申请日2013.09.30
公开(公告)日2013.12.25
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明公开了一种脱除废水中的氨、酚和酸性气体，且处理效果好、高效且性价比高的处理含高浓度酚、氨污水的方法;其采用乙酸丁酯作为萃取剂，不仅回收率高，而且节能高效，性价比高;能够使萃取后废水中的酚浓度降至生化处理入水要求的酚浓度以下;采用双塔结构使得分离更彻底，减少了单塔分离不彻底的弊端;采用逆流萃取方法使得萃取更高效，分离更彻底;值得推广与应用。
权利要求书
1.一种处理含高浓度酚、氨污水的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
(1)脱酸性气体：将含高酚氨污水做为热进料，从水塔塔底部分釜液做为冷进料从脱酸塔的上部进入塔内，冷热两股进料的比例为1:2-1:6;塔顶压力为0.1-0.5MPa，温度20-35℃，塔底压力为0.2-0.6MPa，温度80-110℃;使得酸性气体从塔顶气提出来，并根据组成情况可进入硫回收装置、火炬焚烧或者直接放空，从塔底采出釜液;
(2)脱氨和氨水制备：步骤(1)的塔釜采出液从中上部进入脱氨塔内，塔顶压力为0.25-0.6MPa，温度90-135℃，塔底压力为0.8-1.2MPa，温度140-200℃;将脱氨塔塔顶排出粗氨气，粗氨气采用二次冷凝的方法进行浓缩，二次冷凝后温度控制在50-60℃，进入二分分相罐排出浓度较高的氨气，此氨气进入氨浓缩塔底部，被工艺水吸收后，制备成氨水;
(3)萃取脱酚：
a.经过脱酸、脱氨，检测到釜液的pH值在6.0～7.5，然后将釜液送入以乙酸丁酯为萃取剂的萃取塔上部进行逆流萃取，保持萃取过程操作温度为30～70℃，其与废水的体积比为1:1～1:15，并将富含酚的萃取相进入溶剂回收塔中;
b.在萃取相进入溶剂回收塔时，控制溶剂回收塔塔顶压力为0.1～0.2 MPa，溶剂回收塔塔顶温度为90～120℃，溶剂回收塔塔底压力为0.12～0.25 MPa，溶剂回收塔塔釜温度为95～200℃，并通过汽提的方式回收萃取剂，回收的萃取剂送入溶剂回收罐循环利用;并在塔底得到粗酚产品;
c.在萃取塔中被萃取后的含有萃取剂和微量酚的废水经预热后送水塔回收萃取剂;
(4)废水中萃取剂的回收
萃取塔釜液经过预热器与水塔塔底换热后，进入水塔的顶部，水塔塔顶温度40-70℃，压力0.1-0.4MPa，塔底温度110-130℃，压力0.15-0.45MPa，经过精馏后，塔顶排出萃取剂并进入回收罐，在塔底得到净化水，净化水经冷却后一部分送去生化处理;另一部分进脱酸塔上部作为冷进料;水塔塔底再沸器利用脱氨塔塔顶粗氨气为加热热源。
2.根据权利要求1所述的处理高浓度酚、氨污水的方法，其特征在于：所述的水塔采用填料塔，板式塔或填料与板式塔相结合的混合结构塔。
3.根据权利要求1所述的处理高浓度酚、氨污水的方法，其特征在于：所述溶剂回收塔塔底采用再沸器加热，加热热源为蒸汽。
4.根据权利要求1所述的处理高浓度酚、氨污水的方法，其特征在于：所述的溶剂回收塔是采用填料塔，板式塔或填料与板式塔相结合的混合结构塔。
说明书
一种处理含高浓度酚、氨污水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理煤化工废水(含煤焦化污水，煤气化污水，煤提质污水)，尤其涉及一种处理含高浓度酚、氨污水的方法。
技术背景
以煤为原料经过化学加工，使煤转化为气体、液体、固体的燃料及其他煤制化学品和煤加工制品过程称为煤化工。在煤化工加工过程中会产生较多的含酚、氨及酸性气体的废水，以洗涤高温煤气水为主。对该类废水必须先采取化工分离流程，去除其中大部分的酚、氨、酸性气体，才能送生化处理至达标方可排放。然而现有的处理方案中多数存在：1、脱酸工艺不合理，废水中溶解的离子态的二氧化碳、硫化氢等酸性气体不能经济有效地转化为游离态，残留过高;2、脱氨工艺操作隐患较大，现用大多数工艺先对废水进行萃取脱酚，再进行废水中氨的脱除。此方法一方面在操作过程中因富含氨废水的pH>8，不利于酚的萃取;另一方面在进行酚回收的过程中会存在挥发酚损失，进而影响到回收到的氨的质量，同时降低了废水的可生化性;3、在萃取之后进行氨的回收，在此过程中会伴有铵盐结晶堵塞设备、水塔侧线夹带溶剂、溶剂汽提塔超负荷运行等问题。在CN101289234A中公开了一种双塔汽提处理含酚、氨煤化工废水的方法，然而其未对酚进行处理，存在仍需其他方案来进行脱酚处理，且对于氨的浓缩和净化依然未能解决氨残留较高的现象;在CN 101597124 B中公开了一种处理含酚氨煤气化废水的方法，其中采用的出二异丙醚萃取效果不佳，回收比较低，且用量大、价格较高;因此需要一种效果好，性价比高的萃取剂。
由于以上问题的存在，目前还没有一种成熟可靠、操作稳定的工艺，使绝大多数的煤化工废水经预处理后可连续稳定地满足生化处理的要求，致使大量的煤化工废水仍处于超标排放的状态。
发明内容
本发明提供了一种彻底地脱除废水中的氨、酚和酸性气体，且处理效果好、高效且性价比高的处理含高浓度酚、氨污水的方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案：一种处理含高浓度酚、氨污水的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)脱酸性气体：将含高酚氨污水做为热进料，从水塔塔底部分釜液做为冷进料从脱酸塔的上部进入塔内，冷热两股进料的比例为1:2-1:6;塔顶压力为0.1-0.5MPa，温度20-35℃，塔底压力为0.2-0.6MPa，温度80-110℃;使得酸性气体从塔顶气提出来，并根据组成情况可进入硫回收装置、火炬焚烧或者直接放空，从塔底采出釜液;
(2)脱氨和氨水制备：步骤(1)的塔釜采出液从中上部进入脱氨塔内，塔顶压力为0.25-0.6MPa，温度90-135℃，塔底压力为0.8-1.2MPa，温度140-200℃;将脱氨塔塔顶排出粗氨气，粗氨气采用二次冷凝的方法进行浓缩，二次冷凝后温度控制在50-60℃，进入二分分相罐排出浓度较高的氨气，此氨气进入氨浓缩塔底部，被工艺水吸收后，制备成氨水;
(3)萃取脱酚：
a.经过脱酸、脱氨，检测到釜液的pH值在6.0～7.5，然后将釜液送入以乙酸丁酯为萃取剂的萃取塔上部进行逆流萃取，保持萃取过程操作温度为30～70℃，其与废水的体积比为1:1～1:15，并将富含酚的萃取相进入溶剂回收塔中;
b.在萃取相进入溶剂回收塔时，控制溶剂回收塔塔顶压力为0.1～0.2 MPa，溶剂回收塔塔顶温度为90～120℃，溶剂回收塔塔底压力为0.12～0.25 MPa，溶剂回收塔塔釜温度为95～200℃，并通过汽提的方式回收萃取剂，回收的萃取剂送入溶剂回收罐循环利用;并在塔底得到粗酚产品;
c.在萃取塔中被萃取后的含有萃取剂和微量酚的废水经预热后送水塔回收萃取剂;
(4)废水中萃取剂的回收
萃取塔釜液经过预热器与水塔塔底换热后，进入水塔的顶部，水塔塔顶温度40-70℃，压力0.1-0.4MPa，塔底温度110-130℃，压力0.15-0.45MPa，经过精馏后，塔顶排出萃取剂并进入回收罐，在塔底得到净化水，净化水经冷却后一部分送去生化处理;另一部分进脱酸塔上部作为冷进料;水塔塔底再沸器利用脱氨塔塔顶粗氨气为加热热源;
所述的水塔采用填料塔，板式塔或填料与板式塔相结合的混合结构塔。
所述溶剂回收塔塔底采用再沸器加热，加热热源为蒸汽;
所述的溶剂回收塔是采用填料塔，板式塔或填料与板式塔相结合的混合结构塔。
本发明在所述的逆流萃取方法采用的设备为：转盘塔、填料塔、喷淋塔、筛板塔、振动筛板塔、多级串联的混合澄清槽、多级串联的泵-混合器多级萃取设备。
本发明方法与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明采用乙酸丁酯作为酚回收的萃取剂，对比中国专201210355982.7中使用二异丙基醚作为酚回收萃取剂，本发明中的萃取剂在市场价格方面具有较高优势。对比中国专利201210145137.7中使用甲基异丁基甲酮作为酚回收的萃取剂，本发明使用乙酸丁酯作为新型的萃取剂，甲基异丁基甲酮与水的共沸点为87.9℃，乙酸丁酯与水的共沸点为90.7℃，且甲基异丁基甲酮的溶解度为1.6-2.0g/100ml，乙酸丁酯的溶解度参数为0.83g/100ml为在进行溶剂回收的过程中消耗热量相差不大的情况下，相对小的溶解度在整个生产过程中损失量较小，回收过程中能耗较低。
(2)采用双塔结构使得分离，分层处理使得分离更彻底，减少了单塔分离不彻底的弊端;
(3)本发明实现了各个环节的相互回收与利用，使得在回收过程中，最小能耗获得最大的产出。
