一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于廢水處理與應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工含酚廢水的方法，先采用無側(cè)線的單塔汽提脫酸脫氨，使廢水進(jìn)入汽提塔上部，從塔頂汽提出的混合氣分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣，進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，氨被轉(zhuǎn)化為氮氣和水；分凝后的凝液回流回汽提塔。汽提塔塔底采出釜液進(jìn)入萃取裝置進(jìn)行萃取脫酚，從萃取裝置采出的萃取相送至萃取劑回收塔，通過精餾或者堿洗進(jìn)行萃取劑回收。從萃取裝置采出萃余相進(jìn)入萃取劑汽提塔汽提溶劑。從塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。本發(fā)明流程大大縮短，節(jié)約資本，節(jié)約蒸汽用量，并可采取低壓蒸汽作熱源。
【專利說明】一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化廢水的處理回收方法，特別涉及一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法。
[0002]本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]我國低階煤的利用日益得到重視，但低階煤轉(zhuǎn)化過程中的含酚廢水中含有大量酚、氨、C02、脂肪酸、焦油、酮類和胺類等污染物，處理難度很大、處理成本很高。
[0004]對于該類廢水，國內(nèi)外普遍采用化工分離流程與生化處理相結(jié)合的方式來處理?；し蛛x包括汽提、萃取等單元過程，以除去酸性氣體，回收酚、氨等。關(guān)于該類廢水，發(fā)明人已經(jīng)申請過較多的相關(guān)專利，并且多項技術(shù)在國內(nèi)很多大型低階煤轉(zhuǎn)化項目中得到應(yīng)用。但這些技術(shù)并不適合于所有體系，比如，有些企業(yè)廢水中的含氨量較低，如果仍然對副產(chǎn)氨進(jìn)行回收并濃縮、凈化、液化后加工成液氨產(chǎn)品或者稀氨水，則流程長、設(shè)備投資大、能耗高但經(jīng)濟(jì)效益卻不理想。還有些企業(yè)，由于選址偏僻，副產(chǎn)的氨難以外運，因而也不希望產(chǎn)生氨產(chǎn)品。因而，本發(fā)明提出了一種不回收氨的煤化工含酚廢水處理方法，以適應(yīng)含氨濃度較低或者不希望副產(chǎn)氨產(chǎn)品企業(yè)的需要，從而縮短處理流程，節(jié)約投資，降低操作難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于為了適應(yīng)不同類型企業(yè)的需要，提供一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法和實現(xiàn)上述方法的裝置。
[0006]本發(fā)明實現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案為:
一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法，該方法包括如下步驟:
(O單塔汽提脫酸脫氨:使煤化工廢水換熱至80-150℃后進(jìn)入汽提塔上部，使塔頂壓力為O~0.6MPa，溫度85~150°C，塔底壓力為0.02~0.62MPa，溫度100~166°C ;從塔頂汽提出混合氣在溫度為25~90°C的條件下分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，分凝后的凝液回流回汽提塔或者回原料水罐；從汽提塔的塔底采出釜液；
(2)萃取脫酚:將步驟(1)采出的釜液冷卻到20-75°C后送入萃取裝置，與萃取劑接觸萃取，使萃取劑與水的體積比為1:10~1:1，萃取pH值為4~8.5，溫度為20~75°C ;從萃取裝置采出萃取相送至萃取劑回收塔，通過精餾或者堿洗進(jìn)行萃取劑回收，萃取劑回收塔塔內(nèi)壓力為-0.09~0.2Mpa，分離出粗酚和萃取劑，分離出的萃取劑回萃取劑循環(huán)槽循環(huán)使用，粗酚產(chǎn)品進(jìn)入后序精制裝置或者出售；從萃取裝置采出萃余相；
(3)汽提萃取劑:將步驟(2)采出的萃余相送至萃取劑汽提塔，使塔頂壓力為-0.05~0.2MPa，溫度20~120°C，塔底壓力為-0.04~0.22MPa，溫度60~130°C，從塔頂汽提出混合氣冷凝后靜置分相，分成水和萃取劑，水回流回萃取劑汽提塔，萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用，從萃取劑汽提塔的塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。[0007]所述步驟(2)中萃取劑為二異丙醚或者甲基異丁基甲酮或者醋酸丁酯或者甲基戊烯酮或者醋酸乙酯或者粗苯。
[0008]所述步驟(1)中焚燒裝置的焚燒溫度為1200-1500°C。
[0009]所述萃取裝置為填料萃取塔或者轉(zhuǎn)盤萃取塔或者板式萃取塔或者混合澄清器，萃取理論級數(shù)為1-10級。
[0010]一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括進(jìn)口管道、汽提塔、分液罐、萃取裝置、萃取劑汽提塔、萃取劑回收塔、萃取劑循環(huán)槽、分相罐、焚燒裝置、粗酚出口管道；進(jìn)料管道通過換熱器連接汽提塔的上部，汽提塔的塔頂連接分液罐，分液罐的兩端出口分別連接帶燒氨功能的焚燒裝置、汽提塔；汽提塔的塔底連接萃取裝置，萃取裝置連接萃取劑回收塔，萃取劑回收塔的塔頂連接萃取劑循環(huán)槽、塔底為粗酚出口管道；萃取裝置的底端連接萃取劑汽提塔，萃取劑汽提塔連接分相罐，分相罐的出口分別連接萃取劑循環(huán)槽、萃取劑汽提塔，萃取劑循環(huán)槽出口分別連接萃取裝置和萃取劑回收塔。
[0011]所述萃取劑循環(huán)槽的上方設(shè)有萃取劑補(bǔ)充管道。
[0012]所述汽提塔的塔頂與分液罐通過管道連接，該管道上還設(shè)有換熱裝置。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
(O由于不需考慮氨的回收，因而采用本發(fā)明時，不需設(shè)置氨的多級分凝、氨凈化裝置，因而流程大大縮短，并大幅度降低了投資，降低了操作難度。
[0014](2)本發(fā)明由于在一塔中同時將氨與酸性氣體脫除，且流程縮短后，氨的分凝回流液大大減少，因而，脫酸脫氨所需的蒸汽總量可以大幅度降低。并且可采取低壓蒸汽作熱源。`【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0016]其中:汽提塔1、分液罐2、萃取裝置3、萃取劑汽提塔4、萃取劑回收塔5、萃取劑循環(huán)槽6、分相罐7、進(jìn)料管道8、焚燒裝置9、萃取劑補(bǔ)充管道10、萃取劑添加管道11、廢水出口管道12、粗酚出口管道13。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，進(jìn)料管道8通過換熱裝置連接汽提塔I的上部，汽提塔I的塔頂連接分液罐2，分液罐的兩端出口分別連接帶燒氨功能的焚燒裝置9、汽提塔I。汽提塔I的塔底連接萃取裝置3，萃取裝置3連接萃取劑回收塔5，萃取劑回收塔5的塔頂連接萃取劑循環(huán)槽6、塔底為粗酚出口管道13。萃取裝置3的底端連接萃取劑汽提塔4，萃取劑汽提塔4連接分相罐7，分相罐7出口分別連接萃取劑循環(huán)槽6、萃取劑汽提塔4，萃取劑汽提塔4的塔底為釜液出口管道。萃取劑循環(huán)槽6分別連接萃取裝置3和萃取劑回收塔5。
[0018]煤化工廢水換熱后進(jìn)入汽提塔I上部，汽提出的混合氣進(jìn)入分液罐2中進(jìn)行分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置9，液相為含氨、酸性氣體的凝液回流回汽提塔1，從塔底取出釜液冷卻后送入萃取裝置3的上端或者或者回原料水罐，與萃取劑接觸萃取。萃取相送至萃取劑回收塔4中，精餾分離出粗酚和萃取劑，萃取劑回送至萃取劑循環(huán)槽6循環(huán)使用。萃余相送至萃取劑汽提塔4，從塔頂提取混合氣冷凝，通過分相罐7分相水和萃取劑，下層的水流回萃取劑汽提塔4，上層的萃取劑會送至萃取劑循環(huán)槽6循環(huán)使用。從萃取劑汽提塔4塔釜采出廢水通過廢水出口管道12進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。定期通過萃取劑補(bǔ)充管道10向萃取劑循環(huán)槽6中補(bǔ)充萃取劑，由萃取劑循環(huán)槽6分別向萃取裝置3和萃取劑回收塔5通過萃取劑添加管道11供應(yīng)萃取劑。
[0019]實施例1
某企業(yè)采取魯奇氣化工藝生產(chǎn)煤制天然氣，生產(chǎn)中排出的廢水，含氨2500mg/L，二氧化碳4150mg/L,硫化氫320mg/L,含酹6200mg/L。按本發(fā)明方法,采取如下步驟進(jìn)行處理:
(O單塔汽提脫酸脫氨:使煤化工廢水換熱至80°C后進(jìn)入汽提塔上部，使塔頂壓力為
.0.01MPa,溫度85 °C，塔底壓力為0.02MPa,溫度101 °C，從塔頂汽提出的混合氣在溫度為.35°C的條件下分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣，進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，焚燒裝置的焚燒溫度1260°C，分凝后的凝液回流回汽提塔或者回原料水罐。
[0020]從汽提塔的塔底采出釜液。
[0021](2)萃取脫酚:將步驟(1)采出的釜液冷卻到55~65°C后送入萃取裝置，與萃取劑接觸萃取。萃取劑與水的體積比為1:7，萃取pH值為5.5，溫度為55~65°C。從萃取裝置采出萃取相送至萃取劑回收塔，通過精餾進(jìn)行萃取劑回收。萃取劑回收塔塔內(nèi)壓力為-0.0SMpa。分離出的萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用，粗酚產(chǎn)品出售。從萃取裝置采出萃余相進(jìn)入萃取劑汽提塔。
[0022](3)萃取劑汽提:將步驟(2)采出的萃余相送至萃取劑汽提塔，使塔頂壓力為
.0.01MPa，溫度90°C，塔底壓力為0.02MPa，溫度101°C，從塔頂汽提出的混合氣冷凝后靜置分相，分成水和萃取劑，水回流回萃取劑汽提塔，萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用。從塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。
[0023]步驟(2)中所述有機(jī)溶劑為甲基異丁基甲酮。
[0024]步驟(2)中所述萃取裝置為填料萃取塔，萃取理論級數(shù)為4級。
[0025]經(jīng)過處理后的廢水硫化氫和二氧化碳的殘留量為35mg/L，含氨量80mg/L，含酚量.250mg/L左右,符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]實施例2
某企業(yè)采取魯奇氣化工藝生產(chǎn)煤制天然氣，生產(chǎn)中排出的廢水，含氨4500mg/L，二氧化碳3200mg/L，硫化氫1220mg/L，含酚5600mg/L。按本發(fā)明方法，采取如下步驟進(jìn)行處理:(O單塔汽提脫酸脫氨:使煤化工廢水換熱至105°C后進(jìn)入汽提塔上部，使塔頂壓力為0.2MPa，溫度115°C，塔底壓力為0.22MPa，溫度134°C，從塔頂汽提出的混合氣在溫度為.75°C的條件下分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣，進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，焚燒裝置的焚燒溫度1300°C，分凝后的凝液回流回汽提塔或者回原料水罐。
[0027]從汽提塔的塔底采出釜液。
[0028](2)萃取脫酚:將步驟(1)采出的釜液冷卻到55~65°C后送入萃取裝置，與萃取劑接觸萃取。萃取劑與水的體積比為1:1，萃取pH值為6.5,溫度為35~45°C。從萃取裝置采出萃取相送至萃取劑回收塔，通過堿洗進(jìn)行萃取劑回收。萃取劑回收塔塔內(nèi)壓力為
.0.15MPa。分離出的萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用，粗酚產(chǎn)品出售。從萃取裝置采出萃余相進(jìn)入萃取劑汽提塔。
[0029](3)萃取劑汽提:將步驟(2)采出的萃余相送至萃取劑汽提塔，使塔頂壓力為0.01MPa，溫度95 °C，塔底壓力為0.02MPa，溫度101°C，從塔頂汽提出的混合氣冷凝后靜置分相，分成水和萃取劑，水回流回萃取劑汽提塔，萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用。從塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。
[0030]步驟(2)中所述有機(jī)溶劑為粗苯。
[0031]步驟(2)中所述萃取裝置為轉(zhuǎn)盤萃取塔，萃取理論級數(shù)為2級。
[0032]經(jīng)過處理后的廢水硫化氫和二氧化碳的殘留量為45mg/L，含氨量55mg/L，含酚量600mg/L左右，符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0033]實施例3
某企業(yè)采取魯奇氣化工藝生產(chǎn)化肥，生產(chǎn)中排出的廢水，含氨4500mg/L，二氧化碳2500mg/L，硫化氫120mg/L，含酚6700mg/L。按本發(fā)明方法，采取如下步驟進(jìn)行處理:
(O單塔汽提脫酸脫氨:使煤化工廢水換熱至95°C后進(jìn)入汽提塔上部，使塔頂壓力為
0.1MPa，溫度105°C，塔底壓力為0.12MPa，溫度121°C，從塔頂汽提出的混合氣在溫度為600C的條件下分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣，進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，焚燒裝置的焚燒溫度1260°C，分凝后的凝液回流回汽提塔或者回原料水罐。
[0034]從汽提塔的塔底采出釜液。
[0035](2)萃取脫酚:將步驟(1)采出的釜液冷卻到55~65°C后送入萃取裝置，與萃取劑接觸萃取。萃取劑與水的體積比為1:10，萃取pH值為7.5，溫度為55~65°C。從萃取裝置采出萃取相送至萃取劑回收塔，通過精餾進(jìn)行萃取劑回收。萃取劑回收塔塔內(nèi)壓力為-0.0SMpa。分離出的萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用，粗酚產(chǎn)品出售。從萃取裝置采出萃余相進(jìn)入萃取劑汽提塔。`
[0036](3)萃取劑汽提:將步驟(2)采出的萃余相送至萃取劑汽提塔，使塔頂壓力為
0.01MPa，溫度90°C，塔底壓力為0.02MPa，溫度101°C，從塔頂汽提出的混合氣冷凝后靜置分相，分成水和萃取劑，水回流回萃取劑汽提塔，萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用。從塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。
[0037]步驟(2)中所述有機(jī)溶劑為醋酸丁酯。
[0038]步驟(2)中所述萃取裝置為混合澄清器，萃取理論級數(shù)為6級。
[0039]經(jīng)過處理后的廢水硫化氫和二氧化碳的殘留量為25mg/L，含氨量75mg/L，含酚量200mg/L左右，符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0040]由上述實施例可以看出，本發(fā)明所述方法可實現(xiàn)對煤化工廢水的有效處理，脫氨脫氨效果達(dá)標(biāo)，效果顯著。
[0041]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)單塔汽提脫酸脫氨:使煤化工廢水換熱至80-15(TC后進(jìn)入汽提塔上部，使塔頂壓力為O~0.6MPa，溫度85~150°C，塔底壓力為0.02~0.62MPa，溫度100~166°C ;從塔頂汽提出混合氣在溫度為25~90°C的條件下分凝，氣相為酸性氣和氨的混合氣進(jìn)入帶燒氨功能的焚燒裝置，分凝后的凝液回流回汽提塔或者回原料水罐； 從汽提塔的塔底采出釜液； (2)萃取脫酚:將步驟(1)采出的釜液冷卻到20-75°C后送入萃取裝置，與萃取劑接觸萃取，使萃取劑與水的體積比為1:10~1:1，萃取pH值為4~8.5，溫度為20~75°C ;從萃取裝置采出萃取相送至萃取劑回收塔，通過精餾或者堿洗進(jìn)行萃取劑回收，萃取劑回收塔塔內(nèi)壓力為-0.09~0.2Mpa，分離出粗酚和萃取劑，分離出的萃取劑回萃取劑循環(huán)槽循環(huán)使用，粗酚產(chǎn)品進(jìn)入后序精制裝置或者出售； 從萃取裝置采出萃余相； (3)汽提萃取劑:將步驟(2)采出的萃余相送至萃取劑汽提塔，使塔頂壓力為-0.05~0.2MPa，溫度20~120°C，塔底壓力為-0.04~0.22MPa，溫度60~130°C，從塔頂汽提出混合氣冷凝后靜置分相，分成水和萃取劑，水回流回萃取劑汽提塔，萃取劑回溶劑循環(huán)槽循環(huán)使用，從萃取劑汽提塔的塔釜采出廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置或者回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法，其特征在于，所述步驟(2)中萃取劑為二異丙醚或者甲基異丁基甲酮或者醋酸丁酯或者甲基戊烯酮或者醋酸乙酯或者粗苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法，其特征在于，所述步驟(1)中焚燒裝置的焚燒溫度為1200-1500°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無側(cè)線單塔汽提取理煤化工廢水的方法，其特征在于，所述萃取裝置為填料萃取塔或者轉(zhuǎn)盤萃取塔或者板式萃取塔或者混合澄清器，萃取理論級數(shù)為1-10級。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述方法的裝置，其特征在于，包括進(jìn)口管道、汽提塔、分液罐、萃取裝置、萃取劑汽提塔、萃取劑回收塔、萃取劑循環(huán)槽、分相罐、焚燒裝置、粗酚出口管道；進(jìn)料管道通過換熱器連接汽提塔的上部，汽提塔的塔頂連接分液罐，分液罐的兩端出口分別連接帶燒氨功能的焚燒裝置、汽提塔；汽提塔的塔底連接萃取裝置，萃取裝置連接萃取劑回收塔，萃取劑回收塔的塔頂連接萃取劑循環(huán)槽、塔底為粗酚出口管道；萃取裝置的底端連接萃取劑汽提塔，萃取劑汽提塔連接分相罐，分相罐的出口分別連接萃取劑循環(huán)槽、萃取劑汽提塔，萃取劑循環(huán)槽出口分別連接萃取裝置和萃取劑回收塔。
【文檔編號】C02F9/14GK103496813SQ201310452626
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】蓋恒軍, 朱艷紅, 國洪躍, 付強(qiáng)強(qiáng), 李思 申請人:青島科技大學(xué)