一种节能兰炭污水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节能兰炭污水处理系统及方法，包括依次连接的一级萃取塔、脱酸塔、溶剂塔、脱氨塔、二级萃取塔、水塔和酚塔，所述脱氨塔的气液出口依次通过溶剂塔再沸器、水塔再沸器连通氨气分凝系统。将脱氨塔塔顶采出的含氨水汽依次作为溶剂塔再沸器、水塔再沸器的热源，既节省了溶剂塔再沸器、水塔再沸器的热源供给，也节约了含氨水汽冷凝的冷源供给，达到热能利用充分、能耗降低的目的，将兰炭废水首先经一级萃取塔进行萃取除油、除尘、脱酚处理，降低废水中的CODcr，减轻后续设备运行负荷，避免了后续设备、管道的堵塞，同时确保脱氨塔得到高纯度的氨气产品，解决了因氨气中含油高而成为危废品的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种节能兰炭污水处理系统及方法
本专利技术属于废水处理
，具体为一种节能兰炭污水处理系统及方法。
技术介绍
兰炭污水是指低变质煤(不粘煤、弱粘煤、长焰煤)在中低温干馏(约600～800℃)过程以及煤气净化、兰炭蒸汽熄焦过程中形成的一种工业废水。这种废水成分复杂，含有大量难降解、高毒性的污染物，如苯系物、酚类、多环芳烃、氮氧杂环化合物等有机污染物，是一种典型的高污染、高毒性、难降解的工业废水。2008年国家工业和信息化产业部将兰炭(半焦)列入产业目录后，由于市场需求巨大，兰炭产业得到了迅猛发展，但兰炭废水的相关研究却没有跟上步伐，目前国内外尚没有成熟的兰炭污水处理工艺，已投产的大多数兰炭生产企业，其污水处理方法主要采用焦化污水处理工艺。由于兰炭废水的水质比焦化废水恶劣10倍，兰炭污水处理难度极大，现有焦化污水处理方法不适用对兰炭污水进行处理。目前，采用各种焦化污水方法对兰炭污水进行处理应用中都存在一些严峻问题，如一次投资成本高、运行费用高、设备堵塞、运行不稳定、出水不合格、提取产品为危废品等问题，这也是兰炭废水处理领域亟需解决的问题。如果兰炭污水得不到彻底的解决，会影响整个兰炭产业链的健康发展，好多已建成的兰炭企业面临着停产的风险。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种节能兰炭污水处理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术系统装置简单，操作稳定，方法工艺参数常规合理，既能避免设备堵塞、实现产品的高纯回收，又能热能利用充分、降低运行费用。本专利技术一目的为提供一种节能兰炭污水处理系统，具体如下：一种节能兰炭污水处理系统，包括连接于脱酸塔之前的一级萃取塔、依次连接于脱氨塔之后的二级萃取塔、水塔和酚塔以及设置于所述脱酸塔和所述脱氨塔之间的溶剂塔，所述脱氨塔的气液出口依次通过溶剂塔再沸器、水塔再沸器连通氨气分凝系统。采用上述技术方案，在脱酸塔前设置一级萃取塔，使得兰炭污水首先进入一级萃取塔内进行萃取除油、脱酚，避免了油在脱酸塔和脱氨塔内不断富集导致频繁泛塔、操作不稳定，也避免得到的粗氨气中油含量过高而无法做成产品且成为危废品，更避免吨水处理费用成倍增加，该设置同时解决了设备堵塞和产品不合格的问题。另外，通过将脱氨塔的气液出口依次连通溶剂塔再沸器和水塔再沸器，最后连通氨气分凝系统，使得脱氨塔的气液出口采出的含氨水汽依次为溶剂塔、水塔的塔釜再沸器提供热源，同时使得溶剂塔塔釜采出液与水塔塔釜采出液依次为含氨水汽提供冷源，既节省了溶剂塔再沸器和水塔再沸器加热所需热源的供给，也节省了含氨水汽冷却所需冷源的供给，达到热能利用充分、能耗降低的目的，每时吨水处理可节约≥110公斤的蒸汽。进一步地，所述一级萃取塔塔顶设有第一萃取物出口、上部设有污水进料口、下部设有第一萃取剂入口、塔釜设有釜液出口。使得兰炭污水经萃取处理后，将兰炭废水中的油、固体粉尘脱除，去除率高达90％，减轻后续处理设备的负担，避免设备污堵，确保后续设备长周期稳定运行。进一步地，所述脱酸塔设有塔顶酸性气体出口、顶部进料口、冷进料口、热进料口、釜液出口，所述一级萃取塔釜液出口连通所述脱酸塔上部的冷进料口，所述一级萃取塔釜液出口经过脱酸塔进料预热器和所述脱酸塔釜液换热后与所述脱酸塔中上部的热进料口连通，所述脱酸塔的顶部进料口与所述水塔的预处理水出口连通。采用上述技术方案，脱酸塔热进料口的进料(一级萃取塔釜液出口的初脱酚除油污水)通过与脱酸塔釜液出口的脱酸污水换热，回收了大量的热量，节省热能，降低能耗。通过将脱酸塔的顶部进料口与水塔的预处理水出口连通，使得在水塔预处理水出口采出的预处理出水经脱酸塔的顶部进料口进入至脱酸塔内，以对从脱酸塔塔釜上升的酸性气体进行洗涤净化，使得在脱酸塔塔顶酸性气体出口采出的酸性气体中氨和萃取剂的含量降低，其中氨≤100ppm，萃取剂≤10ppm，避免了酸性气体中含量较高的氨随酸性气体在输送管道内运输时形成硫铵、碳铵等盐，从而堵塞输送管道。进一步地，所述脱酸塔的热进料口的以上部分采用三段填料床层，每段填料床层处各设一个进料处，所述脱酸塔的热进料口的以下部分采用10～50层抗堵型塔盘。进一步地，所述抗堵型塔盘的升气孔沿气流方向设有凸缘，也就是凸缘高度高于升气孔所在水平面的高度，避免气液传质时，杂质在升气孔处聚集造成升气孔的拥堵，影响气液传质。进一步地，所述溶剂塔顶部设有第一共沸物出口和第一回流口、上部设有污水进料口、塔釜设有釜液出口，所述脱酸塔釜液出口通过所述脱酸塔进料预热器与所述溶剂塔上部的污水进料口连通，所述溶剂塔釜液出口通过脱氨塔预热器与所述脱氨塔的上部进料口连通，所述溶剂塔顶部的第一共沸物出口通过溶剂塔冷凝器与溶剂塔回流罐连通，所述溶剂塔回流罐底部的出水口与所述溶剂塔顶部的第一回流口连通，所述溶剂塔回流罐上部的萃取剂出口通过酚塔冷凝冷却器分别与所述一级萃取塔下部的第一萃取剂入口和所述二级萃取塔下部的第二萃取剂入口连通。采用上述技术方案，溶剂塔上部污水进料口的进料(脱酸塔釜液出口的脱酸污水)通过脱酸塔进料预热器与一级萃取塔釜液出口的初脱酚除油污水换热冷却，节省了冷源，降低能耗；脱氨塔上部进料口的进料(溶剂塔釜液出口的初脱剂污水)通过脱氨塔预热器与脱氨塔塔釜脱氨污水出口的脱氨污水换热，回收了大量的热量，节省热能，降低能耗。通过溶剂塔冷凝器与溶剂塔回流罐的设置使得水和萃取剂的共沸物被回收，且通过第一回流口的设置，使得溶剂塔回流罐内分层的水回流至溶剂塔内；且通过酚塔冷凝冷却器的设置，使得溶剂塔回流罐内分层的萃取剂可经其冷却循环至一级萃取塔和二级萃取塔内，节约萃取剂的使用。进一步地，所述脱氨塔顶部设有气液出口和第二回流口、上部设有进料口、塔釜设有脱氨污水出口，所述脱氨塔塔釜的脱氨污水出口通过脱氨塔预热器、脱氨塔釜液冷却器与所述二级萃取塔的上部进料口连通，所述氨气分凝系统包括依次连接的一级分凝器、一级闪蒸器、二级分凝器、二级闪蒸器和三级分凝器，所述一级分凝器与所述水塔再沸器连通，所述一级分凝器、所述二级分凝器和所述三级分凝器的液体出口均与所述脱氨塔顶部的第二回流口连通。采用上述技术方案，二级萃取塔的上部进料口的进料(脱氨塔塔釜的脱氨污水出口的脱氨污水)通过脱氨塔预热器与溶剂塔釜液出口的初脱剂污水换热初步冷却，减少了脱氨塔釜液冷却器的冷源消耗，降低能耗；且通过将分凝器的液体出口连通第二回流口，使得分凝后的水回流至脱氨塔内，节约用水。进一步地，所述三级分凝器连接氨精制系统。使得浓缩为99％的粗氨气在氨精制系统中用作配制氨水或制液氨的原料。进一步地，所述二级萃取塔塔顶设有第二萃取物出口、上部设有污水进料口、下部设有第二萃取剂入口、塔釜设有釜液出口，所述二级萃取塔釜液出口通过水塔进料预热器与所述水塔上部的进料口连通，所述水塔底部的预处理水出口通过所述水塔进料预热器与所述脱酸塔的顶部进料口连通，所述水塔顶部的第二共沸物出口通过水塔冷凝器与水塔回流罐连通，所述水塔回流罐底部的出水口与所述水塔顶部的第三回流口连通，所述水塔回流罐上部的萃取剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，包括连接于脱酸塔(2)之前的一级萃取塔(1)、依次连接于脱氨塔(4)之后的二级萃取塔(5)、水塔(6)和酚塔(7)以及设置于所述脱酸塔(2)和所述脱氨塔(4)之间的溶剂塔(3)，所述脱氨塔(4)的气液出口依次通过溶剂塔再沸器(9)、水塔再沸器(19)连通氨气分凝系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，包括连接于脱酸塔(2)之前的一级萃取塔(1)、依次连接于脱氨塔(4)之后的二级萃取塔(5)、水塔(6)和酚塔(7)以及设置于所述脱酸塔(2)和所述脱氨塔(4)之间的溶剂塔(3)，所述脱氨塔(4)的气液出口依次通过溶剂塔再沸器(9)、水塔再沸器(19)连通氨气分凝系统。


2.根据权利要求1所述的一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，所述一级萃取塔(1)釜液出口连通所述脱酸塔(2)的冷进料口，所述一级萃取塔(1)釜液出口经过脱酸塔进料预热器(8)和所述脱酸塔(2)釜液换热后与所述脱酸塔(2)的热进料口连通，所述脱酸塔(2)的顶部进料口与所述水塔(6)的预处理水出口连通。


3.根据权利要求1所述的一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，所述脱酸塔(2)釜液出口通过脱酸塔进料预热器(8)与所述溶剂塔(3)上部的污水进料口连通，所述溶剂塔(3)釜液出口通过脱氨塔预热器(12)与所述脱氨塔(4)的上部进料口连通，所述溶剂塔(3)顶部的第一共沸物出口通过溶剂塔冷凝器(10)与溶剂塔回流罐(11)连通，所述溶剂塔回流罐(11)底部的出水口与所述溶剂塔(3)顶部的第一回流口连通，所述溶剂塔回流罐(11)上部的萃取剂出口通过酚塔冷凝冷却器(24)分别与所述一级萃取塔(1)下部的第一萃取剂入口和所述二级萃取塔(5)下部的第二萃取剂入口连通。


4.根据权利要求1所述的一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，所述脱氨塔(4)塔釜的脱氨污水出口通过脱氨塔预热器(12)、脱氨塔釜液冷却器(13)与所述二级萃取塔(5)的上部进料口连通，所述氨气分凝系统包括依次连接的一级分凝器(14)、一级闪蒸器(17)、二级分凝器(15)、二级闪蒸器(18)和三级分凝器(16)，所述一级分凝器(14)与所述水塔再沸器(19)连通，所述一级分凝器(14)、所述二级分凝器(15)和所述三级分凝器(16)的液体出口均与所述脱氨塔(4)顶部的第二回流口连通。


5.根据权利要求1所述的一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，所述二级萃取塔(5)釜液出口通过水塔进料预热器(20)与所述水塔(6)上部的进料口连通，所述水塔(6)底部的预处理水出口通过所述水塔进料预热器(20)与所述脱酸塔(2)的顶部进料口连通，所述水塔(6)顶部的第二共沸物出口通过水塔冷凝器(21)与水塔回流罐(22)连通，所述水塔回流罐(22)底部的出水口与所述水塔(6)顶部的第三回流口连通，所述水塔回流罐(22)上部的萃取剂出口通过酚塔冷凝冷却器(24)分别与所述一级萃取塔(1)下部的第一萃取剂入口和所述二级萃取塔(5)下部的第二萃取剂入口连通。


6.根据权利要求1所述的一种节能兰炭污水处理系统，其特征在于，所述一级萃取塔(1)顶部的第一萃取物出口和所述二级萃取塔(5)顶部的第二萃取物出口均通过酚塔换热器(23)与所述酚塔(7)上部的进料口连通，所述酚塔(7)顶部的萃取剂出口通过所述酚塔换热器(23)、酚塔冷凝冷却器(24)与所述一级萃取塔(1)下部的第一萃取剂入口和所述二级萃取塔(5)下部的第二萃取剂入口均连通，所述酚塔(4)底部设有酚出口。


7.一种应用权利要求1～6任一所述的一种节能兰炭污水处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1一级萃取脱酚除油处理：利用所述一级萃取塔(1)进行初脱酚除油；所述一级萃取塔(1)中萃取剂进料量占所述一级萃取塔(1)中污水进料量的10～30％；
S2脱酸处理：利用所述脱酸塔(2)进行脱酸；
S3萃取剂初回收处理：利用所述溶剂塔(3)进行萃取剂初回收；
S4脱氨处理：利用所述脱氨塔(4)进行脱氨，且所述脱氨塔(4)采出的含氨水汽依次作为所述溶剂塔再沸器(9)、所述水塔再沸器(19)加热的热源；
S5二级萃取脱酚除油处理：利用所述二级萃取塔(5)进行再脱酚除油；
S6萃取剂再回收处理：利用所述水塔(6)进行萃取剂再回收；
S7萃取剂再生处理：利用所述酚塔(7)进行萃取剂与酚分离。


8.根据权利要求7所述的一种节能兰炭污水处理系统的处理方法，其特征在于，在所述S4脱氨处理中，所述脱氨塔(4)采出的含氨水汽压力为0.3～0.6MPa。


9.根据权利要求8所述的一种节能兰炭污水处理系统的处理方法，其特征在于，在所述S5二级萃取脱酚除油处理中，所述二级萃取塔(5)中萃取剂进料量占所述二级萃取塔(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭平，马艳，
申请(专利权)人：天津同创恒泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12