煤气化废水酚氨分离回收系统的强化工艺

开发了一种新型萃取剂乙酸辛酯,并提出酸化萃取—脱酸脱氨—溶剂回收的煤气化废水处理新工艺。研究发现:降低萃取pH可大大提升溶剂的脱酚效率。该工艺用从脱酸脱氨塔采出的CO2酸化废水,将pH降至8左右,废水总酚质量浓度降至200 mg/L;酸化萃取后的废水送入单塔加压汽提侧线脱氨单元。在溶剂回收单元中,该工艺利用碱反萃来回收萃取相中的溶剂。该流程具有较高的脱酚效率,能耗低且粗氨产品中的酚质量浓度低,工业应用前景较好。     

煤气化污水酚氨回收技术进展、流程优化及应用

介绍了国内煤气化污水酚氨回收的3种化工处理流程:(1)脱酸、再萃取脱酚、而后脱氨及溶剂回收工艺;(2)脱酸脱氨后、萃取脱酚及溶剂回收工艺;(3)酸化后萃取脱酚、再脱酸脱氨及溶剂回收工艺。并对这3种工艺流程进行了分析对比,前两种工艺流程已有大量工业实例,第3种工艺仍停留在研发阶段。工艺过程换热网络优化与集成、新型萃取剂的开发是今后煤气化污水技术的研发重点。     

煤气化污水化工处理的加碱汽提过程研究

针对目前煤气化污水化工流程处理过程的缺陷,提出一种更为合理的新污水处理过程.该过程分为脱酸脱氨和溶剂萃取脱酚2个步骤,脱氨工序的提前使得随后萃取废水的pH降低,提高了萃取效率.重点对加碱单塔汽提脱酸脱氨的热力学模型、工作原理、过程模拟进行分析.结果发现,加碱汽提能有效脱除污水中的固定氨,并且工业实际运行值与过程模拟值能很好的吻合.     

煤气化废水处理中双侧线汽提塔的应用

针对具有较高pH值的煤气化废水,采用酸性气饱和煤气化废水能降低废水pH值,改善萃取条件后进行萃取。但萃取后的萃余液中存在大量的酸性气、氨和萃取剂。为了回收氨和萃取剂,并脱除酸性气,在原有工作基础上,采用双侧线汽提塔处理萃余液,该塔塔顶分离酸性气,上侧线回收萃取剂,下侧线回收氨。文中是这一建议流程的后续研究工作。通过流程模拟,对影响双侧线汽提塔分离效果的因素,如热进料位置和塔顶采出量、冷热进料比和冷进料温度、上侧线采出位置和采出量、下侧线采出位置和采出量等进行模拟优化。模拟结果显示:双侧线汽提塔可满足塔釜水净化的要求,且有效地分离酸性气、氨和萃取剂,最大程度地回收氨和萃取剂,初步证明了双侧线汽提塔工艺的可行性。     

煤气化废水酚氨分离回收系统的流程改造

简述了煤化工行业酚回收工艺及其存在的问题,介绍了pH值和萃取剂对废水酚萃取的影响。实践证明采用精馏脱氨降低废水pH值、使用新型萃取剂配方并在合适的相比条件下能够有效地提高废水中酚的萃取率。     

煤气化高浓酚氨废水处理技术研究进展

煤化工废水中以鲁奇炉和BGL炉为代表的固定床气化洗气废水氨氮和酸性气含量高,且含有高浓度生物毒性的酚类物质,COD高达20000~50000mg/L,形成煤化工废水处理的技术瓶颈问题。本文首先对国内外不同技术进行分析对比,阐述各酚氨处理技术优缺点和工业实施状况。分析表明脱酸脱氨再萃取脱酚技术效果较好,该工艺采用单塔脱酸侧线脱氨将废水pH调至中性利于萃取脱酚,采用新型萃取剂,提高多元酚的分配系数,总酚萃取回收率可达93%。文中详细介绍该工艺中关键装置主要技术参数,如塔的操作温度和压力、精馏塔内回流比、进料位置、萃取塔内相比、萃取级数等。最后介绍了该工艺在哈尔滨煤化工公司煤气化项目的废水处理实例,废水处理量为5000t/d。新流程的处理效果和运行成本具有明显优势。该工艺目前又在中煤能源集团有限公司鄂尔多斯能源化工公司图克化肥项目的煤气化废水处理中获得成功应用。     

基于ASPEN软件对比两种萃取剂在煤气化废水酚回收中的应用

针对某煤气化厂酚回收工艺流程净化废水中酚含量未达到生化处理要求的问题,分析认为主要是由于原萃取剂二异丙基醚(DIPE)对酚分配系数过低。然后以对酚的分配系数更高的甲基异丁基酮(MIBK)为萃取剂,重新设计工艺流程并确定新流程的工艺参数同时对其进行模拟计算,结果显示,净化废水酚含量降至362mg/L,能够满足后续生化段要求;与原流程相比,新流程的粗酚回收量约多0.96 t/d。新旧流程经济核算表明,采用MIBK为萃取剂的流程处理每吨水的价格比DIPE为萃取剂低1.6元。     

煤制天然气酚氨回收工艺分析与探讨

废水处理问题是限制煤制天然气发展的主要问题，其中酚氨回收单元是影响整个废水处理流程平稳运行的关键因素。本文主要介绍了3种已工业化的酚氨回收工艺，通过分析酚氨回收工艺，发现酚氨回收单元主要存在以下几个共性问题：①总氨脱除效率低，氨产品中酚含量高；②萃取脱酚效率低。拟通过单元优化和工艺改造两方面对上述问题进行解决，因此对酚氨回收工艺提出了相应的优化方案：①增加脱氨塔塔底再沸器的加热负荷，在脱氨单元加入足量或过量的稀碱液，增加脱氨塔塔板与塔顶之间的距离以及在氨精制单元降低第三级分凝罐的操作温度和增设碱洗罐；②寻求高效的萃取剂，在萃取塔之前增设CO₂吸收塔。研究表明，上述优化方案有效地提高了总氨脱除率，降低了氨产品中酚含量，并提高了萃取剂的脱酚效率。     

用于煤气化废水预处理的新流程开发与模拟

高含酚煤气化废水现有预处理工艺存在有酚脱除效果差、能耗过高等缺点。在此基础上,本文提出一种新的化工预处理流程。新流程关键是通过让煤气化废水吸收二氧化碳降低pH值,并使萃取脱酚首先进行,从而克服了现有工艺的上述缺点。借助流程模拟,对提出流程相关单元操作条件进行了分析。模拟结果显示,提出流程能高效进行废水预处理,相对于现有一些工艺,能大幅降低操作费用。     

煤气化污水化工处理新流程

针对鲁奇加压气化工艺产生的煤气化污水处理现有流程特点提出一种新的化工处理过程,并实现了工业化.分别介绍煤气化污水化工流程处理的新老过程.新流程中,采用酸水汽提塔同时脱除煤气化污水中的氨气和酸性气体,氨气脱除后的煤气化污水pH值由原先的9～11降低至7以下,有利于后续溶剂萃取脱酚.而萃取溶剂甲基异丁基甲酮(MIBK)相比二异丙醚(DIPE)对污水中单元酚和多元酚有更高的分配系数,MIBK的萃取应用将从污水中回收更多的酚类成分,从而在煤气化污水生化处理前COD能进一步降低.     

煤气化废水处理过程瓶颈及改进措施分析

对煤气化废水处理过程进行的全流程模拟结果进行了瓶颈分析,针对流程中存在的CO2残留量高导致的铵盐结晶和萃取脱酚效率低等问题,分析了各种可能的改进措施。结果表明,残留CO2主要是以离子态存在的,增加汽提塔的塔板数和调酸降低pH值都不能经济有效地降低CO2残留量,适当措施是提高汽提塔操作压力;通过增加现有脱酚萃取剂二异丙醚流量、萃取级数或降低pH值以使废水酚残留量降至400 mg/L以下都不具备工业可行性;而采用甲基异丁基甲酮(M IBK)作萃取剂可达到这一要求,并将废水中COD残留量降至4 000 mg/L左右,达到生化处理的进水要求。     

APPLICATION OF SOLVENT SUBLATION TO THE SIMULTANEOUS REMOVAL OF EMULSIFIED COAL TAR AND DISSOLVED ORGANICS

Solvent sublation is a unique bubble-separation method which combines features of foam fractionation and solvent extraction in a single unit operation. Surfactant introduced into a flotation column serves to remove emulsions and other colloids, while simultaneously transporting dissolved organics into a solvent layer for retention. The extracting solvent is placed directly on the surface of the aqueous phase.

The objective of this research was to test the feasibility of using the solvent sublation process to remove phenols and particulates from underground coal gasification (UCG) wastewater. Previous work with separate flotation, adsorption, solvent extraction and coagulation processes indicated that a combined approach might have added utility in increasing pollutant removal. Further, the combined process could have greater efficiencies of operation.

All experiments were performed in the batch mode using methylisobutyl ketone (MIBK) solvent and ethylhexadecyldimethylammonium bromide (EHDA-Br) surfactant. The solvent-aqueous ratios, pH, and surfactant doses were independently varied in this investigation, while the air flow rate was held constant. The final process configuration employed removed 93 percent of the phenols and over 90 percent of the 2-10 μm diameter particles from the UCG wastewater. In addition, some precipitate flotation was observed in select operational modes. This served to remove color bodies and additional colloids previously immune to treatment. Measurement of residual MIBK in effluents showed that solvent-sublation left less residual solvent than did solvent-extraction in these wastewaters.     

煤气化污水单塔加压处理脱酸脱氨的研究

在煤气化污水化工处理新流程中采用单塔加压汽提方式从塔顶采出酸性气,侧线同时抽出氨,可以对后续溶剂萃取脱酚创造良好的酸碱环境。采用流程模拟软件,模拟和考察当气相侧线抽出位置、抽出量、三级冷凝器温度等发生变化时,NH3、CO2等主要过程变量的变化。由此将气相中氨质量分数最大位置确定为最佳侧线抽出位置、并确定抽出质量为进料质量的9%以上。以上技术方案已在煤气化废水处理的工业实施,并取得较好效果。工业的成功实施为解决该行业内的废水处理问题提出了一个成功的案例。     

酚油共萃协同解毒技术及其在煤化工高浓废水中的应用

煤化工高浓废水因成分复杂、污染物浓度高、毒性大、可生化性低等特点受到环保行业广泛关注,废水中含有高浓度的氨氮、酚类和油类物质及杂环化合物和多环芳烃等高毒性污染物,高效脱酚和深度解毒是该类废水处理的两大瓶颈。本工作从过程污染控制角度提出了酚油共萃协同解毒技术,配合研发的酚油联合脱除专用萃取剂IPE-PO,有针对性地处理云南某企业的煤化工高浓废水。用GC-MS检测了处理前后废水中的有机物种类,并与工业应用广泛的甲基异丁基酮萃取剂(MIBK)萃取体系进行对比。预处理后废水中的化学需氧量(COD)、总酚、氨氮(NH4+?N)、有机物的吸光度(UV254)平均脱除率分别为77.69%, 90.45%, 97.10%和82.19%,去除了大部分有毒污染物,废水的可生化性显著提高。处理后废水中的有机物种类从原水中的101种减至74种,展现了该技术在处理有毒物质方面的优势。经生化和深度处理,废水COD从31000~37000 mg/L降至100 mg/L以下,UV254从197 cm?1降至0.5 cm?1,可直接排入污水厂,运行成本不超过10元/t。IPE-PO萃取剂酚油协同共萃解毒技术在煤化工废水处理上是一种可行且高效的预处理方法。     

萃取和溶剂回收系统的全系统优化设计方法

提出了萃取-溶剂回收系统的超结构模型,建立了一种改进的萃取系统优化设计方法.以总费用最小化为目标函数,对非线性萃取分离体系进行优化设计.该方法同时考虑了萃取和溶剂回收循环中的重要工艺参数对总费用的影响,可在设计的同时完成对溶剂量、萃取级数、溶剂和溶质收率及回收塔的塔板数和回流比等的优化.该方法已应用于对煤气化废水MIBK萃取脱酚系统的优化设计.     

煤气废水酸化破乳预处理功效探讨

General pretreatment processes of ammonia stripping and phenols solvent extraction can reduce the concentration of toxic compounds of the coal gasification wastewater for the following biological treatment. However, some emulsified coal tar still exists in the influent and many substances in coal tar are refractory and toxic to microorganisms. This study is mainly on the removal of emulsified coal tar by acidification demulsion. The experimental results show that the acidification process of the wastewater by pure hydrochloric acid can reduce the chemical oxygen demand （COD）, total organic carbon （TOC）, total phenolics and oil about 3.1%-11.3%, 6%-- 10.8%, 5.3%--8.6% and 25.2%--57.4% respectively with pH value in the range of 4 to 7. The analysis of molecular weight distribution indicates that compounds removed from the wastewater by this process are large molecular substances. The experiment also shows that the efficiency of COD removal in the demulsion process by different acids is different and the phosphoric acid is prominent. The preserved time of the wastewater also affects the efficiency of demulsion. Small amount low-cost solid additives including kaolin and diatomite can improve the rate of coal tar sedimentation and enhance the removal efficiency of organics in the phosphoric acidification process.