к стенкам насытителя, смываются. При распылении горячей воды концентрация спирта снижается. Поэтому концентрацию входящей кислоты повышают до 6–7% на этот период. После реакции материнский спирт непрерывно откачивают в циркуляционный бак, предусмотренный сбоку насытителя. Он также служит уплотнением для насытителя. Из циркуляционного бака материнский спирт подают в бак материнского спирта. Кристаллы, собранные на дне, подают в бак-приемник кристаллов с помощью насоса.

Выходной газ насытителя несет некоторое количество кислотной капли. Для удаления кислотной капли газ отправляют в кислотный улавливатель. Это полый цилиндрический сосуд. КГ из насытителя входит тангенциально в улавливатель. Из-за центробежного движения кислотная капля отделяется. Собравшаяся на дне кислота подается в циркуляционный бак. После удаления кислотной капли КГ подается в бензольную секцию восстановления побочной установки.

Аммиачная суспензия с дна насытителя качается в бак-приемник кристаллов с коническим дном, где кристаллы сульфата аммония оседают в конической части бака. Материнский спирт с верха приемника подается в насытитель. Суспензия с дна подается в центрифугу. Кристаллы из центрифуги содержат некоторое количество влаги. Для удаления этой влаги кристаллы сушат. Сушилька обычно представляет собой сушильку с жидкообразным слоем. Принцип основан на том, чтобы сделать частицы рыхлыми, чтобы они приобретали подвижность под действием воздушного потока с определенной скоростью. Сушилька снабжена ситом на дне, керамические кольца уложены у дна сита. Сушилька снабжена воздухом от надувного вентилятора, нагретым в воздуховоде. Распределитель в загрузочном желобе сушильки распределяет загрузку во все стороны.

Надувной вентилятор засасывает атмосферный воздух и подает в сушильку. Выпускной желоб вентилятора разделен на две секции. Воздух нагревают до 120–150 °C с помощью пара, и горячий воздух подают снизу сита. Керамические кольца распределяют воздух во все стороны и заставляют кристаллы жидкообразно подвижничать. Температура воздуха должна поддерживаться достаточно высокой для удаления влаги из кристаллов. На выходе сушильки кристаллы сульфата аммония охлаждают.

Когда уровень давления жидкообразного слоя достигает заданной точки (около 300–400 мм водяного столба), автоматический разгрузочный дозатор сбрасывает сухой сульфат аммония в ковшовый элеватор. Элеватор сбрасывает сухой продукт в бункер, который в свою очередь подает продукт в упаковочную машину. Зона над жидкообразным слоем поддерживают в диапазоне 5–10 мм водяного столба, чтобы избежать выноса частиц сульфата аммония из сушильного блока в пылеулавливатель.

Воздух из сушильки засасывает всасывающий вентилятор и подает в циклонные сепараторы. Циклонный сепаратор отделяет мелкие кристаллы сульфата аммония в воздухе и подает в бункер. Пылеватый воздух из циклонов подается на дно пылесборного бака, содержащего промывочный спирт до определенного уровня. Здесь пыль кристаллов растворяется в воде, а воздух выводится в атмосферу.

Избыточный спирт из насытителя поступает в бак материнского спирта. Каждому насытителю предоставлено два бака материнского спирта. Один вертикальный, другой горизонтальный. Сначала спирт попадает в горизонтальный бак. Поскольку спирт имеет меньшую плотность, чем смола, он плавает. Затем чистый материнский спирт подается в вертикальный бак. С дна вертикального бака материнский спирт подается в насытитель через предусмотренные насосы. Концентрация спирта поддерживают на уровне около 10–12%.

Типичная технологическая схема сульфат-аммонийной установки с учетом обработки избыточного промывочного спирта показана на Рис. 1.

Сульфат аммония также производится прямой реакцией концентрированной H₂SO₄ и газообразного NH₃ в испарительно-кристаллизаторе. Процесс описан здесь. Жидкий NH₃ испаряют в испарителе с паром под давлением 16 кг/см² и прогревают низкодавленным паром. Стехиометрические количества прогретого газообразного аммиака и концентрированной H₂SO₄ (98,5%) вводят в испарительно-кристаллизатор, работающий под вакуумом. Эти количества поддерживаются расходомерным контроллером и правильно смешиваются циркуляционным насосом (с верхней части кристаллизатора в испаритель).

Реакция происходит в кристаллизаторе, где выделяемое тепло реакции вызывает испарение воды, делая раствор перенасыщенным. Перенасыщенный раствор оседает на дне кристаллизатора, откуда его качают в вакуумный металлический фильтр, где кристаллы сульфата аммония отделяются, а материнский спирт рециркулируется обратно в кристаллизатор.

В сульфат-аммонийном процессе восстановления NH₃ генерация мелких частиц, действующих как семена для новых кристаллов, и удаление мелких частиц — основные процессы, определяющие размер кристаллов, которые можно произвести. Существует три основных типа кристаллизаторов: (i) принудительной циркуляции (FC), (ii) турбулентный или с черновиковой трубой и бафлами (DTB), и (iii) жидкообразный слой. В кристаллизаторе типа FC все содержимое полностью смешивается и проходит через циркуляционный насос и теплообменник сотни раз в час. Это дает наибольшее механическое воздействие на кристаллы и приводит к образованию большого количества фрагментов, действующих как семенные кристаллы. Эти мелкие частицы растут во множество кристаллов, поэтому этот кристаллизатор производит более мелкие продуктовые кристаллы. В кристаллизаторе DTB кристаллическая суспензия не проходит через теплообменник, и в результате мощность циркуляционного насоса в 10 раз ниже, чем для кристаллизатора FC, что приводит к гораздо меньшей генерации мелких частиц. Кроме того, мелкие частицы, которые присутствуют, удаляют из кристаллизатора через зону отстаивания и растворяют в результате нагрева в теплообменнике. Эти эффекты приводят к размеру кристаллов в 3–4 раза больше, чем в типе FC. В кристаллизаторе типа жидкообразный слой нет насоса, контактирующего с кристаллической суспензией, но кристаллы удерживают в жидкообразном слое. В результате механическое воздействие на кристаллы еще ниже. Благодаря этому этим кристаллизатором производятся крупнейшие возможные кристаллы, но для сульфата аммония достижимый размер кристаллов лишь незначительно больше, чем с кристаллизатором DTB, и если установка перегружена, размер кристаллов рушится, потому что кристаллизатор начинает действовать как FC.

В кристаллизации сульфата аммония необходимо различать реакционную кристаллизацию и испарительную кристаллизацию. Кроме того, нужно учитывать производительность разных типов кристаллизаторов. В реакционной кристаллизации, такой как сульфат аммония из H₂SO₄ и NH₃, и реакция, создающая пересыщение растворенного вещества, и последующая кристаллизация растворенного вещества происходят внутри сосуда кристаллизатора. Тепло растворения и реакции для сульфата аммония при использовании достаточно концентрированных реагентов достаточно для проведения реакции в кристаллизаторе сульфата аммония без внешнего источника энергии для испарения. Профиль пересыщения и кинетика кристаллизации сульфата аммония, а также метод работы такого кристаллизатора отличаются от классического испарительного кристаллизатора. В испарительном блоке исходная загрузка вводится ненасыщенной, и нагреватель должен работать в сочетании с кристаллизатором для испарения воды в загрузке. Большинство кристаллизаторов сульфата аммония, оцениваемых на 80–90%, работают в испарительном режиме. Общая тенденция: реакционная кристаллизация производит более мелкие кристаллы, но имеет энергетическое преимущество перед испарительной кристаллизацией.

Поскольку сульфат аммония производится как побочный продукт при восстановлении NH₃ из КГ, обычно присутствует много примесей из разных источников. Это органические и неорганические примеси. Их совокупное влияние сложно и влияет на чистоту и форму и размер кристаллов.

Традиционный материал конструкции для насытителя и всех смачиваемых поверхностей — свинцовообмазочная углеродистая сталь. Сплавы, такие как Monel и нержавеющая сталь (марка 316), также используются. Керамическая облицовка защищает свинцовую облицовку, которая страдает от «ползания» и повреждений эрозией.

Наличие кислотоустойчивых материалов, таких как нержавеющая сталь (марка 316), позволило разработать современные системы поглощения NH₃. В этих системах циркулирующий поток раствора сульфата аммония / H₂SO₄ распыляется встречно потоку КГ в поглотителе. Поглощение NH₃ из газа происходит на поверхностях распыляемых капель. Часть циркулирующего спирта непрерывно отбирают и подают в отдельный непрерывный кристаллизатор. Здесь спирт концентрируют с использованием тепла и отрицательного давления для испарения воды и способствования кристаллизации. Кристаллы удаляют, а поток материнского спирта непрерывно возвращают в контур поглотителя.

Работа сульфат-аммонийных процессов приводит к увеличению теплового содержания КГ, выходящего из поглотителя или насытителя. Причина в том, что для поддержания водного баланса в процессе, особенно в случае насытителей, воду нужно испарять в газовой поток. Помимо воды, поступающей в процесс с кислотой, регулярно необходимы деснасыщения, в которых воду добавляют в материнский спирт для растворения кристаллических отложений и снижения загрязнения. В некоторых установках газовые нагреватели предусмотрены перед поглотителями/насытителями NH₃. Испарение воды в КГ приводит к выходному газу с более высокой точкой росы, чем на входе. Для эффективной работы последующих процессов очистки газа, таких как удаление нафталина, бензола и H₂S, газ необходимо охлаждать в финальных газовых охладителях.

Сульфат-аммонийные процессы допускают NH₃ из избыточного промывочного спирта, подавая верховые пары от перегонки промывочного спирта в главную линию КГ перед насытителем/поглотителем NH₃.

Главный экономический недостаток сульфат-аммонийных процессов — ценовые отношения между H₂SO₄ и сульфатом аммония. H₂SO₄, необходимый для производства сульфата аммония, может стоить до двух раз стоимости продукта сульфата аммония.

Процесс Phosam

Этот процесс был разработан United States Steel как средство производства продаваемого коммерчески чистого безводного NH₃ из NH₃, присутствующего в сырой КГ. Безводный NH₃, производимый этим процессом, является продуктом более высокой ценности по сравнению с сульфатом аммония, производимым другими описанными процессами.

В процессе Phosam NH₃ селективно поглощают из КГ путем прямого контакта с водным раствором фосфата аммония в двухступенчатом распылительном поглотителе (Рис. 2). Поглощающий раствор на самом деле содержит смесь: (i) фосфорной кислоты (H₃PO₄), (ii) моноаммоний фосфата (NH₄H₂PO₄), (iii) диаммоний фосфата [(NH₄)₂HPO₄] и (iv) триаммоний фосфата [(NH₄)₃PO₄]. Обратимые реакции поглощения, которые происходят, приведены ниже:

H₃PO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO₄
NH₄H₂PO₄ + NH₃ = (NH₄)₂HPO₄
(NH₄)₂HPO₄ + NH₃ = (NH₄)₃PO₄

Поглощенный NH₃ восстанавливают паровым отпариванием. Это регенерирует поглощающий раствор, который возвращают в распылительный поглотитель. Паровое отпаривание выполняют при высоком давлении, около 13 кг/см². Причина в том, что обратимые реакции, освобождающие NH₃ из раствора, благоприятны при более высоких температурах. Поэтому работа при высоком давлении (а значит, более высокой температуре) минимизирует потребление отпаривающего пара.

Верховые пары от отпаривателя практически содержат только водяной пар и NH₃. Эти пары конденсируют и затем подают в ректификационную колонну, где безводный NH₃ восстанавливают как конденсированный верховый продукт. Нижний продукт ректификационной колонны, преимущественно вода, уходит из процесса как выбросы. Схематичная технологическая схема процесса Phosam показана на Рис. 2.

Процесс Phosam может загрязниться смолой и поглощением кислотных газов (HCN, H₂S и CO₂) в рециркулируемом растворе. Для удаления смолы в контуре раствора между поглотителем и отпаривателем устанавливают пенофлотационное устройство. Кислотные газы удаляют путем прогрева NH₃-богатого раствора и подачи его в сосуд, называемый контактер. В этом сосуде прогрев вызывает испарение воды и кислотных газов из раствора. Эти пары выводят обратно в главную линию КГ, а оставшийся богатый раствор подают в отпариватель. Последующий шаг для устранения любых оставшихся кислотных газов и предотвращения их загрязнения безводного NH₃ — добавление гидроксида натрия (NaOH) в загрузку ректификационной колонны. NaOH фиксирует соединения кислотных газов в виде нелетучих натриевых солей, которые остаются в нижнем продукте ректификационной колонны — выбросах.

Важная эксплуатационная особенность — контроль водного баланса в процессе. Существенные количества пара конденсируются в отпаривателе раствора, и этот конденсат необходимо реиспарить из циркулирующего раствора в поток КГ. Температура раствора, возвращаемого в поглотитель, около 60 °C, поэтому КГ нагревается при прохождении через поглотитель. Повышенная температура газа обычно делает необходимой установку финального газового охладителя после поглотителя Phosam.

Добавление фосфорной кислоты в поглощающий раствор требуется только для учета эксплуатационных потерь, таких как разливы. Добавляют еженедельно со скоростью, эквивалентной 0,0075 кг H₃PO₄ на килограмм производимого NH₃. Процесс Phosam очень эффективен, способен достигать более 99% восстановления NH₃ из КГ. Другие конфигурации установки возможны, например, производство водного раствора NH₃ вместо безводного NH₃. Материалы конструкции — нержавеющая сталь для всех зон контакта с фосфатным раствором или водным NH₃, и углеродистая сталь для других зон.

Как и в сульфатном процессе, NH₃, присутствующий в избыточном промывочном спирте, обрабатывают сначала перегонкой, с подачей паров в КГ перед поглотителем Phosam.

Процесс водяного поглощения

Один из самых простых и часто используемых методов удаления NH₃ из КГ — поглощение в воде. Водный поглощающий спирт подают встречно потоку КГ в аммиачном моечном сосуде (Рис. 3). Сосуд можно спроектировать как распылительный поглотитель с несколькими стадиями повторного распыления спирта или как набивную колонну, как это часто бывает на многих заводах. Тип набивки, обычно используемый — вертикально расположенные растянутые металлические листы, которые способствуют газо-жидкостному контакту, но устойчивы к забиванию и загрязнению. Образовавшийся богатый NH₃ раствор с типичной концентрацией 5–8 г/л затем подают в ректификационные колонны, где NH₃ отпаривают из водного спирта паром. NH₃ и водяные пары, выходящие с верха отпаривательной колонны, передают на последующую обработку различными способами. Схема процесса водяного поглощения показана на Рис. 3.

После отпаривания поглощающий спирт охлаждают и возвращают в моечный аппарат. Непрерывный сброс очищенного спирта из контура эквивалентен объему пара, конденсировавшегося в отпаривательной колонне. Этот сброс — выбросы установки, требующие биологической очистки сточных вод для полного удаления остаточного NH₃.

Поскольку химические реакции не задействованы, кроме растворения NH₃ в воде, процесс водяного поглощения зависит от температуры и наиболее эффективен при низких температурах КГ (20–30 °C). Аммиачный моечный сосуд обычно размещают сразу после смолового выпадателя в типичной побочной установке коксовой печи. В этой точке газ сохраняет некоторое перегрев от газоотсасывателя, если побочная установка работает под избыточным давлением. Для повышения эффективности удаления NH₃ требуется охлаждение газа для удаления этого перегрева и охлаждения газа до оптимального диапазона температур.

Стадия охлаждения газа часто включена в сам аммиачный моечный сосуд. Аммиачный моечный аппарат не должен работать при температуре ниже выходной температуры стадии охлаждения газа, иначе может произойти загрязнение нафталином.

Использование водного поглощающего спирта приводит к одновременному поглощению значительных количеств кислотных газов (H₂S, CO₂ и HCN) из КГ.

Поэтому отпаривательная колонна в настоящее время часто изготавливают из коррозионностойких материалов, таких как титан и нержавеющая сталь (марка 316), хотя многие заводы продолжают эксплуатировать чугунные колонны. Отпаривательная колонна оснащена колпаковыми тарелками или более экономичными клапанными тарелками. Из-за более низких температур спирта в моечном аппарате и, следовательно, сниженной скорости коррозии, этот сосуд может быть полностью изготовлен из углеродистой стали.

Преимущество процесса водяного поглощения — избыточный промывочный спирт и другие водные потоки установки (например, выбросы бензольной установки) могут использоваться для поглощения NH₃ в моечном аппарате. Преимущество в том, что поскольку избыточный спирт в любом случае должен быть отпариван паром, есть чистая экономия отпаривающего пара, если избыточный промывочный спирт также используется для поглощения NH₃.

Для других потоков выбросов установки часто имеет смысл выполнить паровую отпаривание как предварительную стадию очистки выбросов. Сочетание этого с процессом поглощения NH₃ минимизирует общий расход пара для побочной установки. Избыточный промывочный спирт добавляют в точке моечного аппарата, где его концентрация свободного NH₃ максимально близка к концентрации свободного NH₃ поглощающего спирта. Наличие фиксированного NH₃ не влияет на поглощение свободного NH₃ из КГ. Если избыточный промывочный спирт используется в процессе водяного поглощения, расход сбрасываемого выбросового потока увеличивается для поддержания инвентаря циркулирующего спирта. Фиксированный NH₃ можно удалить в отпаривательной колонне добавлением каустической соды. Альтернативно поток сброса можно подать в отдельную колонну фиксированного NH₃. Использование отдельной колонны фиксированного NH₃ избегает наличия щелочи в рециркулирующем поглощающем спирте, что может отвечать за формирование фиксированных соединений с кислотными газами, такими как HCN, и приводить к присутствию этих соединений в выбросах установки.