CN1118338A

CN1118338A - 炼焦工艺中剩余氨水的净化方法

Info

Publication number: CN1118338A
Application number: CN 95108274
Authority: CN
Inventors: 李志华; 贾硕威
Original assignee: Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Current assignee: Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2015-07-25
Also published as: CN1054109C

Abstract

本发明涉及炼焦工艺中剩余氨水的净化方法。净化工艺流程包括除油、絮凝和澄清工序。本发明特征在于絮凝工序中加入从澄清工序返回的部分底流污泥，并加入无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂。净化后的氨水中水不溶物＜20mg/L，且工艺流程简单、操作方便、费用低廉、净化效果好。用于煤气精制工艺，可提高煤气质量，不易堵塞设备。

Description

炼焦工艺中剩余氨水的净化方法

本发明涉及水的处理方法，更具体地说是涉及氨水的净化方法。

在炼焦工艺过程中会产生一种氨水，通常称为剩余氨水或者焦化氨水。此氨水的温度为60～80℃，pH值为9.0～9.5，含氨～5g/L、硫化物～0.1g/L、氰化物≤0.02g/L、碳酸盐～0.5g/L等无机物以及焦油～0.2g/L、酚1～1.5g/L和苯类等有机物，其水不溶物含量一般为300～2000mg/L。水不溶物主要是沥青类油质物、煤粉和灰尘等。

在有些炼焦化学厂中，该氨水是作为废水直接进行处理的。有些炼焦化学厂则是利用该氨水作为煤气精制工艺的洗涤剂，以除去煤气中的二氧化硫等杂质，然后通过多种步骤回收其中的有用成分，例如酚、硫酸铵等，最后经活性污泥曝气处理后排放。

在用于洗涤煤气之前，一般是先将该氨水放在贮槽中让其自然澄清，然后用于煤气精制工艺。但是，剩余氨水中的水不溶物含量高，粒度细，澄清十分困难，所以在洗涤煤气时极易造成对设备(特别是热交换器)和管道的堵塞，给煤气精制工艺的操作造成严重困难。由此可见，该氨水在用于洗涤煤气之前必须进行处理，除去其中的水不溶物。一般认为，水不溶物含量低于20mg/L，就能维持煤气精制工艺的正常运行。

日本专利特开昭62-65786公开了处理焦化氨水的一种方法。该方法先往氨水中加入聚合硫酸钝，使氨水中的CN^-与Fe²⁺作用形成亚铁氰化物，进而与Fe³⁺作用形成亚铁氰化铁沉淀；同时，形成的氢氧化铁聚合物使油类、亚铁氰化铁和其它杂质发生絮凝作用，然后进行澄清分离；经澄清后的氨水用蒸馏法脱氨，蒸出的氨经吸收塔吸收后用作回收硫酸铵的原料；经蒸氨后的废水送曝气池进行活性污泥处理，以脱除废水中的酚等有机物；经曝气处理后的废水再加聚合硫酸铁进行絮凝澄清，澄清液即可外排。

该专利的基本特征是使用聚合硫酸铁作絮凝剂。使用聚合硫酸铁有两个缺点：(1)聚合硫酸铁的用量(按Fe量计算)为210～1900mg/L，用量很大，而且聚合硫酸铁的价格较高，所以用此法处理的费用较高。(2)由于聚合硫酸铁的加入量太大，致使氨水中的氨发生化学变化，溶液的pH值由9.17降低至8.6。由于氢氧化铵浓度降低将严重影响氨水洗涤煤气时的脱硫效果。

本发明的目的在于提供一种处理费用低廉、净化效果好、操作方便的炼焦工艺中剩余氨水的净化方法。

本发明是这样来实施的，本发明工艺过程包括除油、絮凝和澄清工序，本发明的技术特征在于在絮凝工序中采用的无机絮凝剂为铝盐，如明矾、氯化铝、碱式氯化铝或硫酸铝等，同时还加入有机高分子絮凝剂，如阴离子型聚丙烯酰胺等。为了更有效地除去氨水中的水不溶物和加快澄清速度，本发明还在絮凝工序中从澄清工序返回部分底流污泥。

本发明采用铝盐作絮凝剂较之铁盐不仅效果好，而且用量少。由于用量少可大大降低处理氨水的成本，同时因为用量少，处理后的氨水中氨氮组成无明显变化，在用于精制煤气工艺时，就会提高脱硫效果。表1中列出了铝盐、铁盐絮凝剂的絮凝效果比较。

表1 铝盐、铁盐絮凝效果比较

(澄清时间均为1小时)试剂名称用量(mg/L) 水不溶物含量(mg/L)聚合硫酸铁 100 200碱式氯化铝 50 100

本发明中同时采用无机絮凝剂与有机高分子絮凝剂，配合使用，较单独用无机絮凝剂，絮凝效果也大大提高，见表2。

表2 铝盐单独处理与铝盐-阴离子型聚丙

烯酰胺处理的絮凝效果对比试剂名称用量(mg/L) 水不溶物含量(mg/L)碱式氯化铝 50 100碱式氯化铝 50＋0.3 30+阴离子型聚丙烯酰胺

本发明中采用底流污泥的部分返回不仅可以提高絮凝效果，也可加快澄清速度。因为底流污泥有较高的表面活性，能够吸附氨水中的悬浮物，且由于底流污泥的返回，使氨水中水不溶物含量提高，致使形成的絮团既多又大，加快了澄清速度。表3列出了底流污泥返回与不返回对絮凝效果的比较。

表3 底流污泥返回与不返回的对比

(碱式氯化铝用量50mg/L，阴离子型聚丙烯酰胺用量0.3mg/L)

底流污泥水不溶物含量(mg/L)

不返回(氨水中水不溶物含量0.5g/L) 30

返回(氨水中水不溶物含量4.5g/L) 8

图1是本发明的工艺流程图。

从图1可见，本发明的工艺过程包括除油、絮凝和澄清工序。

(1)除油工序：将炼焦工艺中的剩余氨水经隔油处理除去大部分焦油，分离出来的焦油送至焦油回收系统回收，隔油后的氨水进入絮凝工序，

(2)絮凝工序：本发明在该工序中先从澄清工序中返回部分底流污泥，再加入无机絮凝剂适合混合，最后加入有机高分子絮凝剂使混合均匀。底流污泥的返回量以使除油后的剩余氨水中水不溶物含量达到4～10g/L。加入无机絮凝剂的量为10～100mg/L，无机絮凝剂为明矾、氯化铝、碱式氯化铝或硫酸铝等铝盐。加入有机絮凝剂的量为0.1～1.0mg/L，有机絮凝剂为阴离子型聚丙烯烯酰胺，其分子量为600～1500万，水解度为40～100％的为佳。表4列出了不同分子量对絮凝效果的影响。表5列出了水解度对絮凝效果的影响。

表5阴离子型聚丙烯酰胺分子量的对比

分子量用量(mg/L) 水不溶物含量(mg/L)

300万 0.2 110

600万 0.2 95

1000万 0.2 80

表6阴离子型聚丙烯酰胺水解度的影响

水解度(％) 用量(mg/L) 水不溶物含量(mg/L)

5 0.4 115

50 0.4 95

80 0.4 80

表1至表6的澄清时间均为1小时。

(3)澄清工序，澄清工序在澄清槽中进行，絮团在澄清槽中向下沉积，从底部排出口排出，除去了水不溶物的氨水则由溢流排出口排出。得到的氨水清澈透明，水不溶物含量＜20mg/L，底部污泥部分返回无絮凝工序，其余至重油回收系统。

综上所述可见，本发明的净化氨水的方法，工艺流程简单；操作方便；絮凝剂用量低，因而处理氨水成本低，日本专利(特开昭62-65786)使用聚合硫酸铁(加入量为210～1900mg/L)费用为1.5～12元/吨氨水，本发明费用为0.10～0.5元/吨氨水；氨水净化效果好，水不溶物含量＜20mg/L；经处理后的氨水其氨氮组分无明显变化。用本发明处理的氨水用于煤气精制工艺，不仅可提高煤气质量(脱硫效果提高)，而且使设备不易堵塞，此外，由于氨水中水不溶物含量低。对于后续工序萃取回收酚也极为有利，可以明显降低萃取剂的损耗，提高酚的回收率，同时也可减轻废水生化处理的负荷。

实施例1。

(1)除油工序，将剩余氨水置于带下口的不锈钢小槽中，静置10分钟，从下口取出的剩余氨水可除去80％的焦油。

(2)絮凝工序：将1000mL除油处理后的剩余氨水(水不溶物含量为550mg/L)维持在65±2℃，加入经絮凝沉积下来的污泥(即澄清工序中的底流污泥)40mL(浓度为20％重量)，使氨水中的水不溶物含量为8.5g/L。然后加氯化铝溶液10mL(浓度为4g/L)适当混合后，再加入水解度为30％的聚丙烯酰胺(其分子量为600万，浓度为0.2g/L)溶液2.0mL，使其混合均匀。

(3)澄清工序：将上述工序中的絮凝溶液置于澄清槽中2小时，清澈透明的氨水从槽的溢流口排出，其水不溶物含量为19mg/L，底流污泥从底部排出，部分返回至絮凝工序，其余去重油回收系统。

实施例2。

(1)除油工序：同实施例1。

(2)絮凝工序：取隔油处理后的剩余氨水1000mL，其水不溶物含量为480mg/L，维持温度为65±2℃，加入底流污泥(浓度为20％重量)20mL，得到水不溶物含量为4.5g/L，再加入碱式氯化铝溶液(浓度为2g/L)15mL，适当混合后，再加入水解度为70％、分子量为920万的阴离子型聚丙烯酰胺溶液(0.2g/L)1mL，使其混合均匀。

(3)澄清工序：同实施例1，所得氨水中水不溶物含量为8mg/L。

实施例3。

(1)除油工序：同实施例1。

(2)絮凝工序：取隔油处理后的剩余氨水1000mL，水不溶物含量为590mg/L，维持温度65±2℃。加入底流污泥50mL(浓度为20％重量)，使氨水中的水不溶物含量为10g/L，加入明矾溶液(4g/L)25mL，混合后，再加入水解度为90％、分子量为1000万阴离子型聚丙烯酰胺1.5mL(浓度为0.2g/L)，使其混合均匀。

(3)澄清工序：同实施例1，所得氨水中水不溶物含量为10mg/L。

实施例4。

(1)除油工序：同实施例1。

(2)絮凝工序：取隔油处理后的剩余氨水1000mL，水不溶物含量为750mg/L，维持温度65±2℃，加入底流污泥(浓度为20％重量)25mL，使氨水中水不溶物含量为5.5g/L，再加入硫酸铝溶液(4g/L)22.5mL，混合后，再加入水解度为50％、分子量为800万的阴离子型聚丙烯酰胺2.5mL(浓度为0.2g/L)，使其混合均匀。

(3)澄清工序：同实施例1。所得氨水中水不溶物含量为15mg/L。

Claims

1、一种炼焦工艺中剩余氨水的净化方法，其特征在于它包括除油、絮凝和澄清工序；

(1)除油工序：将炼焦工艺中的剩余氨水经隔油处理后除去大部分焦油，分离出来的焦油送至焦油回收系统回收，隔油后的氨水进入絮凝工序；

(2)絮凝工序：在经隔油处理后的氨水中加入从澄清工序中返回的部分底流污泥，再加入无机絮凝剂明矾、氯化铝、碱式氯化铝或硫酸铝，最后加入有机高分子絮凝剂—阴离子型聚丙烯酰胺。

(3)澄清工序：把上述工序中的絮凝氨水置于澄清槽中澄清，清澈透明的氨水从槽的溢流口排出，底流污泥部分返回至絮凝工序，其余从底部出口排出。

2.如权利要求1中的净化方法，其特征在于返回的底流污泥量以保证剩余氨水中的水不溶物达到4～10g/L，加入无机絮凝剂量为10～100mg/L氨水，加入有机高分子絮凝剂量为0.1～1.0mg/L氨水。

3.如权利要求1或2中的净化方法，其特征在于有机高分子絮凝剂阴离型聚丙烯酰胺的分子量为600～1500万，水解度为40～100％。