CN112062382A - 一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，包括碱液泵、上塔泵、混合器、废水换热器、废水泵、蒸氨塔、再沸器和提压风机，所述碱液泵的出口端和上塔泵的出口端均与混合器的入口端通过管道连接，所述混合器的出口端与废水换热器的进口端通过管道连接，所述废水换热器与蒸氨塔通过管道连接，所述再沸器与蒸氨塔底部通过管道连接，所述提压风机与蒸氨塔通过管道连接。有益效果在于：采用蒸汽换热的方式，间接对蒸氨塔内部进行升温，加热过程中蒸汽不与焦炉煤气或废水接触，从而能够在加热后使得蒸汽转变为冷凝液进行回收利用，较传统蒸氨方式显著减少了蒸汽转化的废水量，以便于提升蒸氨分离的效率，且能够降低了蒸汽的消耗量，降低加工成本。

Description

一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置及其使用方法。

背景技术

在焦化行业煤气生产的过程中，焦化处理后剩余氨水中污染物的浓度较高，属于难降解的工业废水。为了满足排放要求，需要进行环保处理，其中，蒸氨是将焦化工序产生的化工分离废水和剩余氨水进行蒸馏，通过蒸馏处理后降低废水中的氨氮含量，以满足相关环保要求，以便于下一步工序进行。

传统蒸氨法是将剩余氨水进行除油、除杂、换热、加碱等预处理后，再送入蒸氨塔顶部进行蒸氨加工。通过经过升温处理后的低压蒸汽进入塔底进行加热，从而使得塔内氨气及水气混合物与顶部的剩余氨水之间进行逆流换热传质。使得氨水中氨氮含量降低至设计值，从而达到蒸氨目的。但是采用此方法加工存在的问题在于，将通过蒸汽直接加热的方式将蒸汽转化为废水，耗费能量较高，且蒸汽在加热过程中会液化成水滴，进而混入废水中，不但增加了废水中的含氨量，不便于进行回收，还影响了废水处理的效率，且增加了蒸汽的损耗量，无法满足现阶段的生产需求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置及其使用方法，以解决现有技术中将通过蒸汽直接加热的方式将蒸汽转化为废水，耗费能量较高，且蒸汽在加热过程中会液化成水滴，进而混入废水中，不但增加了废水中的含氨量，不便于进行回收，还影响了废水处理的效率，且增加了蒸汽的损耗量，无法满足现阶段的生产需求的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案中采用蒸汽换热的方式，间接对蒸氨塔内部进行升温，加热过程中蒸汽不与焦炉煤气或废水接触，从而能够在加热后使得蒸汽转变为冷凝液进行回收利用，较传统蒸氨方式显著减少了蒸汽转化的废水量，以便于提升蒸氨分离的效率，且能够降低了蒸汽的消耗量，降低加工成本的技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，包括碱液泵、上塔泵、混合器、废水换热器、废水泵、蒸氨塔、再沸器和提压风机，所述碱液泵的出口端和上塔泵的出口端均与混合器的入口端通过管道连接，所述混合器的出口端与废水换热器的进口端通过管道连接，所述废水换热器与蒸氨塔通过管道连接，所述蒸氨塔的底部设有与废水换热器相连接的管道，废水泵安装在该管道上，所述再沸器与蒸氨塔底部通过管道连接，所述提压风机与蒸氨塔通过管道连接。

作为优选，所述蒸氨塔的顶部设有捕雾器，所述蒸氨塔的下方设有竖向排列布置的塔盘。

作为优选，所述再沸器的侧壁上设有伸入蒸氨塔内底部的换热管，用以在蒸氨塔底部形成用于换热的虹吸区域。

作为优选，所述提压风机的出口端与蒸氨塔连接处位于换热管所形成的虹吸区域上方25cm处。

本发明还提供一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置的使用方法,应用于上述用于焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置中，使用时，废水通过上塔泵导入混合器内，同时碱液泵将碱液泵入混合器内与废水进行混合，从而对废水的PH值进行调节，混合完毕后的废水会沿着管道继续流动进入废水换热器内进行升温换热，经过升温换热后的废水沿着管道继续移动，进入蒸氨塔内，并在重力作用下落在塔盘上，废水在塔盘上层层流动，最终落入塔底，同时提压风机工作将焦炉煤气导入蒸氨塔内底部，从而在废水在塔盘上下落的过程中与废水进行换热处理，从而将废水中含有的氨元素以气体的形式分离出，此外，低压蒸汽经过再沸器的换热处理后导入至蒸氨塔底部的换热管内，从而对蒸氨塔内进行增温，以配合蒸氨反应的进行，经过反应后的氨气跟随焦炉煤气一同上升并通过捕雾器将焦炉煤气中混合的液滴进行过滤，经过过滤后的焦炉煤气会混合着氨气一同通过蒸氨塔顶部的管道离开，以便于进行下一步的除氨处理，而换热管内部循环的蒸汽会在换热管内部液化，并重新导入至再沸器中进行汽化处理，从而实现蒸汽的循环，由于蒸汽始终在换热管内部循环，未与废水及煤气接触，仍为洁净状态，能够在冷凝后进行回收，而蒸氨塔底部存留的废水在废水泵的作用下导入废水换热器内部，从而对从混合器导入废水换热器内的废水进行换热，最终沿管道排出后进行进一步加工

有益效果在于：采用蒸汽换热的方式，间接对蒸氨塔内部进行升温，加热过程中蒸汽不与焦炉煤气或废水接触，从而能够在加热后使得蒸汽转变为冷凝液进行回收利用，较传统蒸氨方式显著减少了蒸汽转化的废水量，以便于提升蒸氨分离的效率，且能够降低了蒸汽的消耗量，降低加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置及其使用方法的工作示意图。

附图标记说明如下：

1、碱液泵；2、上塔泵；3、混合器；4、废水换热器；5、废水泵；6、提压风机；7、蒸氨塔；8、换热管；9、再沸器；10、塔盘；11、捕雾器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1所示，本发明提供了焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，包括碱液泵1、上塔泵2、混合器3、废水换热器4、废水泵5、蒸氨塔7、再沸器9和提压风机6，碱液泵1的出口端和上塔泵2的出口端均与混合器3的入口端通过管道连接，上塔泵2将需要进行加工的废水泵5入混合器3内，并通过碱液泵1将碱液同样泵入混合器3内，进行充分混合，从而能够对废水中的酸液进行中和，以便于进行后续加工，混合器3的出口端与废水换热器4的进口端通过管道连接，能够使得混合器3内部的废水通过管道进入至换热器内进行初步换热，从而提升废水的温度，以便于提升蒸氨反应的效率，无需通过蒸汽进行预热，降低蒸汽的使用量，废水换热器4与蒸氨塔7通过管道连接，用以将经过换热处理后的废水泵5入蒸氨塔7的顶部进行蒸氨加工，蒸氨塔7的底部设有与废水换热器4相连接的管道，废水泵5安装在该管道上，能够将经过蒸氨塔7加工后积存在蒸氨塔7塔底的废水通过废水泵5重新泵入废水换热器4内，由于经过蒸氨加工后的废水温度较高，而从混合器3导入废水换热器4内的废水为常温，从而利用经过蒸氨加工后的废水对从混合器3导入废水换热器4内的废水进行预热，进而能够提升从混合器3导入废水换热器4内的废水温度，能够节省蒸汽的使用量，降低能源消耗，节省加工成本，再沸器9与蒸氨塔7底部通过管道连接，再沸器9的外壁上设有与外部低压蒸汽相联通的管道，能够将低压蒸汽导入再沸器9内进行换热，且再沸器9的外壁上设有废水回流的管道，能够将进行换热处理后变为废水的蒸汽通过回流管道进行回收，提压风机6与蒸氨塔7通过管道连接，提压风机6能够将焦炉煤气泵入蒸氨塔7内与废水进行换热处理。

蒸氨塔7的顶部设有捕雾器11，捕雾器11能够对从蒸氨塔7内部进行换热处理后的焦炉煤气中混合的液滴进行过滤，从而降低焦炉煤气中的含水量，以便于适配后续加工，蒸氨塔7的下方设有竖向排列布置的塔盘10，塔盘10上开设有通孔，能够使得进入蒸氨塔7内的废水在塔盘10上铺开并穿过通孔进行流动，从而增加废水与焦炉煤气之间的接触几率，废水换热器4与蒸氨塔7之间的连接处位于捕雾器11和塔盘10之间，能够使得进入蒸氨塔7内的废水充分在塔盘10上流通，进一步提升废水与焦炉煤气之间的接触几率，提升废水的换热效率。

再沸器9的侧壁上设有伸入蒸氨塔7内底部的换热管8，换热管8位于蒸氨塔7的内底部，能够使得经过再沸器9排入蒸氨塔7内部的蒸汽进入换热管8内循环，进而在蒸氨塔7底部形成用于换热的虹吸区域，进而通过换热管8对废水进行加热，使得废水中的氨气发生分离，进而使得废水中的氨氮降低至设计值，实现蒸氨的目的。

提压风机6的出口端与蒸氨塔7连接处位于换热管8所形成的虹吸区域上方25cm处，采用此种设计，使得换热管8周边形成的虹吸区域的周边温度与焦炉煤气对应，从而能够提升蒸氨塔7的反应效率。

采用上述结构，使用时，操作人员将需要进行蒸氨处理的废水通过上塔泵2导入混合器3内，而后将碱液泵1内部的碱液泵入混合器3内与废水进行混合，从而对废水进行中和，以便于后续进行蒸氨加工；

混合完毕后的废水会沿着管道继续流动进入废水换热器4内进行升温换热，经过升温换热后的废水沿着管道继续移动，进入蒸氨塔7内，并在重力作用下落在塔盘10上，废水在塔盘10上层层流动，最终落入塔底，同时提压风机6工作将焦炉煤气导入蒸氨塔7内底部，从而在废水在塔盘10上下落的过程中与废水进行换热处理，从而将废水中含有的氨元素以气体的形式分离出，进入蒸氨塔7的焦炉煤气与废水量体积比200:1，塔底操作温度96-98度，能够提升换热反应的效率，此外，低压蒸汽经过再沸器9的换热处理后导入至蒸氨塔7底部的换热管8内，从而对蒸氨塔7内进行增温，以配合蒸氨反应的进行，经过反应后的氨气跟随焦炉煤气一同上升并通过捕雾器11将焦炉煤气中混合的液滴进行过滤，从而降低焦炉煤气中的含水量，以便于适配后续加工，经过过滤后的焦炉煤气会混合着氨气一同通过蒸氨塔7顶部的管道离开，且导出的焦炉煤气温度较高无需进行预热，以便于进行下一步的除氨处理，而换热管8内部循环的蒸汽会在换热管8内部液化，并重新导入至再沸器9中进行汽化处理，从而实现蒸汽的循环，由于蒸汽始终在换热管8内部循环，未与废水及煤气接触，仍为洁净状态，能够在冷凝后进行回收，以便于后续使用，降低生产成本，而蒸氨塔7底部存留的废水温度较高，在90度左右，在废水泵5的作用下导入废水换热器4内部，从而对从混合器3导入废水换热器4内的废水进行换热后沿管道排出进行进一步的加工，使得从混合器3导入废水换热器4内的废水温度升高，而从蒸氨塔7底部导出的废水温度降低，以满足后续的加工要求，同时还能够实现换热，显著提升了装置的实用性，降低生产成本。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，包括碱液泵（1）、上塔泵（2）、混合器（3）、废水换热器（4）、废水泵（5）、蒸氨塔（7）、再沸器（9）和提压风机（6），其特征在于：所述碱液泵（1）的出口端和上塔泵（2）的出口端均与混合器（3）的入口端通过管道连接，所述混合器（3）的出口端与废水换热器（4）的进口端通过管道连接，所述废水换热器（4）与蒸氨塔（7）通过管道连接，所述蒸氨塔（7）的底部设有与废水换热器（4）相连接的管道，废水泵（5）安装在该管道上，所述再沸器（9）与蒸氨塔（7）底部通过管道连接，所述提压风机（6）与蒸氨塔（7）通过管道连接。

2.根据权利要求1所述的焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，其特征在于：所述蒸氨塔（7）的顶部设有捕雾器（11），所述蒸氨塔（7）的下方设有竖向排列布置的塔盘（10）。

3.根据权利要求1所述的焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，其特征在于：所述再沸器（9）的侧壁上设有伸入蒸氨塔（7）内底部的换热管（8），用以在蒸氨塔（7）底部形成用于换热的虹吸区域。

4.根据权利要求1所述的焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置，其特征在于：所述提压风机（6）的出口端与蒸氨塔（7）连接处位于换热管（8）所形成的虹吸区域上方25cm处。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的焦炉煤气蒸吹剩余氨水装置的使用方法，其特征在于：使用时，废水通过上塔泵（2）导入混合器（3）内，同时碱液泵（1）将碱液泵入混合器（3）内与废水进行混合，从而对废水的PH值进行调节，混合完毕后的废水会沿着管道继续流动进入废水换热器（4）内进行升温换热，经过升温换热后的废水沿着管道继续移动，进入蒸氨塔（7）内，并在重力作用下落在塔盘（10）上，废水在塔盘（10）上层层流动，最终落入塔底，同时提压风机（6）工作将焦炉煤气导入蒸氨塔（7）内底部，从而在废水在塔盘（10）上下落的过程中与废水进行换热处理，从而将废水中含有的氨元素以气体的形式分离出，此外，低压蒸汽经过再沸器（9）的换热处理后导入至蒸氨塔（7）底部的换热管（8）内，从而对蒸氨塔（7）内进行增温，以配合蒸氨反应的进行，经过反应后的氨气跟随焦炉煤气一同上升并通过捕雾器（11）将焦炉煤气中混合的液滴进行过滤，经过过滤后的焦炉煤气会混合着氨气一同通过蒸氨塔（7）顶部的管道离开，以便于进行下一步的除氨处理，而换热管（8）内部循环的蒸汽会在换热管（8）内部液化，并重新导入至再沸器（9）中进行汽化处理，从而实现蒸汽的循环，由于蒸汽始终在换热管（8）内部循环，未与废水及煤气接触，仍为洁净状态，能够在冷凝后进行回收，而蒸氨塔（7）底部存留的废水在废水泵（5）的作用下导入废水换热器（4）内部，从而对从混合器（3）导入废水换热器（4）内的废水进行换热，最终沿管道排出后进行进一步加工。

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