酚氨回收生产工艺关键控制点论文_王洪坤,黄坤,李文虎,杜永宁,聂银元

酚氨回收生产工艺关键控制点论文_王洪坤,黄坤,李文虎,杜永宁,聂银元

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊宁 83500

摘要:在煤气化工业生产过程中,煤气化污水处理属于十分重要的内容及流程,对提升煤气化生产工艺质量具有十分重要的作用及意义。在煤气化污水处理过程中,酚氨回收属于十分重要的一个方面,因此,了解并掌握酚氨回收技术,从而对酚氨进行较好处理十分必要,可推动煤气化污水处理技术的进一步发展。

关键词:酚氨回收;生产工艺;关键控制点

前言

煤气化生产在当前社会工业中属于重要组成部分,占据十分重要的地位。在煤气化生产过程中,十分重要的一个方面就是废水处理,其不但能够优化生产工艺,并且能够减少污染。作为煤气化污水处理中的重要组成部分,酚氨回收属于一项必要内容,而在该过程中酚氨回收技术的应用属于必要手段。因此,作为煤气化生产工作人员,必须要充分了解并且掌握酚氨回收技术,从而对其更好进行运用,以便于更好进行污水处理。

1煤气化废水酚氨回收技术分析

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[1]。

2煤气化废水酚氨回收工艺流程分析

在煤气化废水处理过程中,在经过除尘及除焦油之后,在废水中所存在物质主要就是酚类及氨类物质。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为能够对这两种物质进行较好回收处理,首先要使废水进入脱酸塔中,使其在1.5Mpa低压蒸汽环境下进行间接加热,从而使其中所存在的一些酸性气体进行汽提脱除,主要就是二氧化碳及硫化氢,在酸性气冷凝之后送到硫回收,而含氨冷凝液会向塔顶回流。在将酸性气体脱除之后,将煤气化废水在经过冷却之后向萃取塔中送入,从而通过萃取作用将其中的酚脱除,所选择萃取剂为二异丙基醚。之后萃取相向酚塔中进入,通过精馏分离作用可得到溶剂及粗酚,其中粗酚可作为产品,而溶剂则向溶剂回收槽中流入。而萃余相则会进入水塔之中,通过进行加碱精馏作用,将其中的氨脱除,所产生氨气经过侧线将其采出,之后通过冷凝及吸收作用可使其成为稀氨水,然后进入氨法脱硫装置中,最终可得到纯度较高的氨[1-2]。

3煤气化污水酚氨回收技术优化

对于上述煤气化酚氨回收处理工艺而言,虽然能够在一定程度上对酚氨进行回收利用,然而仍有不完善之处存在,所以需要对该工艺流程进行进一步优化。为能够进一步优化该工艺,使其能够得到更好应用,可从以下几个方面入手:首先,对于原本独立存在的脱酸塔与脱氨塔,可将其转变成为加压单塔,这样一来,便能够实现酸及氨的回收处理同时进行;其次,在新型工艺流程中,对于萃取剂的选择,可以用甲基异丁基铜将二异丙基醚替换。对于溶剂萃取塔而言,其主要功能就是使酚与水实现分离,而对于溶剂回收塔而言,其主要功能就是使甲基异丁基铜与酚实现分离。在新型回收处理工艺中,可先设置两段塔区,分别对污水进行冷处理与热处理,对于冷处理而言,其主要目的就是使污水在酸性环境中所含有氨及水分含量降低。在新型装置中,对于酸性气体、部分氨以及水蒸气,可先将其在污水汽提塔中进行处理,在经过处理之后,对于剩余气体可使其进入三级分凝系统中,之后通过氨吸收、精制加工,可使其成为液态氨。对于优化后回收工艺而言,其优点就是将一些比较复杂的工艺减少,从而使效率得以提升,并且氨酚回收纯度比较高,这样一来,不但对工业生产中物质循环比较有利,并且能够对环境进行更好保护[2-3]。

4电解质溶液下的酚氨萃取回收操作

在前期工作中建立了该电解质体系在液相中的化学平衡方程,加NH4、CO2、H2S、NaOH、等物料平衡方程以及电荷平衡。通过改变不同萃取剂的分配使用,来达到更好的萃取效果。二异丙醚本身具有一定的萃取作用,通过多元化的萃取方式来改变萃取分配的比例,并结合其它几种试剂进行对比。考虑到其它试剂的使用,在废液的处理中达到更好的平衡效果。为加强废物的溶解度,萃取后的物质必须通过分离物进行分离操作,改变现有的操作模式,达到更好的效果。电解质体系下的废水废物分离,要从萃取剂的性质进行多个方面的分析,为保证良好的回收效率,应该在维持现有的工作基础上,保证萃取剂的用料对比,维持多元化酚类物质的平衡,保持相对良好的萃取效率。

在进行萃取电解的前期工作时,要进行简单的实验来进行萃取的配比。结合电解质溶液的分离操作,维持电荷量的相对平衡,保证萃取剂有更加良好的萃取效果,对于不同的萃取剂来讲,能够进行单元酚的分配,并在合理的苯酚回收中进行溶解,选择合适的萃取剂溶剂来分离煤气化污水处理中的杂物,在保证萃取物更好的溶解效果前提下,提升精馏分离的效果,在保证分离效果的前提下经过精馏的方式来改变现有操作的流程模式,给更好的萃取提供必要的准备。另外由于在对酚氨预处理后,氨氮、多元酚较高,对微生物有毒性,特别是多元酚对微生物的毒性最大,并且很难降解。所以目前酚氨脱水回收仍然是解决水质达标的难点。虽然将萃取剂由二异丙基醚(DIPE)改为异丙基醚。将原有A/O池改造为多级A/O池,将进水方式改为多段进水方式。高浓度酚氨废水预处理段改造一前一后的工艺流程。具体的工艺流程为:①首先废水从原水池经泵分冷热两股送入汽提脱酸侧线脱氨塔,一路经换热器与循环水换热冷却至35℃左右,作为汽提脱酸侧线脱氨塔填料上段冷进料,以控制塔顶温度;另一路经3次换热至150℃左右作为汽提脱酸侧线脱氨塔的热进料,进入汽提塔的第一块塔盘上。塔顶出来的酸性气经分凝罐分凝后的气体送至硫磺工段,分凝液则返回原水池;②侧线脱氨脱出的氨气经三级分凝后得到富氨气,分凝液进入原水池;③脱酸、脱氨后的含酚水进入萃取一塔,和萃取剂二异丙基保持相对的萃取效果。

5结束语

在现代化煤气化生产过程中,煤气化废水处理已经被越来越重视,其相关技术及工艺也得到较快发展。在煤气化废水处理过程中,酚氨回收处理作为一个重要方面也得到一定发展。在当前煤气化废水酚氨处理过程中,为能够得到较好效果,应当在充分了解相关工艺流程及技术原理基础上,进一步进行优化,从而使其得到更好发展,使酚氨回收质量及效率均得以提高。

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,2016(21):88-89.

[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,2015(3).

[3]钱宇,杨思宇,马东辉,崔培哲.煤气化高浓酚氨废水处理技术研究进展[J].化工进展,2016(6).

论文作者:王洪坤,黄坤,李文虎,杜永宁,聂银元

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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