CN110054338A - 一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置及使用方法，一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述处理装置包括一个用于将焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行脱酚洗涤的馏份洗涤分解系统；一个用于将馏份洗涤分解系统的硫酸钠废液进行油水分离、将分离出的粗酚通过离心泵和管道送入粗酚产品槽，并将分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器的油水分离器。本发明的优点是：将硫酸钠废液中的水进行蒸馏回收，通过将其做为配置用于对焦油三混馏份进行脱酚洗涤的稀氢氧化钠溶液的溶剂，实现了焦油加工生产过程中洗涤分解单元水的循环使用，整个生产单元无废液排出，避免了废液处理的风险和费用。
Description
技术领域
本发明涉及煤焦油加工生产领域，更具体的说，是涉及一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置及使用方法。
背景技术
在煤焦油加工生产的过程中，馏分洗涤分解单元是其重要的组成单元之一，来自焦油蒸馏装置的未洗三混馏分通过氢氧化钠溶液碱洗的方式得到已洗馏分和碱性酚钠盐，已洗馏分做为进行工业萘生产原料进入后续的工业萘的制取单元，而碱性酚钠盐的分解一般采用硫酸法或二氧化碳法。二氧化碳法工艺流程复杂、投资高，分解效率低，且工艺流程不成熟。硫酸法工艺流程简单、分解效果好、投资低、占地小、操作简单，其缺点是生产过程中会产生硫酸钠废液，硫酸钠废液中除了含有硫酸钠、硫酸外，还存在高浓度的粗酚以及部分废油，其COD(化学需氧量)平均含量高达十几万ppm，若直接排放将对环境造成巨大伤害，因此，这类硫酸钠废液必须经过合理有效地处理，因此如何处理产生的硫酸钠废液成为限制硫酸法推广的主要原因。
目前，煤焦油加工企业对此类硫酸钠废液还未有非常满意的处理方式。有煤焦油加工企业尝试将硫酸钠废液先送到焦化企业的煤气净化的溶剂单元进行脱酚，而后混入焦化废水AAO，即“厌氧-缺氧-好氧”工艺进行处理，结果废水中的高盐分以及少量剩余的酚类有机物容易造成微生物失水中毒，使得细菌活力下降，系统处理普通焦化废水的效能降低；同时高昂的处理废液的费用也增加了煤焦油加工企业的生产成本，成为了限制煤焦油加工企业发展的瓶颈。
因此，本领域迫切需要开发出一种既能保护环境，同时又能降低企业废液处理成本，实现馏分洗涤分解单元的水循环使用的硫酸钠废液的处理装置及其方法。
发明内容
本发明针对现有产品的不足，而提供一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置及其方法，其专门用于处理煤焦油加工生产过程中的硫酸钠废液。能够可以实现馏分洗涤分解单元的水循环使用，整个单元无废液排出，避免了废液处理的风险和费用，同时固盐硫酸钠外售还可以带来一部分额外收益，同时，本发明结构设计合理、操作简单、安全环保。
本发明的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述处理装置包括一个用于将焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行脱酚洗涤的馏份洗涤分解系统；一个用于将馏份洗涤分解系统的硫酸钠废液进行油水分离、将分离出的粗酚通过离心泵和管道送入粗酚产品槽，并将分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器的油水分离器；
一个将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器进行蒸发的反应器；
一个将硫酸钠废液中的水蒸馏出来后作为配置馏份洗涤分解单元生产所需的稀氢氧化钠溶液的溶剂的MVR蒸发器；
一个将MVR蒸发器排出的固液混合物进行再次的固液分离的离心机；
一个用于存储MVR蒸发器产生的水蒸馏并通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽的储水槽；
一个用于将火碱(纯NaOH)和由储水槽输送过来的冷凝水配置成15％浓度的稀氢氧化钠溶液并通过内部的溶解泵和管道输送至碱液槽的固碱溶解槽；
一个用于存放稀氢氧化钠溶液并通过管道和馏份洗涤分解系统连接的碱液槽。
进一步地，所述的油水分离器的材质为S31603，全容积为41.23m3。
进一步地，所述的反应器包括了反应器本体、搅拌桨；所述的反应器3本体材质选用S31603，全容积为21.1m3，其搅拌桨包括了电机、减速机、搅拌桨，电机选用型号：YBPT3-112M-4/4KW，减速机选用型号：SK52F-IEC112，搅拌桨选用4组垂直均匀分布桨叶型号为T120的45°斜桨，搅拌桨外部进行PTFE外衬。
进一步地，所述的所述的MVR蒸发器包括了预热器、蒸发器、分离器、压缩机，材质选用S30408。
进一步地，所述的固碱溶解槽选用循环喷淋式固碱溶解槽，材质选用S30408。
进一步地，所述的碱液槽材质为Q235B，全容积为90.1m3。
本发明还公开了一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，所述馏份洗涤分解系统包括采用连续洗涤工艺的洗涤脱酚装置和采用硫酸法的酚钠分解装置，所述的馏份洗涤分解系统通过离心泵、管道和油水分离器相连，并将馏份洗涤分解系统产生的硫酸钠废液排入油水分离器进行油水分离；所述的油水分离器分离出的粗酚通过离心泵和管道直接送入粗酚产品槽，分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器；所述的反应器将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器进行蒸发；所述的MVR蒸发器产生的冷凝水通过管道自流到储水槽，产生的硫酸钠浓缩液通过管道自流到离心机进行分离；所述的离心机将硫酸钠浓缩液甩干后即制得含85％Na2SO4的产品，而分离出来的溶液通过管道自流至油水分离器；所述的储水槽通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽；所述的固碱溶解槽将火碱(纯NaOH)和由储水槽输送过来的冷凝水配置15％浓度的稀氢氧化钠溶液；在固碱溶解槽中配置完成的稀氢氧化钠溶液通过其内部的溶解泵和管道输送至碱液槽；所述的馏份洗涤分解系统将碱液槽中的稀氢氧化钠溶液和焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份再进行脱酚洗涤。
进一步地，所述的馏份洗涤分解系统中的洗涤脱酚使用15％浓度的稀氢氧化钠溶液对焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行洗涤，在洗涤过程中使用的稀氢氧化钠溶液过量，使产生的酚钠盐呈碱性。
进一步地，所述的馏份洗涤分解系统中的的分解采用硫酸法，使用的硫酸浓度为98％，产生的硫酸钠废液PH值在4～5之间，呈酸性。
进一步地，所述的反应器内部设置搅拌桨，反应后的硫酸钠溶液PH值为7，溶液呈中性。
本发明主要是基于如下原理进行的：煤焦油加工生产中的馏份洗涤分解(分解采用硫酸法)单元其产生的硫酸钠废液中的水主要来自于为对焦油三混馏份进行洗涤所需的稀氢氧化钠溶液，整个单元的水的主要流向为：稀氢氧化钠溶液→酚钠盐溶液→硫酸钠溶液，本发明将硫酸钠废液中的水蒸馏出来后作为配置馏份洗涤分解单元生产所需的稀氢氧化钠溶液的溶剂，这样一来，能够可以实现馏分洗涤分解单元的水循环使用，整个单元无废液排出。
本发明的有益效果是：采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)、本发明通过MVR蒸发器将硫酸钠废液中的水蒸馏出来后作为配置馏份洗涤分解单元生产所需的稀氢氧化钠溶液的溶剂，既解决了蒸馏出来的水所含杂质多不能直接排放和不易处理的难题，同时还实现煤焦油加工生产中的馏份洗涤分解(分解采用硫酸法)单元的水循环使用；
(2)、本发明整个装置系统密闭运行，对各个单体设备产生的固、液均进行了完全的回收利用，无任何废液、废渣、废气排出；
(3)、本发明反应器通过内部的搅拌桨将稀氢氧化钠溶液和硫酸钠废液充分混匀后进行中和反应，使硫酸钠废液呈中性，以降低废液对装置后续管道和设备的腐蚀；
(4)、本发明通过离心机将MVR蒸发器排出的固液混合物进行再次的固液分离，使产生的Na2SO4 85％完全能够满足外售要求；
(5)、本发明由于采用MVR蒸发器，相比较普通单效降膜或多效降膜蒸发器，使整个装置低能耗、低运行费用；
(6)、本发明涉及设备少，结构简单、可靠，制造成本低。
附图说明
图1为本发明工艺流程和装置示意图；
图2为本发明油水分离器的结构示意图；
图3为本发明反应器的结构示意图；
图4为本发明MVR蒸发器的结构示意图；
图5为本发明碱液槽的结构示意图；
图中：馏份洗涤分解系统1、油水分离器2、反应器3、MVR蒸发器4、离心机5、储水槽6、固碱溶解槽7、碱液槽8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
在图中，本发明的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，所述处理装置包括一个用于将焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行脱酚洗涤的馏份洗涤分解系统1；一个用于将馏份洗涤分解系统1的硫酸钠废液进行油水分离、将分离出的粗酚通过离心泵和管道送入粗酚产品槽，并将分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器3的油水分离器2；一个将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器4进行蒸发的反应器3；一个将硫酸钠废液中的水蒸馏出来后作为配置馏份洗涤分解单元生产所需的稀氢氧化钠溶液的溶剂的MVR蒸发器4；一个将MVR蒸发器4排出的固液混合物进行再次的固液分离的离心机5；一个用于存储MVR蒸发器4产生的水蒸馏并通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽7的储水槽6；一个用于将火碱纯NaOH和由储水槽6输送过来的冷凝水配置成15％浓度的稀氢氧化钠溶液并通过内部的溶解泵和管道输送至碱液槽8的固碱溶解槽7；一个用于存放稀氢氧化钠溶液并通过管道和馏份洗涤分解系统1连接的碱液槽8。
结合附图2，所述的油水分离器2的材质为S31603，全容积为41.23m3。
结合附图3，所述的反应器3包括了反应器本体、搅拌桨；所述的反应器3本体材质选用S31603，全容积为21.1m3，其搅拌桨包括了电机、减速机、搅拌桨，电机选用型号：YBPT3-112M-4/4KW，减速机选用型号：SK52F-IEC112，搅拌桨选用4组垂直均匀分布桨叶型号为T120的45°斜桨，搅拌桨外部进行PTFE外衬。
结合附图4，所述的MVR蒸发器4包括了预热器41、蒸发器42、分离器44、压缩机43，材质选用S30408；反应器3将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器4进行蒸发，反应后的硫酸钠溶液经过预热器41进入到蒸发器42内，在蒸发器42内蒸发后进入到分离器44中进行分离，分离器44产生的二次蒸汽进压缩机43加压后循环进入到蒸发器42中，产生的冷凝水通过管道自流到储水槽中。
所述的固碱溶解槽7选用循环喷淋式固碱溶解槽，材质选用S30408；
结合附图5，所述的碱液槽8材质为Q235B，全容积为90.1m3。
一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，所述馏份洗涤分解系统1包括采用连续洗涤工艺的洗涤脱酚装置和采用硫酸法的酚钠分解装置，所述的馏份洗涤分解系统1通过离心泵、管道和油水分离器2相连，并将馏份洗涤分解系统1产生的硫酸钠废液排入油水分离器2进行油水分离；所述的油水分离器2分离出的粗酚通过离心泵和管道直接送入粗酚产品槽，分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器3；所述的反应器3将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器4进行蒸发；所述的MVR蒸发器4产生的冷凝水通过管道自流到储水槽，产生的硫酸钠浓缩液通过管道自流到离心机5进行分离；所述的离心机5将硫酸钠浓缩液甩干后即制得含85％Na2SO4的产品，而分离出来的溶液通过管道自流至油水分离器；所述的储水槽6通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽7；所述的固碱溶解槽7将火碱纯NaOH和由储水槽6输送过来的冷凝水配置15％浓度的稀氢氧化钠溶液；在固碱溶解槽7中配置完成的稀氢氧化钠溶液通过其内部的溶解泵和管道输送至碱液槽8；所述的馏份洗涤分解系统1将碱液槽8中的稀氢氧化钠溶液和焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份再进行脱酚洗涤。
所述的馏份洗涤分解系统1中的洗涤脱酚使用15％浓度的稀氢氧化钠溶液对焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行洗涤，在洗涤过程中使用的稀氢氧化钠溶液过量，使产生的酚钠盐呈碱性。
所述的馏份洗涤分解系统1中的的分解采用硫酸法，使用的硫酸浓度为98％，产生的硫酸钠废液PH值在4～5之间，呈酸性。
所述的反应器3内部设置搅拌桨，反应后的硫酸钠溶液PH值为7，溶液呈中性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述处理装置包括
一个用于将焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行脱酚洗涤的馏份洗涤分解系统(1)；
一个用于将馏份洗涤分解系统(1)的硫酸钠废液进行油水分离、将分离出的粗酚通过离心泵和管道送入粗酚产品槽，并将分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器(3)的油水分离器(2)；
一个将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器(4)进行蒸发的反应器(3)；
一个将硫酸钠废液中的水蒸馏出来后作为配置馏份洗涤分解单元生产所需的稀氢氧化钠溶液的溶剂的MVR蒸发器(4)；
一个将MVR蒸发器(4)排出的固液混合物进行再次的固液分离的离心机(5)；
一个用于存储MVR蒸发器(4)产生的水蒸馏并通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽(7)的储水槽(6)；
一个用于将火碱纯NaOH和由储水槽(6)输送过来的冷凝水配置成15％浓度的稀氢氧化钠溶液并通过内部的溶解泵和管道输送至碱液槽(8)的固碱溶解槽(7)；
一个用于存放稀氢氧化钠溶液并通过管道和馏份洗涤分解系统(1)连接的碱液槽(8)。
2.根据权利要求1所述的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述的油水分离器(2)的材质为S31603，全容积为41.23m3。
3.根据权利要求1所述的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述的反应器(3)包括了反应器本体、搅拌桨；所述的反应器3本体材质选用奥氏体不锈钢，全容积为21.1m3，其搅拌桨包括了电机、减速机、搅拌桨，搅拌桨选用4组垂直均匀分布桨叶型号为T120的45°斜桨，搅拌桨外部进行PTFE外衬。
4.根据权利要求1所述的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述的MVR蒸发器(4)包括了预热器、蒸发器、分离器、压缩机，材质选用不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述的固碱溶解槽(7)选用循环喷淋式固碱溶解槽，材质选用不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的一种煤焦油生产过程中硫酸钠废液的处理装置，其特征是，所述的碱液槽(8)材质为不锈钢材质，全容积为90.1m3。
7.一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，其特征是，所述馏份洗涤分解系统(1)包括采用连续洗涤工艺的洗涤脱酚装置和采用硫酸法的酚钠分解装置，所述的馏份洗涤分解系统(1)通过离心泵、管道和油水分离器(2)相连，并将馏份洗涤分解系统(1)产生的硫酸钠废液排入油水分离器(2)进行油水分离；所述的油水分离器(2)分离出的粗酚通过离心泵和管道直接送入粗酚产品槽，分离出的硫酸钠溶液通过离心泵和管道送入反应器(3)；所述的反应器(3)将硫酸钠溶液和由碱液槽内通过离心泵输送过来的稀氢氧化钠溶液反应，并将反应后的硫酸钠溶液通过离心泵和管道输送至MVR蒸发器(4)进行蒸发；所述的MVR蒸发器(4)产生的冷凝水通过管道自流到储水槽，产生的硫酸钠浓缩液通过管道自流到离心机(5)进行分离；所述的离心机(5)将硫酸钠浓缩液甩干后即制得含85％Na2SO4的产品，而分离出来的溶液通过管道自流至油水分离器；所述的储水槽(6)通过离心泵和管道将冷凝水输送至固碱溶解槽(7)；所述的固碱溶解槽(7)将火碱纯NaOH和由储水槽(6)输送过来的冷凝水配置15％浓度的稀氢氧化钠溶液；在固碱溶解槽(7)中配置完成的稀氢氧化钠溶液通过其内部的溶解泵和管道输送至碱液槽(8)；所述的馏份洗涤分解系统(1)将碱液槽(8)中的稀氢氧化钠溶液和焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份再进行脱酚洗涤。
8.根据权利要求7所述的一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，其特征是，所述的馏份洗涤分解系统(1)中的洗涤脱酚使用15％浓度的稀氢氧化钠溶液对焦油加工生产过程中产生的焦油三混馏份进行洗涤，在洗涤过程中使用的稀氢氧化钠溶液过量，使产生的酚钠盐呈碱性。
9.根据权利要求7所述的一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，其特征是，所述的馏份洗涤分解系统(1)中的的分解采用硫酸法，使用的硫酸浓度为98％，产生的硫酸钠废液PH值在4～5之间，呈酸性。
10.根据权利要求7所述的一种煤焦油加工生产过程中硫酸钠废液处理装置的使用方法，其特征是，所述的反应器(3)内部设置搅拌桨，反应后的硫酸钠溶液PH值为7，溶液呈中性。
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