申请日2009.01.09
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号C02F1/20; C01C1/02
摘要
本发明公开了一种单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法。该方法包括将煤气化污水分冷、热两股进料从污水汽提塔上部和中上部进入单塔，从单塔侧线采出气氨经三级分凝得高浓度氨气，凝液回原料罐，在侧线以下位置注碱以便将固定铵转化为氨气脱除，碱液质量百分比浓度为20%～40%，用量不高于废水中固定铵的摩尔数，塔底采出釜液进煤气化污水后续萃取脱酚过程。本发明实现煤气化污水在污水汽提塔中同时脱除酸性气、游离铵和固定铵的过程，获得高浓度氨气，塔釜净化水中二氧化碳、硫化氢、游离铵和固定铵含量极低，不易结垢，pH值降低到6左右，为煤气化污水后续溶剂萃取脱酚创造良好的萃取条件。本发明适用于煤气化污水及其综合处理过程。
权利要求书
1、一种单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法，将含二氧化碳、硫化 氢、氨和酚的煤气化污水分成冷原料水与热原料水两路;冷原料水经冷却后进 入汽提塔塔顶的填料段上部，塔顶压力为0.2～0.6MPa，温度40～52.3℃，进 行氨吸收;热原料水经换热至140～155℃后进入汽提塔中部塔盘段上部的热进 料入口;冷进料将吸收氨气之后与热进料会合，在与塔釜上升的蒸气进行热交 换，将氨气、二氧化碳和硫化氢汽提出来，二氧化碳和硫化氢酸性气通过塔顶 排出，所述冷原料水与热原料水重量比为0.1～1∶1;其特征在于：在侧线氨混 合气采出口下第2-8块塔板位置将碱液加压后注入汽提塔塔内，碱液质量百分 比浓度为20%～40%，碱液摩尔量不高于废水中固定铵的摩尔数，将固定铵转 化为氨气脱除;含氨混合气从汽提塔中部塔盘段侧线氨混合气采出口抽出，经 三级分凝得高浓度氨气，凝液回原料罐，原料罐塔底压力为0.25～0.64MPa， 温度120～165℃;塔底温度为整个汽提塔提供热量，蒸发水中的酸性气体和 氨气;净化的煤气化污水从塔底排出后继续萃取脱酚。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含氨混合气为含氨、 水蒸气、二氧化碳和酚的抽出混合气。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述含氨混合气重量占冷、 热原料水总重量的8～15%。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述三级分凝得高浓度氨 气是指通过三级变温变压产生气氨，一级分凝器的操作压力为0.4～0.5MPa， 操作温度为110～140℃，二级分凝器的操作压力为0.35～0.4MPa，操作温度为 70～105℃，三级分凝器的操作压力为0.2～0.35MPa，操作温度为30～50℃。
说明书
单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法
技术领域
本发明涉及煤气化污水的处理回收方法，特别涉及一种单塔注碱加压汽提 处理煤气化污水的方法。
背景技术
煤气化是清洁高效利用煤炭的有效方式，广泛应用于煤制气、合成氨、 煤发电等工业中。鲁奇加压气化工艺是目前应用最多的气化工艺之一，煤气在 洗涤、冷却、净化过程中，会产生大量成分复杂的污水，并由于含有较高浓度 的COD和NH3-N，而使此类污水的处理成为水处理中的难题，并随着煤气化 工业的发展已成为水环境的主要污染源之一。煤气污水成分复杂，含有多种无 机污染物如氨、硫酸根、碳酸根、氰根等，其中氨含量最高，还含有多种有机 物质如酚类化合物、脂肪酸、焦油、酮类和胺类等。对于该类污水，国内外普 遍采用化工分离流程与生化处理相结合的方式来处理。化工分离包括脱酸、萃 取、脱氨、溶剂回收等单元过程，以除去酸性气体，回收酚、氨等。污水经过 闪蒸、沉降等预处理除去焦油和部分轻油后，进入脱酸塔脱除CO2、H2S等酸 性气体，然后进入萃取塔萃取脱酚。萃取溶剂一般采用二异丙醚。萃取后的污 水再经过脱氨和溶剂回收后进入生化处理工段进行生化处理。目前该流程最突 出的缺点有为脱酚效果不好，设备易结垢，堵塞严重。
单塔加压汽提是石油炼制、石油化工等工业过程产生酸性污水有效的处理 方法之一。美国专利US3518167和中国发明专利90107237.0、98114341.5分 别提出单塔汽提侧线抽出处理酸性污水的方法，通过汽提塔上部来提纯硫化 氢，塔的中部来提纯氨气，塔的下部来汽提污水中的硫化氢和氨。在煤气化污 水领域，中国专利200610036072.7公开了一种单塔加压汽提处理煤气化污水 的方法与装置，针对煤气化废水采取汽提脱酸脱氨、萃取脱酚和溶剂回收三个 步骤，提高二氧化碳和氨的脱除率，降低萃取的pH值从而改善脱酚效果，但 该专利技术未考虑固定铵的存在，固定铵是由于煤气化污水中含有硫氰根、硫 代硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、氰根、亚硫酸根和其他脂肪酸类物质， 易与铵根形成固定铵，该技术难以采用高温分解的方法将固定铵脱除，并且单 塔出来的净化水中固定铵含量超过后续生化处理的水质标准，影响生化处理。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种有效脱除污水中的固定 铵，使之满足后续生化处理要求的单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法，将含二氧化碳、硫化氢、 氨和酚的煤气化污水分成冷原料水与热原料水两路;冷原料水经冷却后进入汽 提塔塔顶的填料段上部，塔顶压力为0.2～0.6MPa，温度40～52.3℃，进行氨 吸收;热原料水经换热至140～155℃后进入汽提塔中部塔盘段上部的热进料入 口;冷进料将吸收氨气之后与热进料会合，在与塔釜上升的蒸气进行热交换， 将氨气、二氧化碳和硫化氢汽提出来，二氧化碳和硫化氢酸性气通过塔顶排出， 所述冷原料水与热原料水重量比为0.1～1∶1;在侧线氨混合气采出口下第2-8 块塔板位置将碱液加压后注入汽提塔塔内，碱液质量百分比浓度为20%～40%， 碱液摩尔量不高于废水中固定铵的摩尔数，将固定铵转化为氨气脱除;含氨混 合气从汽提塔中部塔盘段侧线氨混合气采出口抽出，经三级分凝得高浓度氨 气，凝液回原料罐，原料罐塔底压力为0.25～0.64MPa，温度120～165℃;塔 底温度为整个汽提塔提供热量，蒸发水中的酸性气体和氨气;净化的煤气化污 水从塔底排出后继续萃取脱酚。
所述含氨混合气为含氨、水蒸气、二氧化碳和酚的抽出混合气。
所述含氨混合气重量占冷、热原料水总重量的8～15%。
所述三级分凝得高浓度氨气是指通过三级变温变压产生气氨，一级分凝器 的操作压力为0.4～0.5MPa，操作温度为110～140℃，二级分凝器的操作压力为 0.35～0.4MPa，操作温度为70～105℃，三级分凝器的操作压力为0.2～0.35MPa， 操作温度为30～50℃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明方法相比中国专利200610036072.7，通过注碱的方法有效脱 除污水中的固定铵，满足后续生化处理要求，也减少常见煤气化污水中常用的 蒸氨塔设备投资和运行费用。
(2)本发明方法相对煤气化行业普遍采用的化工处理方法，提高了CO2 和氨的脱除率，可以将原有煤气化污水流程中的CO2残留量由2000mg·L-1左 右降低至300mg·L-1以下，总氨含量降低至300mg·L-1以下，从而缓解原有流 程中的铵盐结晶和结垢问题。
(3)本发明方法的采用使得塔釜净化水pH值降低到6左右，从而大大 改善随后的萃取溶剂脱酚效果，处理后污水的污染负荷大幅度下降，减轻生化 段的处理负荷，解决高浓度含酚污水的治理难题。
