伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊宁 83500
摘要:本文主要针对煤气化污水酚氨回收展开分析,思考了煤气化污水酚氨回收的具体的要求,思考了煤气化污水酚氨回收的一些关键点和方法,希望可以为今后的技术的应用提供参考。
关键词:煤气化污水,酚氨回收技术
前言
煤气化污水酚氨回收技术的方法有固定的流程和方法,所以,我们在应用煤气化污水酚氨回收的过程中,一定要首先明确煤气化污水酚氨回收的要求,结合实际的应用需求来开展工作。
1、煤气化废水酚氨回收技术分析
煤化工行业污水主要分为炼焦废水、煤气化废水和煤制油废水三类。煤焦废水主要是伴随煤制焦的过程产生的剩余氨水,它的污染物的成分大多是酚类、硫氰化物、氰化物等。煤气化废水是一种有机废水,难降解,它主要是伴随着制作煤气的过程产生,它的污染物的成分大多是氨氮、挥发酚、氰化物等。煤制油废水是在煤制油过程产生的,煤制油过程耗水量大,每吨产品的制成至少需要十吨水的参与,煤制油废水成分复杂、色度大、乳化程度高、难以生物降解,污染物包括大量的氨氮、氰化物等无机物,还有大量的苯系物和含氮、硫的杂环类有毒有机化合物。煤化工企业排出的污水多含有化学成分、甲醇、氨氮浓度高、检验结果呈酸性及碱性,含有大量的油脂成分。
煤化工企业污水的危害很大,不达标排放和不合理排放,严重危害着人类和其他生物的生存。污水COD浓度高,排进河湖内会消耗水体中的氧,造成水中溶解氧浓度降低,水生生物呼吸困难;污水的污染物氨氮浓度高,造成水体富营养化,藻类大量繁殖,水中氧气减少,进而又引起大量藻类死亡,鱼类死亡,造成水污染;污水中含有的污染物像油、酚、氰、苯及衍生物等,在排进水体后,在水体被分解的过程中会消耗大量的氧,氧气减少会影响生物的生产、生长,污染物也会毒害生物的健康,有毒物质在生物中蓄积,经过生物链的传递、富集,被人类食用后进一步引起人类中毒,危害人类的生命健康。
1.1 煤气化废水中酚的回收
在实际工业生产过程中,对于脱酚工艺而言,由于酚的物化性质相对比较复杂,当前虽然对这一工艺研究及实验比较多,然而仍未能够探索出一种较好方法,使煤化工废水中的酚能够得以完全回收。通过对各种相关方法进行研究分析,研究人员认为当前在煤气化污水酚回收方面,最为有效方法就是溶剂萃取法。对于该方法而言,其工艺原理比较简单,主要就是依据在不同溶剂中酚的溶解度也存在很大差异,從而选择一种适当溶剂,使酚在所选择溶剂中的溶解度与在废水中溶解度相比比较大,从而使酚能够由废水中脱离出来,使其在萃取剂中溶解,可形成互溶萃取物,然后依据混合物中萃取物和酚相对挥发度有所不同,利用精馏原理,从而可实现酚的有效回收。对于该方法而言,其优点就是简单且比较实用,然而在萃取剂选择方面,仍有待于进一步研究。
1.2 煤气化废水中氨的回收
对于煤气化废水而言,其中存在一些酸性气体,主要就是二氧化碳及硫化氢,而这些酸性气体会对氨回收产生严重影响。所以,在氨回收之前,必须要有效处理这些酸性气体。在实际处理过程中,应用比较广泛的就是脱酸塔,其能够将废水中所存在酸性物质较好去除,然后可对氨进行较好回收处理。对于氨回收而言,其主要分为两个方面,即游离氨回收与固态氨回收。其中,对于游离氨而言,通常情况下选择汽提方法将其脱除,对于固态氨而言,通常情况下都是先加入碱性物质,使其转变成为游离氨,然后再进行回收。
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2、目前酚氨回收技术流程及新流程的设计特点
2.1目前的酚氨回收技术流程
简单来说,含有污染物的煤气化废水经过预处理后进入脱酸流程,以实现气液分离,之后氨冷凝后回流,利用二异丙醚萃取脱酚,在水塔中回收二异丙醚及氨,以及酚塔内回收二异丙醚和粗酚。
2.2目前酚氨回收技术存在问题
原有的酚氨回收技术采用双塔模型,能耗高,回收效率不理想。首先,脱酸塔对二氧化碳和硫化氢的脱除率较低,致使污水中酸性含量较大,易造成碳铵结晶现象,而且二异丙醚对多元酚萃取分配系数也非常低。其次,转盘萃取塔的效率较低,处理后的污水COD较高,需要消耗大量的稀释水才能进行生化处理。最后,原料水的PH值本来就很高,脱酸处理后PH又进一步上升,这与溶剂萃取所希望的PH值会产生矛盾。此外,废水在设备中容易堵塞,需要定期保养和清洗。
2.3氨的回收
新流程的改进是将双塔改为单塔侧线抽出,采用了单塔酸脱氨技术,即将脱氨前提至萃取前,并实现在一个塔内同时脱酸侧线出氨,进而为萃取脱酚营造优良的PH环境,以利于萃取的进一步进行。
在煤气化污水中含有二氧化碳、硫化氢等酸性气体,将影响该行业氨的回收。所以在回收氨之前你必须处理这些酸性气体。在实际工业流程中,最常用的方法是用酸塔除去废水中的酸,然后再循环利用氨。氨的回收可分为两步。对于游离于气化污水中的氨,我们通常用剥离法除去。为了去除固定氨,你应该首先加入碱性物质,如碱液,将其转化为游离氨,然后再循环氨。
2.4酚的回收
由于苯酚的性质极其复杂,研究人员还没有找到完全恢复苯酚的方法。提取溶剂的方法被认为是去除煤气化中苯酚最合适的方法。萃取溶剂法原理简单,它的原理是通过不同溶剂中不同溶解度的苯酚,选择一种溶剂使酚在该溶剂的溶解度大于在煤气化污水中的溶解度,是酚从污水中脱离融到萃取剂中,从而有效地回收苯酚。该方法简单实用,但研究人员仍在对萃取物的选择进行进一步的研究。
目前有一种回收酚的新技术,该技术采用了新的MIBK萃取技术。MIBK流程具有沸点高的特点,可实现广泛的提取操作温度。此外,萃取温度提升,脱酸脱氨所需的循环水用量也会随之减少。最重要的是,MIBK和水可以是共沸物,有利于水塔的回收利用。在引进新技术后,为了提高处理能力,出水指标中的酚氨浓度低于标准值,PH值也可以控制在6-7.5之间,以满足原水处理装置需水的后续。成本可以降低到原来的48%左右。
2.5酚氨回收技术新流程
针对于现有的对煤气化污水酚氨回收技术的不健全,研究人员设计了一套新的工艺流程。新的流程与当前的流程有几点不同之处:一是将原有的单独脱酸脱氨塔转换为一个加压单塔,新的装置能够对对酸和氨同时进行回收处理。二是在新的工艺流程中将萃取剂二异丙醚替换为MT。装置溶剂萃取塔的功能是将萃取剂MT与水进行分离,而溶剂回收塔的功能是将萃取剂MT与酚进行分离。在新的装置中首先有将污水进行冷、热两段处理的塔区,冷进区的目的是减少污水在酸性环境中的氨和水的含量。新装置中的污水汽提塔是将一些酸性气体如二氧化碳、硫化氢以及部分氨和水蒸气进行处理,处理后将剩余气体进入三级分凝系统,再经过氨的精制加工,使之成为液氨。最后利用萃取剂MT,提取出一定纯度的氨。新裝置与现有装置相比减少了一些复杂的工艺流程,提升效率,同时对于在污水中回收氨酚的纯度越来越高。这不仅有利于工业中物质的循环利用,也加强了环境的保护。
3、结束语
综上所述,在煤气化污水酚氨回收的过程中,一定要采取更好的技术,明确煤气化污水酚氨回收的技术的要求,以及技术的具体的措施,才能够提高技术的应用效果。
参考文献:
[1]陈赟,王卓.煤气化污水酚氨回收技术进展、流程优化及应用[J].煤化工,2017(4). 45
[2]纪钦洪,于广欣,张振家.高浓含酚煤气化有机污水处理研究进展[J].水处理技术,2017(3). 23
论文作者:李文虎,王洪坤,黄坤,李乐
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/16
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