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煤化工廢水酚氨回收技術(shù)

  在煤氣化中會(huì )產(chǎn)生酚、氨以及焦油等物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì )有部分進(jìn)入到洗氣廢水中,其被稱(chēng)作是煤氣水,在這些廢水當中具備可揮發(fā)以及不可揮發(fā)的酚以及氨氮等物質(zhì),如何處理酚氨廢水是當前我國化工企業(yè)所面對的困難問(wèn)題之一。通常使用萃取技術(shù)進(jìn)行酚氨的處理,酚氨回收設施設備也是處理其廢水的主要裝置,其處理之后的成效對之后的生化處理產(chǎn)生著(zhù)最為直接的影響,在具體生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中,油含量、pH值以及相比都對其處理成效有著(zhù)非常大的影響。

  1、油含量

  在洗氣廢水中存有的油類(lèi)或者是懸浮物等物質(zhì)都會(huì )對萃取劑產(chǎn)生嚴重的污染作用,有減弱溶劑的分配指數,嚴重的時(shí)候甚至會(huì )造成溶劑中毒現象,進(jìn)而這樣的溶劑沒(méi)有辦法進(jìn)行重復性使用。與此同時(shí),因為煤氣水中的油含量非常高,這會(huì )在很大程度上導致酚氨廢水出現乳化狀態(tài),這樣便沒(méi)有辦法把油和水進(jìn)行分離,造成出水質(zhì)惡化現象的出現,導致其溶劑出現大量流失現象,甚至出現沒(méi)有辦法萃取的情況。除此之外,油污也會(huì )在萃取塔當中的塔板上進(jìn)行累積,有時(shí)候甚至會(huì )聚集在換熱器當中,造成設施設備出現堵塞現象,進(jìn)而對其生產(chǎn)能力產(chǎn)生影響,并且嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量以及萃取效果,造成頻繁停車(chē)清洗設備的現象出現,導致其生產(chǎn)非常不穩定。

  要想將乳化物破壞掉,就要去除煤氣水當中存有的親水物質(zhì),也就是焦油。在洗氣廢水剛開(kāi)始處理的時(shí)候,通過(guò)重力沉降手段可以將煤氣水中的中油、焦油及塵等物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。在工業(yè)具體運轉過(guò)程中經(jīng)常使用自然沉降手段,導致煤氣水在其中間槽的位置上進(jìn)行沉降把焦油和塵之間分離出來(lái),并且依照洗氣廢水中的油塵含量增添溢流脫油設備,將煤氣水當中的焦油以及中油進(jìn)行分離,加強兩者分離的質(zhì)量與實(shí)際成效。根據工業(yè)實(shí)際運轉的數據信息分析,使用甲基異丙基酮當做主要萃取溶劑的時(shí)候,其含油量應小于1500mg/L,而二異丙基醚及醋酸丁酯會(huì )對油脂更加敏感,使用此溶液當做是萃取溶劑的時(shí)候,要求其含油量要小于1000mg/L。

  2、pH值

  在煤氣化進(jìn)程中,會(huì )出現二氧化硫、氨氣、硫化氫、羧酸以及有機堿等多種物質(zhì),這些物質(zhì)進(jìn)入到煤氣當中,會(huì )因為煤氣溫度的不斷降低,這樣某些酸堿性物質(zhì)便會(huì )融入到洗氣廢水當中,讓這些廢水展現出不一樣的酸堿程度。

  pH值對苯酚物質(zhì)在水中的分離程度產(chǎn)生著(zhù)十分重要的影響,并且現階段在我國工業(yè)化過(guò)程中已經(jīng)出現了在酚氨廢水當中使用萃取溶劑將酚類(lèi)提取出來(lái)。酚氨廢水的pH值處在中性或者是微酸性狀態(tài)的時(shí)候,其萃取成效十分理想;而在其pH值超過(guò)數值8的時(shí)候,酚便開(kāi)始不斷出現電離現象“PhOH和PhO+H+之間可逆”;在pH值超過(guò)數值9的時(shí)候,由于pH值的不斷增加,其離解狀態(tài)十分明顯;在pH值超過(guò)數值10的時(shí)候,超出一半的酚便會(huì )出現電離現象。除此之外,酚氨廢水當中的pH值比較高,非常容易出現乳化情況。如若酚氨廢水的pH值超出數值9的話(huà),便會(huì )造成酚氨廢水的乳化現象非常嚴重,如若pH值處在8.5~9之間,會(huì )導致其凝液呈現分離的狀態(tài),而在pH值比8.5小的時(shí)候,焦油酚水經(jīng)過(guò)靜置之后,也可以快速分離。如若在酸性環(huán)境中,其中的油類(lèi)物質(zhì)會(huì )產(chǎn)生聚合反應,可以實(shí)現更好的分離成效。

  在酚氨廢水當中具備許多氨元素,讓酚氨廢水的pH值比較高,通常情況下,如果其pH值在8.5~10中間,使用合理有效的提取工藝,便會(huì )出現pH值偏高的現象。在酸化處理酚氨廢水的時(shí)候,因為水分中的氨類(lèi)物質(zhì)非常多,在增添酸之后便會(huì )出現緩沖機制,如果想要把廢水的pH值酸化到比較低的形態(tài)中,其需要的酸量非常多,并且成本支出不斷提高。所以在工業(yè)具體應用過(guò)程中,使用相應的蒸氨手段將酚氨廢水當中的氨類(lèi)物質(zhì)分離出來(lái)。使用二異丙醚為主要萃取溶劑的時(shí)候,酚氨廢水回收設備的主要程序是脫酸、萃取以及脫氨,酚氨廢水pH值在數值9~10.5之間的時(shí)候,會(huì )對二異丙基醚的實(shí)際萃取質(zhì)量與成效產(chǎn)生很大程度上的影響,在要增加萃取溶劑用量的時(shí)候,經(jīng)過(guò)處理之后的酚氨廢水中的酚含量依然在1300mg/L濃度下,很難實(shí)現之前預期的萃取成效。把傳統工藝轉變成脫酸、脫氨以及萃取,這樣可以降低酚氨廢水流入到萃取塔當中的pH值,使經(jīng)過(guò)改進(jìn)以后的水質(zhì)實(shí)現有效萃取的酸堿要求,在經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)以后,氨的實(shí)際脫除成效非常明顯,經(jīng)過(guò)脫氨處理之后煤氣水的pH平均值主要是7,和脫氨以前的pH值對比明顯降低了2,進(jìn)而在很大程度上改善了萃取塔的實(shí)際進(jìn)水相關(guān)水質(zhì),為二異丙基醚的實(shí)際萃取質(zhì)量與成效的提高奠定了良好的條件。

  3、相比

  相比主要指的是溶劑相和廢水相之間呈現出來(lái)的體積比,在實(shí)際萃取的時(shí)候,選擇相比會(huì )對萃取塔級數以及萃余相酚的具體濃度產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。通常情況下,相比如果比較大,其萃取塔級數便會(huì )比較低,而萃余相酚實(shí)際濃度便會(huì )比較低,但是,其溶劑的循環(huán)情況比較大,之后其再生成本費用便會(huì )提高;相反的,相比比較小,其萃取塔的級數便會(huì )增多,導致設施設備的投資不斷增加,所以通常情況下,相比在實(shí)現工藝指標以及設備指標要求的條件下,其越小越好。

  例如,在新疆慶華,209t/h的酚氨回收設施設備主要使用轉盤(pán)萃取塔,把二異丙醚作為萃取溶劑,其相比主要在1∶7的時(shí)候,通過(guò)轉盤(pán)進(jìn)行萃取塔處理以后,其酚的脫除率能夠實(shí)現92%;而相比主要在1∶10的時(shí)候,其酚的脫除率會(huì )降低到75%;本裝置在具體運轉過(guò)程中,其相比要有效控制在1∶7。在新天煤化工,使用的是四級填料萃取塔,把二異丙醚作為萃取溶劑,而在其相比超過(guò)1∶6的時(shí)候,經(jīng)過(guò)四級填料萃取作業(yè)以后,酚氨廢水中的酚濃度主要維持在620mg/L之下,但是在其相比比較大的時(shí)候,能量以及原材料的實(shí)際耗損也非常大,其成本費用快速增多,本套裝置明確萃取相比控制在1∶5.5的比例中非??茖W(xué)與合理。再如,河南的某個(gè)廠(chǎng)子中,使用此廠(chǎng)之前的四級錯流萃取塔,把甲基異丙基酮作為萃取溶劑,而在其相比超過(guò)1∶6的時(shí)候,經(jīng)過(guò)四級錯流萃取作業(yè)以后,酚氨廢水當中的酚濃度主要維持在400mg/L之下,但是在其相比比較大的時(shí)候,能量以及原材料的實(shí)際耗損也非常大,其成本費用快速增多,明確萃取相比控制在1∶5.5的比例非??茖W(xué)與合理。

  4、結語(yǔ)

  綜上所述,隨著(zhù)我國越來(lái)越關(guān)注環(huán)境保護的大環(huán)境,酚氨回收生產(chǎn)工藝更加重要。

  第一,使用相應的除油除塵設施有效處理洗氣廢水,對其廢水中的含油情況進(jìn)行合理控制,盡可能防止油流入到酚氨回收系統中,其含油量比較高會(huì )造成萃取溶劑出現中毒現象,使用甲基異丙基酮當做主要萃取溶劑的時(shí)候,將其油含量嚴格控制在1500mg/L內,使用醋酸丁酯或二異丙基醚當做萃取溶劑的時(shí)候,要把油含量嚴格控制在1000mg/L內。

  第二,如果酚氨廢水的pH值比較低,更加利于萃取作業(yè)的展開(kāi),并且對油析出產(chǎn)生著(zhù)重要作用,避免出現乳化現象。在酸性環(huán)境中,二異丙醚、醋酸丁酯以及甲基異丙基酮這三種溶劑的萃取成效最好,在工業(yè)當中經(jīng)常使用蒸氨手段進(jìn)行脫氨處理,這樣可以減弱其pH值,在經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)以后,把脫氨放置在萃取作業(yè)以前,酚氨廢水的pH降低到數值7,進(jìn)而與實(shí)際萃取要求相符。

  第三,通常情況下,相比在與出水及運轉成本相符的現象下,其比越小越好,在工業(yè)運轉過(guò)程中,酚氨回收的科學(xué)相比主要在1∶5~1∶8。在保證其達標的前提下,盡可能減少運轉成本,保障裝置的正常運轉。( >

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