CN111689837A - 一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置，采用流化床煅烧窑煅烧苛化工序中碳酸钙废渣生产生石灰，生石灰循环作为碳酸钠废液苛化原料，并利用碳酸钙煅烧窑的烟气作为酚钠盐分解的二氧化碳源；碳酸钙废渣进入碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间高温烟道内，在高温烟道内与高温烟气直接接触换热，减少系统能耗；采用高温陶瓷收集器与布袋收集器将苛化工序中碳酸钙废渣处理后送入碳酸钙煅烧窑；通过向高温陶瓷收集器和布袋收集器入口管道注循环烟气控制高温陶瓷收集器和布袋收集器入口温度；通过液位调节器调节脱酚碱洗塔内油与酚钠盐的界面高度；制备过程没有三废排放。

Description

一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置

技术领域

本发明涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置。

背景技术

焦化粗酚的生产，是对高温煤焦油、中低温煤焦油进行蒸馏，从而获取酚含量相对比较高的酚油馏分。再用氢氧化钠水溶液对其馏分进行洗涤将酚类物质分离出来，原理是NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，该过程也叫洗涤过程。

洗涤脱酚的化学反应是： C₆H₅OH + NaOH = C₆H₅ONa + H₂O

然后通过用酸性物质分解酚钠盐制得粗酚。目前我国酚钠盐分解生产粗酚主要采用二氧化碳分解和硫酸分解两种方法。山东德州金能科技有限责任公司专利CN102206140A公布采用二氧化硫气体进行分解。用二氧化硫气体分解时，由于水的存在会有亚硫酸生成，严重腐蚀设备，同时未反应的二氧化硫排放到大气中对环境有影响。硫酸法分解酚钠盐时有连续分解和间歇分解两种工艺，无论采用那种工艺都需要将硫酸与酚钠盐混合并控制80℃-90℃的分解温度，酚钠盐含酚在20%-40%之间，加入硫酸分解时，没来得及反应的硫酸会在设备局部以稀硫酸形式存在，在这种条件下对设备腐蚀非常严重。硫酸法分解酚钠盐产生的硫酸钠废液目前我国的污水处理技术很难处理，生物法处理污水时，如果硫酸钠含量超标会造成活性污泥大量死亡，严重时导致系统不能正常运行。间歇工艺硫酸分解酚钠盐时，由于分解过程为放热反应，在硫酸分解操作时还会产生大量的“酸雾”，严重影响操作环境。虽然有技术文献公开记载过硫酸分解存在上述问题的解决方案，如用酚钠盐洗涤分解时产生的“酸雾”；对Na₂SO₄废液进行结晶处理等；都没能从根本上解决设备腐蚀和“三废”污染环境的问题。目前普遍采用二氧化碳分解工艺，且二氧化碳浓度达到20%就能满足酚钠盐分解的要求。大部分工厂用烟道气（有效成分CO₂）分解酚钠盐。二氧化碳分解酚钠的反应如下：

C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → C₆H₅OH + NaHCO₃

烟道气分解酚钠盐是利用烟道气中的CO₂与酚钠盐反应生成粗酚和碳酸钠废液。为了减少碳酸钠废液对环境的污染，有的工厂把生石灰加入Na₂CO₃废液，CaO与Na₂CO₃废液中的水反应生成氢氧化钙， Ca(OH)₂再与Na₂CO₃反应生成NaOH和Ca₂CO₃， NaOH循环用于含酚馏分油洗涤脱酚，Ca₂CO₃沉淀被分离除去，该过程称为苛化，苛化的化学反应式。

Na₂CO₃ + CaO + H₂O →CaCO₃↓ + 2NaOH

采用苛化方法虽然使生产过程没有废液，但是有Ca₂CO₃废渣产生，Ca₂CO₃废渣含有一定的有害物质，对环境仍有一定影响。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术中Ca₂CO₃废渣对环境的影响问题，提供一种可实现全循环利用、有效降低三废排放、采用高温煤焦油、中低温煤焦油为原料加工生产焦化粗酚的生产方法及其生产装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，包括以下步骤：

（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚质量百分比浓度为6%-20%的酚油馏分，与质量百分比浓度为10%-15%的氢氧化钠NaOH水溶液在脱酚油输送泵前混合后输送到脱酚碱洗塔中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐溶液在脱酚洗涤塔内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；

（2）酚钠盐分解制取粗酚：用分解泵将酚钠盐溶液打入分解塔上部，自上而下流动，与体积百分比浓度20-25%的CO₂气体逆向接触，酚钠盐被烟气中的CO₂分解生成粗酚和碳酸钠Na₂CO₃废液流入分解塔底部，依据粗酚与酚钠盐溶液的比重差静止分离；

（3）Na₂CO₃废液苛化制取NaOH溶液：分解酚钠盐生成的碳酸钠废液用苛化泵送入苛化器，在机械搅拌下装入由碳酸钙煅烧工序来的生石灰，固态的生石灰与碳酸钠废液按照1:1的质量比例混合，生石灰与碳酸钠反应，当碳酸钠废液中碳酸钠含量低于1.5%后苛化结束，生成质量百分比浓度为10%-15%氢氧化钠溶液和碳酸钙废渣，将其进行过滤分离后，氢氧化钠溶液送至洗涤脱酚工序循环使用，碳酸钠废渣进入下一工序；

（4）碳酸钙废渣煅烧生产生石灰：Na₂CO₃废液苛化生成的碳酸钙废渣经干燥后，在900℃-1200℃条件下煅烧，生成生石灰和体积百分比含量20%-25%的二氧化碳烟气；二氧化碳烟气循环用于酚钠盐分解制取粗酚；生石灰可循环用于Na₂CO₃溶液苛化制取NaOH。

所述高温煤焦油或中低温煤焦油须分别蒸馏切取含酚馏分，高温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为6%-10%，中低温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为10%-20%。所述钠盐分解用体积百分比浓度20-25%的CO₂气体来自碳酸钙废渣煅烧工序所产生的烟气，通过引风机烟道形成烟道气。所述碳酸钙废渣煅烧是采用流化床煅烧窑进行的。

为了满足酚钠盐分解所需烟道气的供给和煅烧窑生产生石灰的经济性，碳酸钙煅烧窑原料采用生产过程中所产生的碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉混合料，碳酸钙废渣占质量百分比为0-100%；烟道气中CO₂体积百分比浓度20-25%。

煅烧原料是在碳酸钙煅烧窑高温烟道内被高温烟气直接预热的，为了使煅烧原料能够与高温烟气充分换热，煅烧窑高温烟道有效长度不少于12米，原料与高温烟道气在烟道内直接接触换热后，经旋风和滤袋两级收集，再由安装在旋风和滤袋收集器下部的给料机输送到煅烧段内。

为了防止高温陶瓷收集器和布袋收集器超温损坏，在碳酸钙煅烧窑烟道气引风机出口处设有烟气循环管道，在高温陶瓷收集器和布袋收集器烟气入口管道注入循环低温烟气，以控制高温陶瓷收集器入口温度不高于600℃，控制布袋收集器入口温度不高于200℃。

所述脱酚碱洗塔内油品与酚钠盐的液面高度通过液位调节器调节；液位调节器上部与脱酚碱洗塔上部等高，液位调节器下部物料入口管道与脱酚碱洗塔酚钠盐出口管道连接，液位调节器上部出口管道与分解泵入口管道连接；酚钠盐经液位调节器至分解工序提取粗酚。

一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产装置，包括脱酚油输送泵、脱酚碱洗塔、液位调节器、分解泵、分解塔、苛化泵、苛化器、过滤干燥机、氢氧化钠中间槽、碳酸钙废渣输送机、碳酸钙煅烧窑、第一原料仓、第二原料仓、空气/烟道气换热器、高温陶瓷收集器、布袋收集器、给料机、成品料仓、氧化钙输送机、烟道气引风机、空气鼓风机；所述脱酚油输送泵安装在地面，其入口管道与外来含酚油管道和氢氧化钠中间槽出口管道连接，脱酚油输送泵出口管道与脱酚碱洗塔物料入口管道连接；

所述脱酚碱洗塔安装在地面，其中部物料入口管道与脱酚油输送泵出口管道连接，脱酚碱洗塔上部脱酚油出口管道与脱酚油外送管道连接，脱酚碱洗塔底部酚钠盐出口管道与液位调节器入口管道连接；所述液位调节器上部与脱酚碱洗塔上部等高，液位调节器物料入口管道与脱酚碱洗塔酚钠盐出口管道连接，液位调节器出口管道与分解泵入口管道连接；所述分解泵安装在地面，其入口管道与液位调节器出口管道连接，出口与分解塔酚钠盐入口管道连接；

所述分解塔安装地面，其酚钠盐入口管道与分解泵出口管道连接，分解塔两个气体入口与烟道气引风机出口主管道连接，分解塔焦化粗酚出口管道与焦化粗酚外送管道连接，分解塔碳酸钠废液出口管道与苛化泵入口管道连接，分解塔尾气接管与气体排放管道连接；所述苛化泵安装在地面，其入口管道与分解塔碳酸钠废液出口管道连接，出口管道与苛化器液体入口管道连接；所述苛化器设置在过滤干燥机上方，其液体入口管道与苛化泵出口管道连接，苛化器氧化钙入口与氧化钙输送机排料口连接，苛化器底部排料口与过滤干燥机物料入口连接；

所述过滤干燥机设置在氢氧化钠中间槽上方，其物料入口与苛化器底部排料口连接，过滤干燥机液体物料出口管道与氢氧化钠中间槽入口管道连接，过滤干燥机排渣口与碳酸钙废渣输送机底部物料入口连接；所述氢氧化钠中间槽安装在地面，其入口管道与过滤干燥机液体物料出口管道连接，氢氧化钠中间槽物料出口管道与脱酚油输送泵入口管道连接，氢氧化钠中间槽补充物料口管道与外来氢氧化钠管道连接；

所述碳酸钙废渣输送机底部物料入口与过滤干燥机排渣口连接，碳酸钙废渣输送机顶部物料出口与第一原料仓物料入口连接；所述碳酸钙煅烧窑物料入口与给料机出口连接，碳酸钙煅烧窑底部燃烧器接口管道与外来燃气管道和空气/烟道气换热器空气出口管道连接，碳酸钙煅烧窑排气烟道与高温陶瓷收集器气体入口管道连接，扩大段下部3个注气口和收集段下部的1个注气口与烟道气引风机出口循环气体管道连接，碳酸钙煅烧窑排料口与成品料仓物料入口连接；所述碳酸钙煅烧窑采用流化床煅烧窑；

所述第一原料仓与第二原料仓并排设置，第一原料仓物料入口与碳酸钙废渣输送机排料口连接，第二原料仓物料入口与碳酸钙粉卸料口连接，物料出口与碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间的高温烟道连接；所述空气/烟道气换热器烟气入口管道与高温陶瓷收集器出口管道连接，烟气出口管道与布袋收集器入口管道连接，空气入口管道与空气鼓风机出口管道连接，空气出口管道与碳酸钙煅烧窑燃烧器空气管道连接；

所述高温陶瓷收集器烟气入口管道与碳酸钙煅烧窑烟气出口管道连接，高温陶瓷收集器烟气出口管道与空气/烟气换热器的烟气入口管道连接，排料口与给料机物料入口连接；所述布袋收集器底部与高温陶瓷收集器等高，其烟气入口管道与空气/烟道气换热器的烟气出口管道连接，布袋收集器烟气出口管道与烟道气引风机入口管道连接，布袋收集器排料口与给料机物料入口连接；所述布袋收集器排料口并排设置为三个；

所述给料机安装在布袋收集器与高温陶瓷收集器下方，其物料入口分别与高温陶瓷收集器和布袋收集器排料口连接，给料机物料出口与碳酸钙煅烧窑原料入口连接；所述成品料仓物料入口与碳酸钙煅烧窑成品出口连接，成品料仓排料口与氧化钙输送机进料口连接；所述氧化钙输送机进料口与成品料仓排料口连接，氧化钙输送机排料口与苛化器氧化钙入口连接；

所述烟道气引风机安装在地面，其入口管道与布袋收集器出口烟气管道连接，烟道气引风机出口主管道与分解塔两个气体管道入口连接，烟道气引风机出口循环管道分别与碳酸钙煅烧窑扩大段下部3个注气口和收集段下部的1个注气口以及高温陶瓷收集器和布袋收集器的循环气体注入口连接；所述空气鼓风机安装在地面，其入口与大气连接，出口管道与空气/烟道气换热器空气入口管道连接。

所述第一原料仓与第二原料仓下部分别安装SXF-200星型给料阀，用给料阀的调速装置控制煅烧原料中碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉的数量和比例。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

与现有技术相比，本发明提供了一种可以实现全流程全过程循环利用、几乎无三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置，采用流化床煅烧窑煅烧苛化工序中碳酸钙废渣生产生石灰，生石灰循环作为碳酸钠废液苛化原料，并利用碳酸钙煅烧窑的烟气作为酚钠盐分解的二氧化碳源；碳酸钙废渣进入碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间的高温烟道内，在高温烟道内与高温烟气直接接触换热，减少系统能耗；采用高温陶瓷收集器与布袋收集器将苛化工序中碳酸钙废渣处理后送入碳酸钙煅烧窑；通过向高温陶瓷收集器和布袋收集器入口管道注循环烟气控制高温陶瓷收集器和布袋收集器入口温度；通过液位调节器调节脱酚碱洗塔内油与酚钠盐的界面高度；本发明记载的生产方法没有三废排放，具有自动化水平高、操作方便、节能环保、投资省、经济效益好等优点，解决了焦化粗酚生产对环境的污染问题并有明显的经济效益。

附图说明

图1为本发明低排放焦化粗酚生产装置示意图。

图中：P101为脱酚油输送泵、K101为脱酚碱洗塔、J101为液位调节器、P201为分解泵、K201为分解塔、P301为苛化泵、J301为苛化器、S301为过滤干燥机、T301为氢氧化钠中间槽、S302为碳酸钙废渣输送机、Y401为碳酸钙煅烧窑、T401为第一原料仓、T402为第二原料仓、E401为空气/烟道气换热器、M401为高温陶瓷收集器、M402为布袋收集器、J401为给料机、T403为成品料仓、S401为氧化钙输送机、L401为烟道气引风机、L402为空气鼓风机、1为外来含酚油管道、2为脱酚油外送管道、3为焦化粗酚外送管道、4为气体排放管道、5为碳酸钙粉卸料口、6为外来燃气管道、7为大气、8为外来氢氧化钠管道、A为煅烧段、B为扩大段、C为收集段、D为沉积区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明焦化粗酚生产方法是：

（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：

高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚含量为6%-20%的酚油馏分，与苛化工序来的质量百分比浓度为10%-15%的NaOH水溶液在脱酚油输送泵P101前混合后输送到脱酚碱洗塔K101中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐在脱酚碱洗塔K101内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；

洗涤脱酚的化学反应是：C₆H₅OH + NaOH = C₆H₅ONa + H₂O

经洗涤脱酚后的油品由脱酚碱洗塔K101上部返回高温煤焦油加工装置继续深加工；

脱酚碱洗塔K101内油与酚钠盐的界面高度是由液位调节器J101调节的，酚钠盐经液位调节器J101至分解工序提取粗酚；所述脱酚碱洗塔K101内油品与酚钠盐的液面高度通过液位调节器J101调节；液位调节器J101上部与脱酚碱洗塔K101上部等高，液位调节器J101下部物料入口管道与脱酚碱洗塔K101酚钠盐出口管道连接，液位调节器J101上部出口管道与分解泵P201入口管道连接；酚钠盐经液位调节器J101至分解工序提取粗酚。

在本实施例中，所述高温煤焦油或中低温煤焦油须分别蒸馏切取含酚馏分，高温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为6%-10%，中低温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为10%-20%。

（2）酚钠盐分解制取粗酚：

用分解泵P201将温度为60℃-80℃、质量百分比浓度为20-40%的酚钠盐溶液分解塔K201上部，在本实施例中，酚钠盐溶液浓度为25%，经自上而下流动，与来自碳酸钙煅烧工序烟气引风机的烟道气逆向接触，在本实施例中，烟道气来自碳酸钙废渣煅烧工序所产生的烟气，通过引风机烟道形成烟道气，有效成分为CO₂，烟气的CO₂浓度为20-25%左右；酚钠盐被烟气中的CO₂分解生成粗酚和碳酸钠后流入分解塔K201底部；二氧化碳分解酚钠的反应如下：

C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → C₆H₅OH + NaHCO₃

分解塔K201底部物料在60℃-80℃条件下，依据粗酚与碳酸钠比重差在分解塔底部静止分离约6小时，完成粗酚与Na₂CO₃溶液的分离，分离后的Na₂CO₃溶液去苛化工序，粗酚作为产品出装置；

（3）Na₂CO₃溶液苛化制取NaOH溶液：

分解酚钠盐后生成的碳酸钠溶液用苛化泵P301送入苛化器J301，在机械搅拌下装入由碳酸钙煅烧工序来的生石灰，固态的生石灰与碳酸钠废液按照1:1的质量比例混合，生石灰与碳酸钠反应，当碳酸钠废液中碳酸钠含量低于1.5%后苛化结束，生成质量百分比浓度为10%-15%氢氧化钠溶液和碳酸钙废渣，通过过滤干燥机S301将其进行过滤分离后，滤清液氢氧化钠溶液送至洗涤脱酚工序循环使用，滤渣碳酸钠废渣进入下一工序作为煅烧工序原料；

Na₂CO₃ +CaO + H₂O →CaCO₃↓ + 2NaOH

（4）碳酸钙废渣煅烧生产生石灰：Na₂CO₃废液苛化生成的碳酸钙废渣经干燥后，在900℃-1200℃条件下煅烧，生成生石灰和体积百分比含量20%-25%的二氧化碳烟气；二氧化碳烟气循环用于酚钠盐分解制取粗酚；生石灰可循环用于Na₂CO₃溶液苛化制取NaOH。

具体为：经过滤干燥后的碳酸钙废渣由碳酸钙废渣输送机输送到其第一原料仓T401，外购碳酸钙粉进入第二原料仓T402；两个原料仓下部分别安装SXF-200星型给料阀，用SXF-200系列星型给料阀的调速装置控制两种原料的数量和比例；原料加入量6吨/时，原料中碳酸钙废渣占比为0-100%；碳酸钙煅烧窑所用的原料是在碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间的高温烟道内被高温烟气直接预热的，配比计量好的原料进入有效长度不少于12米的碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间的高温烟道内，在本实施例中，采用长度为15米的高温烟道，在高温烟道内与高温烟气直接接触换热，被加热到300℃-400℃，然后再经经旋风和滤袋两级收集送到碳酸钙煅烧窑的煅烧段；原料预热烟道有效长度不低于12米，烟道表层为金属外壳，内衬由耐火温度1300℃的耐火材料浇筑而成；原料碳酸钙由煅烧段下部加入，在煅烧段内与高温烟气接触并被流化煅烧，碳酸钙迅速反应生成生石灰和二氧化碳，进入扩大段；煅烧段温度控制900℃-1200℃，最优控制在1000℃-1150℃；碳酸钙煅烧化学反应式：

CaCO₃ 加热CaO+CO₂

碳酸钙煅烧窑：由煅烧段A、扩大段B、收集段C和沉积区D组成；表层为金属外壳，内衬由耐火温度1500℃的耐火材料浇筑、砌筑而成；高16米。在扩大段B由于气速下降，绝大部分生石灰沉降到沉积区D，没沉降下来的生石灰粉进入收集区被进一步收集下来，并返回沉积区D，生成的生石灰全部进入沉积区D后，再由沉积区D的下料管进入成品料仓T403，在成品料仓T403内储存并冷却到60℃-80℃，由氧化钙输送机输送到苛化器循环使用。为防止生石灰在沉积区堆滞，沉积区D下部设有三个循环烟气注入口；为了防止高温陶瓷收集器和布袋收集器超温损坏，在烟道气引风机出口设有烟气循环管道，向高温陶瓷收集器和布袋收集器入口管道注气，控制方法是分别在两条烟气循环管道上安装调节阀，调节阀与两个收集器入口处温度连锁自动调节，控制高温陶瓷收集器入口温度不高于600℃，控制布袋收集器入口温度不高于200℃。

如图1所示，一种无三废排放的焦化粗酚生产装置，包括脱酚油输送泵P101、脱酚碱洗塔K101、液位调节器J101、分解泵P201、分解塔K201、苛化泵P301、苛化器J301、过滤干燥机S301、氢氧化钠中间槽T301、碳酸钙废渣输送机S302、碳酸钙煅烧窑Y401、第一原料仓T401、第二原料仓T402、空气/烟道气换热器E401、高温陶瓷收集器M401、布袋收集器M402、给料机J401、成品料仓T403、氧化钙输送机S401、烟道气引风机L401、空气鼓风机L402；脱酚油输送泵P101安装在地面，其入口管道与外来含酚油管道1和氢氧化钠中间槽T301出口管道连接，脱酚油输送泵P101出口管道与脱酚碱洗塔K101物料入口管道连接；脱酚碱洗塔K101安装在地面，其中部物料入口管道与脱酚油输送泵P101出口管道连接，脱酚碱洗塔K101上部脱酚油出口管道与脱酚油外送管道2连接，脱酚碱洗塔K101底部酚钠盐出口管道与液位调节器J101入口管道连接；液位调节器J101上部与脱酚碱洗塔K101上部等高12米，液位调节器J101物料入口管道与脱酚碱洗塔K101酚钠盐出口管道连接，液位调节器J101出口管道与分解泵P201入口管道连接；分解泵安装在地面，其入口管道与液位调节器J101出口管道连接，出口与分解塔K201酚钠盐入口管道连接；分解塔K201安装地面，其酚钠盐入口管道与分解泵P201出口管道连接，分解塔K201两个气体入口与烟道气引风机L401出口主管道连接，分解塔K201焦化粗酚出口管道与焦化粗酚外送管道3连接，分解塔K201碳酸钠废液出口管道与苛化泵P301入口管道连接，分解塔K201尾气接管与气体排放管道4连接；苛化泵P301安装在地面，其入口管道与分解塔K201碳酸钠废液出口管道连接，出口管道与苛化器J301液体入口管道连接；苛化器底部高度13.6米，设置在过滤干燥机S301上方，其液体入口管道与苛化泵P301出口管道连接，苛化器J301氧化钙入口与氧化钙输送机S401排料口连接，苛化器J301底部排料口与过滤干燥机S301物料入口连接；过滤干燥机S301底部高度7米，设置在氢氧化钠中间槽T301上方，其物料入口与苛化器J301底部排料口连接，过滤干燥机S301液体物料出口管道与氢氧化钠中间槽T301入口管道连接，过滤干燥机S301排渣口与碳酸钙废渣输送机S302底部物料入口连接；氢氧化钠中间槽安装在地面，其入口管道与过滤干燥机S301液体物料出口管道连接，氢氧化钠中间槽T301物料出口管道与脱酚油输送泵P101入口管道连接，氢氧化钠中间槽T301补充物料口管道与外来氢氧化钠管道8连接；碳酸钙废渣输送机S302底部高度6.5米，其底部物料入口与过滤干燥机S301排渣口连接，碳酸钙废渣输送机S302顶部物料出口与第一原料仓T401物料入口连接；碳酸钙煅烧窑Y401由煅烧段A、扩大段B、收集段C和沉积区D组成；表层为金属外壳，内衬由耐火温度1500℃的耐火材料浇筑、砌筑而成，高16米，底部高度2米，其物料入口与给料机J401出口连接，碳酸钙煅烧窑Y401底部燃烧器接口管道与外来燃气管道6和空气/烟道气换热器E401空气出口管道连接，碳酸钙煅烧窑Y401排气烟道与高温陶瓷收集器M401气体入口管道连接，扩大段B下部3个注气口和收集段C下部的1个注气口与烟道气引风机L401出口循环气体管道连接，碳酸钙煅烧窑Y401排料口与成品料仓T403物料入口连接；所述碳酸钙煅烧窑Y401采用流化床煅烧窑；所述第一原料仓T401与第二原料仓T402并排设置，第一原料仓T401物料入口与碳酸钙废渣输送机S302排料口连接，第二原料仓T402物料入口与碳酸钙粉卸料口5连接，所述碳酸钙粉卸料口为外购碳酸钙，物料出口与碳酸钙煅烧窑Y401至高温陶瓷收集器M401之间的烟气管道连接组成，煅烧时两种原料混合进料，原料中碳酸钙废渣占比为0为-100%；空气/烟道气换热器E401底部高度12米，其烟气入口管道与高温陶瓷收集器M401出口管道连接，烟气出口管道与布袋收集器M402入口管道连接，空气入口管道与空气鼓风机L402出口管道连接，空气出口管道与碳酸钙煅烧窑Y401燃烧器空气管道连接；高温陶瓷收集器M401底部高度4米，其烟气入口管道与碳酸钙煅烧窑Y401烟气出口管道连接，高温陶瓷收集器M401烟气出口管道与空气/烟气换热器的烟气入口管道连接，排料口与给料机J401物料入口连接；布袋收集器M402底部高度4米，其烟气入口管道与空气/烟道气换热器E401的烟气出口管道连接，布袋收集器M402烟气出口管道与烟道气引风机L401入口管道连接，布袋收集器M402排料口与给料机J401物料入口连接；所述布袋收集器M402排料口并排设置为三个；给料机J401安装高度3米，安装在布袋收集器M402与高温陶瓷收集器M401下方，其物料入口分别与高温陶瓷收集器M401和布袋收集器M402排料口连接，给料机J401物料出口与碳酸钙煅烧窑Y401原料入口连接；成品料仓底部高度2.5米，物料入口与碳酸钙煅烧窑Y401成品出口连接，成品料仓T403排料口与氧化钙输送机S401进料口连接，成品料仓T403中氧化钙还可以外送销售；氧化钙输送机底部高度1.8米，其进料口与成品料仓排料口连接，排料口与苛化器氧化钙入口连接；烟道气引风机L401安装在地面，其入口管道与布袋收集器M402出口烟气管道连接，烟道气引风机L401出口主管道与分解塔K201两个气体管道入口连接，烟道气引风机L401出口循环管道分别与碳酸钙煅烧窑Y401扩大段B下部3个注气口和收集段C下部的1个注气口以及高温陶瓷收集器M401和布袋收集器M402的循环气体注入口连接；空气鼓风机L402安装在地面，其入口与大气7连接，出口管道与空气/烟道气换热器E401空气入口管道连接。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是：

（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚质量百分比浓度为6%-20%的酚油馏分，与质量百分比浓度为10%-15%的氢氧化钠NaOH水溶液在脱酚油输送泵（P101）前混合后输送到脱酚碱洗塔（K101）中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐溶液在脱酚洗涤塔（K101）内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；

（2）酚钠盐分解制取粗酚：用分解泵（P201）将酚钠盐溶液打入分解塔（K201）上部，自上而下流动，与体积百分比浓度为20-25%的CO₂气体逆向接触，酚钠盐被烟气中的CO₂分解生成粗酚和碳酸钠Na₂CO₃废液流入分解塔（K201）底部，依据粗酚与酚钠盐溶液的比重差静止分离；

（3）Na₂CO₃废液苛化制取NaOH溶液：分解酚钠盐生成的碳酸钠废液用苛化泵（P301）送入苛化器（J301），在机械搅拌下装入由碳酸钙煅烧工序来的生石灰，固态的生石灰与碳酸钠废液按照1:1的质量比例混合，生石灰与碳酸钠反应，当碳酸钠废液中碳酸钠含量低于1.5%后苛化结束，生成质量百分比浓度为10%-15%氢氧化钠溶液和碳酸钙废渣，将其进行过滤分离后，氢氧化钠溶液送至洗涤脱酚工序循环使用，碳酸钠废渣进入下一工序；

（4）碳酸钙废渣煅烧生产生石灰：Na₂CO₃废液苛化生成的碳酸钙废渣经干燥后，在900℃-1200℃条件下煅烧，生成生石灰和体积百分比含量20%-25%的二氧化碳烟气；二氧化碳烟气循环用于酚钠盐分解制取粗酚；生石灰可循环用于Na₂CO₃溶液苛化制取NaOH。

2.如权利要求1所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述高温煤焦油或中低温煤焦油须分别蒸馏切取含酚馏分，高温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为6%-10%，中低温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为10%-20%。

3.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是钠盐分解用体积百分比浓度为20-25%的CO₂气体来自碳酸钙废渣煅烧工序所产生的烟气，通过引风机烟道形成烟道气。

4.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述碳酸钙废渣煅烧是采用流化床煅烧窑进行的。

5.如权利要求4所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是为了满足酚钠盐分解所需烟道气的供给和煅烧窑生产生石灰的经济性，碳酸钙煅烧窑原料（Y401）采用生产过程中所产生的碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉混合料，碳酸钙废渣占质量百分比为0-100%；所述烟道气中CO₂体积百分比浓度20-25%。

6.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是煅烧原料是在碳酸钙煅烧窑（Y401）高温烟道内被高温烟气直接预热的，为了使煅烧原料能够与高温烟气充分换热，煅烧窑高温烟道有效长度不少于12米，原料与高温烟道气在烟道内直接接触换热后，经旋风和滤袋两级收集，再由安装在高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）下部的给料机（J401）输送到煅烧段内。

7.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是为了防止高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）超温损坏，在碳酸钙煅烧窑（Y401）烟道气引风机出口处设有烟气循环管道，在高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）烟气入口管道注入循环低温烟气，以控制高温陶瓷收集器（M401）入口温度不高于600℃，控制布袋收集器（M402）入口温度不高于200℃。

8.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述脱酚碱洗塔（K101）内油品与酚钠盐的液面高度通过液位调节器（J101）调节；液位调节器（J101）上部与脱酚碱洗塔（K101）上部等高，液位调节器（J101）下部物料入口管道与脱酚碱洗塔（K101）酚钠盐出口管道连接，液位调节器（J101）上部出口管道与分解泵（P201）入口管道连接；酚钠盐经液位调节器（J101）至分解工序提取粗酚。

9.一种如权利要求1所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产装置，其特征是包括脱酚油输送泵（P101）、脱酚碱洗塔（K101）、液位调节器（J101）、分解泵（P201）、分解塔（K201）、苛化泵（P301）、苛化器（J301）、过滤干燥机（S301）、氢氧化钠中间槽（T301）、碳酸钙废渣输送机（S302）、碳酸钙煅烧窑（Y401）、第一原料仓（T401）、第二原料仓（T402）、空气/烟道气换热器（E401）、高温陶瓷收集器（M401）、布袋收集器（M402）、给料机（J401）、成品料仓（T403）、氧化钙输送机（S401）、烟道气引风机（L401）、空气鼓风机（L402）；所述脱酚油输送泵（P101）安装在地面，其入口管道与外来含酚油管道（1）和氢氧化钠中间槽（T301）出口管道连接，脱酚油输送泵（P101）出口管道与脱酚碱洗塔（K101）物料入口管道连接；

所述脱酚碱洗塔（K101）安装在地面，其中部物料入口管道与脱酚油输送泵（P101）出口管道连接，脱酚碱洗塔（K101）上部脱酚油出口管道与脱酚油外送管道（2）连接，脱酚碱洗塔（K101）底部酚钠盐出口管道与液位调节器（J101）入口管道连接；所述液位调节器（J101）上部与脱酚碱洗塔（K101）上部等高，液位调节器（J101）物料入口管道与脱酚碱洗塔（K101）酚钠盐出口管道连接，液位调节器（J101）出口管道与分解泵（P201）入口管道连接；所述分解泵（P201）安装在地面，其入口管道与液位调节器（J101）出口管道连接，出口与分解塔（K201）酚钠盐入口管道连接；

所述分解塔（K201）安装地面，其酚钠盐入口管道与分解泵（P201）出口管道连接，分解塔（K201）两个气体入口与烟道气引风机（L401）出口主管道连接，分解塔（K201）焦化粗酚出口管道与焦化粗酚外送管道（3）连接，分解塔（K201）碳酸钠废液出口管道与苛化泵（P301）入口管道连接，分解塔（K201）尾气接管与气体排放管道（4）连接；所述苛化泵（P301）安装在地面，其入口管道与分解塔（K201）碳酸钠废液出口管道连接，出口管道与苛化器（J301）液体入口管道连接；所述苛化器（J301）设置在过滤干燥机（S301）上方，其液体入口管道与苛化泵（P301）出口管道连接，苛化器（J301）氧化钙入口与氧化钙输送机（S401）排料口连接，苛化器（J301）底部排料口与过滤干燥机（S301）物料入口连接；

所述过滤干燥机（S301）设置在氢氧化钠中间槽（T301）上方，其物料入口与苛化器（J301）底部排料口连接，过滤干燥机（S301）液体物料出口管道与氢氧化钠中间槽（T301）入口管道连接，过滤干燥机（S301）排渣口与碳酸钙废渣输送机（S302）底部物料入口连接；所述氢氧化钠中间槽（T301）安装在地面，其入口管道与过滤干燥机（S301）液体物料出口管道连接，氢氧化钠中间槽（T301）物料出口管道与脱酚油输送泵（P101）入口管道连接，氢氧化钠中间槽（T301）补充物料口管道与外来氢氧化钠管道（8）连接；

所述碳酸钙废渣输送机（S302）底部物料入口与过滤干燥机（S301）排渣口连接，碳酸钙废渣输送机（S302）顶部物料出口与第一原料仓（T401）物料入口连接；所述碳酸钙煅烧窑（Y401）物料入口与给料机（J401）出口连接，碳酸钙煅烧窑（Y401）底部燃烧器接口管道与外来燃气管道（6）和空气/烟道气换热器（E401）空气出口管道连接，碳酸钙煅烧窑（Y401）排气烟道与高温陶瓷收集器（M401）气体入口管道连接，扩大段（B）下部3个注气口和收集段（C）下部的1个注气口与烟道气引风机（L401）出口循环气体管道连接，碳酸钙煅烧窑（Y401）排料口与成品料仓（T403）物料入口连接；所述碳酸钙煅烧窑（Y401）采用流化床煅烧窑；

所述第一原料仓（T401）与第二原料仓（T402）并排设置，第一原料仓（T401）物料入口与碳酸钙废渣输送机（S302）排料口连接，第二原料仓（T402）物料入口与碳酸钙粉卸料口（5）连接，物料出口与碳酸钙煅烧窑（Y401）至高温陶瓷收集器（M401）之间的高温烟道连接；所述空气/烟道气换热器（E401）烟气入口管道与高温陶瓷收集器（M401）出口管道连接，烟气出口管道与布袋收集器（M402）入口管道连接，空气入口管道与空气鼓风机（L402）出口管道连接，空气出口管道与碳酸钙煅烧窑（Y401）燃烧器空气管道连接；

所述高温陶瓷收集器（M401）烟气入口管道与碳酸钙煅烧窑（Y401）烟气出口管道连接，高温陶瓷收集器（M401）烟气出口管道与空气/烟气换热器的烟气入口管道连接，排料口与给料机（J401）物料入口连接；所述布袋收集器（M402）底部与高温陶瓷收集器（M401）等高，其烟气入口管道与空气/烟道气换热器（E401）的烟气出口管道连接，布袋收集器（M402）烟气出口管道与烟道气引风机（L401）入口管道连接，布袋收集器（M402）排料口与给料机（J401）物料入口连接；所述布袋收集器（M402）排料口并排设置为三个；

所述给料机（J401）安装在布袋收集器（M402）与高温陶瓷收集器（M401）下方，其物料入口分别与高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）排料口连接，给料机（J401）物料出口与碳酸钙煅烧窑（Y401）原料入口连接；所述成品料仓（T403）物料入口与碳酸钙煅烧窑（Y401）成品出口连接，成品料仓（T403）排料口与氧化钙输送机（S401）进料口连接；所述氧化钙输送机（S401）进料口与成品料仓（T403）排料口连接，氧化钙输送机（S401）排料口与苛化器（J301）氧化钙入口连接；

所述烟道气引风机（L401）安装在地面，其入口管道与布袋收集器（M402）出口烟气管道连接，烟道气引风机（L401）出口主管道与分解塔（K201）两个气体管道入口连接，烟道气引风机（L401）出口循环管道分别与碳酸钙煅烧窑（Y401）扩大段（B）下部3个注气口和收集段（C）下部的1个注气口以及高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）的循环气体注入口连接；所述空气鼓风机（L402）安装在地面，其入口与大气（7）连接，出口管道与空气/烟道气换热器（E401）空气入口管道连接。

10.如权利要求9所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产装置，其特征是所述第一原料仓（T401）与第二原料仓（T402）下部分别安装SXF-200星型给料阀，用给料阀的调速装置控制煅烧原料中碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉的数量和比例。

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