CN114409197B - 一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，包括：使用第一封闭单元封闭烘干床，第一封闭单元安装有第一集气罩，第一集气罩回收烘干床的烘干床烟气；使用第二封闭单元封闭于熄焦槽，第二封闭单元安装有第二集气罩，第二集气罩回收熄焦槽的熄焦水汽；第一集气罩和第二集气罩均通过烟气输送管道连通水油氨硫回收系统，水油氨硫回收系统处理烘干烟气和熄焦水汽。本发明使用第一封闭单元封闭烘干床，使用第二封闭单元封闭熄焦槽，解决了传统工艺烘干床露天布置烟气无法回收处理的技术难题；同时采用水油氨硫回收系统实现了水油氨硫分质回收综合处理，废物质分质回收变废为宝，彻底解决了VOCs无组织排放回收处理和废水处理的行业性难题。

Description

一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺。
背景技术
兰炭主要生产工艺为内燃内热式直立方形炉热解工艺技术，冷焦工艺主要有低水分熄焦、湿法熄焦等，主要存在以下难题：一是因干熄焦(低水分熄焦)工艺过程熄焦水高温气化倒逼进入炭化炉内，水汽进入炭化炉气化吸热，造成热解能源消耗大，影响煤的热解质量，煤气氢含量降低3-5％。而且水汽随煤气进入净化系统，造成煤气含水较高，致使下游制氢系统吸附剂粉化、结焦，严重影响制氢装置长周期稳定运行。同时，煤气含水高，作为锅炉燃料水分气化吸热，造成燃烧热效率低。干熄焦密封性差，炭化炉负压操作造成煤气氧含量高，为煤气加工利用增加了安全风险。二是湿法熄焦过程产生的有机物水蒸气排放环境污染严重，同时明火烘干烟气排放无法回收，能耗高。
近年国家环保要求日趋严格，兰炭产业因VOC(volatile organic compounds，挥发性有机化合物)治理、废水处理等难题，面临着关停的重大风险，产业发展形式严峻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，熄焦槽和烘干床实施全部封闭，熄焦水汽和烘干烟气同时进入水油氨硫回收系统实现水油和氨硫分离，水油冷凝回收，氨硫进入锅炉作为助燃风掺烧。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，包括：
使用第一封闭单元封闭烘干床，所述第一封闭单元安装有第一集气罩，第一集气罩回收烘干床的烘干床烟气；
使用第二封闭单元封闭于熄焦槽，所述第二封闭单元安装有第二集气罩，第二集气罩回收熄焦槽的熄焦水汽；
第一集气罩和第二集气罩均通过烟气输送管道连通水油氨硫回收系统，水油氨硫回收系统处理烘干烟气和熄焦水汽。
在一种可能的实现方式中，所述第一封闭单元封闭烘干床，第一封闭单元加高烘干床，第一封闭单元侧板不低于1.5m；
所述第一封闭单元采用耐热钢板、耐火隔热材料实施加高封闭、分层加固。
在一种可能的实现方式中，所述第二封闭单元封闭熄焦槽；
所述第二封闭单元采用钢板实施加高封闭、分层加固。
在一种可能的实现方式中，所述熄焦槽熄焦用水来自于污水处理后的中水，中水指标达到中水回用标准；；
烘干烟气、熄焦水汽经第一集气罩、第二集气罩，通过引风机负压集中收集，水油氨硫回收系统分质回收水、油、氨、硫；
水、油经水油分离单元回收废水罐，氨、硫随烟气送至电厂二次风机入口，作为助燃风进入锅炉燃烧。
在一种可能的实现方式中，水油氨硫回收系统处理烘干烟气和熄焦水汽，包括：
水油氨硫分离单元连通烟气输送管道；
水油分离单元与所述水油氨硫分离单元连通；
氨硫收集单元与所述水油氨硫单元连通。
在一种可能的实现方式中，水油氨硫分离单元分离的气态氨硫负压送入所述氨硫收集单元的电厂锅炉，气态氨硫作为助燃风参与锅炉燃烧；
所述脱硫系统与所述电厂锅炉连接，气态氨硫中的硫燃烧变成硫化物后随烟气进入所述氨硫收集单元的脱硫系统回收制取硫酸铵。
在一种可能的实现方式中，气态氨硫中的氨在电厂锅炉高温条件下通过所述氨硫收集单元的脱硝模块脱硝。
在一种可能的实现方式中，所述水油分离单元分离出的废水存储于废水罐；
所述污水处理系统将所述废水罐的废水处理成中水；
所述污水处理系统还连通熄焦槽，中水输送到熄焦槽熄焦。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明使用第一封闭单元封闭烘干床，使用第二封闭单元封闭熄焦槽，既解决了传统工艺烘干床露天布置烟气无法回收处理的技术难题；同时采用水油氨硫回收系统实现了水、油、氨、硫分质回收综合处理，废物质分质回收变废为宝，彻底解决了VOCs无组织排放回收处理和废水处理的行业性难题。
附图说明
图1为本发明提供的一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺流程图；
图2为本发明提供的烘干烟气、熄焦水汽和气态水油氨硫进入水油氨硫回收系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，包括：
使用第一封闭单元封闭烘干床，第一封闭单元安装有第一集气罩，第一集气罩回收烘干床的烘干床烟气；
使用第二封闭单元封闭于熄焦槽，第二封闭单元安装有第二集气罩，第二集气罩回收熄焦槽的熄焦水汽；
第一集气罩和第二集气罩均通过烟气输送管道连通水油氨硫回收系统，水油氨硫回收系统处理烘干烟气和熄焦水汽。
在本发明实施例中，第一封闭单元封闭烘干床，第一封闭单元加高烘干床，第一封闭单元侧板不低于1.5m；第一封闭单元采用耐热钢板、耐火隔热材料实施加高封闭、分层加固。
在本发明实施例中，第二封闭单元封闭熄焦槽，并且第二封闭单元高于熄焦槽；第二封闭单元采用钢板实施加高封闭、分层加固。
优选地，熄焦槽熄焦用水来自于污水处理后的中水，中水指标达到中水回用标准；烘干烟气、熄焦水汽经第一集气罩、第二集气罩，通过引风机负压集中收集，水油氨硫回收系统分质回收水、油、氨、硫；水、油经水油分离单元回收废水罐，氨、硫随烟气送至电厂二次风机入口，作为助燃风进入锅炉燃烧。
上述水油氨硫回收系统处理烘干烟气和熄焦水汽，包括：
水油氨硫分离单元连通烟气输送管道；
水油分离单元与水油氨硫分离单元连通；
氨硫收集单元与水油氨硫单元连通。
在本发明实施例中，水油氨硫分离单元分离的气态氨硫负压送入氨硫收集单元的电厂锅炉，气态氨硫作为助燃风参与锅炉燃烧；脱硫系统与电厂锅炉连接，气态氨硫中的硫燃烧变成硫化物后随烟气进入氨硫收集单元的脱硫系统回收制取硫酸铵。
在本发明实施例中，气态氨硫中的氨在电厂锅炉高温条件下通过氨硫收集单元的脱硝模块脱硝。
在本发明实施例中，水油分离单元分离出的废水存储于废水罐；污水处理系统将废水罐的废水处理成中水；污水处理系统还连通熄焦槽，中水输送到熄焦槽熄焦。
本发明在实际应用中，涉及到以下技术要点：1、废水处理工艺技术：兰炭生产过程中的酚氨废水经污水处理系统处理后的中水，全部回用熄焦。2、封闭式熄焦工艺技术：熄焦槽全部封闭，刮板机与烘干床连接处封闭，刮板机端口上部加水汽集气罩收集熄焦过程中产生的水汽。3、封闭式烘干工艺技术：烘干床实施加高封闭改造，封闭采用钢板、耐火砖和隔热岩棉相结合的方式进行，既杜绝了无组织排放问题、又减少了热量损失，实现了节能减排的目的。在每个烘干床机头和下料口末端安装集气罩，对烘干床烟气进行收集，收集后的烟气和熄焦槽水汽混合通过引风机经过水油分离后送入电厂二次风机入口。4、熄焦水汽、烘干烟气集中分质回收处理技术在烟气输送总管中段增设水油分离器，将烟气中的水油分离，回收废水罐，废水罐水在经生化处理后作为熄焦，实现水的闭路循环。烟气中的氨硫经二次风机负压送入电厂二次入口，作为助燃风参与锅炉燃烧，氨在锅炉高温条件下与氮氧化物反应起到脱硝作用，烟气实现达标排放；硫化物燃烧后随烟气进入脱硫系统回收制取硫酸铵。
在实际应用中，请参阅图2，优选封闭式烘干床内还安装有多个母液分离槽。母液分离槽内流动有酚氨废水，酚氨废水在母液分离槽内蒸发掉气态物质之后，焦粉沉积在母液分离槽的槽底，气态物质包括气态的水、油、氨、硫；第一集气罩与母液分离槽连通，第一集气罩回收气态物质；水油氨硫分离单元与第一集气罩连通，水油氨硫分离单元将气态物质分离成水油和氨硫；水油分离单元连通水油氨硫分离单元，从水油氨硫分离单元分离出的水油进入水油分离单元；氨硫收集单元与水油氨硫分离单元连通，从水油氨硫分离单元分离出的氨硫进入氨硫收集单元。换言之，本发明实施例的水油氨硫回收系统，不仅处理烘干床烟气和熄焦水汽，还处理酚氨废水的气态水油氨硫。母液分离槽通过烘干床余热蒸发气态物母液分离槽安装于烘干床；烘干床余热温度为150℃-300℃。本发明实施例的烘干床上安装多个母液分离槽，相邻母液分离槽之间通过溢流管连通。更进一步的，本发明实施例的第一集气罩为烘干床末端的收集罩。优选封闭式烘干床上安装上下两层母液分离槽。本发明实施例的烘干床上安装有上层母液分离槽和下层母液分离槽，下层每个母液分离槽的下方均对应烘干床的一个火嘴。
下层相邻母液分离槽相互连通，酚氨废水从下层的第一个母液分离槽注入，下层的中间母液分离槽通过溢流管连接，直至下层的最下端母液分离槽。下层母液分离槽为酚氨废水的蒸馏段，下层母液分离槽的温度为150℃-300℃，酚氨废水在下层母液分离槽快速蒸发蒸汽。
上层相邻母液分离槽相互连通，除油废水从上层第一个母液分离槽注入，上层的中间母液分离槽通过溢流管连接，直至上层的最上端母液分离槽。上层母液分离槽为酚氨废水的精馏段，上层母液分离槽的温度为80℃-150℃。
上层母液分离槽和下层母液分离槽蒸发的气态物质一并由第一集气罩回收，水油氨硫分离单元将气态物质分离成水油和氨硫，水油进入水油分离单元分离成废水和油，一部分废水再次进入上层相邻母液分离槽精馏，另一部分废水进入废水深度处理单元。需要说明的是，本发明实施例的废水深度处理单元先通过吸附塔脱酚脱油，脱油后的废水再进行生化处理。
本发明实施例还提供了一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理系统，请参阅图1，包括第一封闭单元、第二封闭单元和水油氨硫回收系统，第一封闭单元设置于烘干床，第一封闭单元安装有第一集气罩；第二封闭单元设置于熄焦槽，第二封闭单元安装有第二集气罩；水油氨硫回收系统通过烟气输送管道与第一集气罩和第二集气罩连通，烘干床的烘干烟气和熄焦槽的熄焦水汽同时进入水油氨硫回收系统。
本发明对内燃式直立方型炉熄焦槽、烘干床实施全部封闭，采用耐热钢板、耐火隔热材料实施加高封闭、分层加固的方式，解决了高温烘干钢板变形的难题。
在实际应用中，优选第一封闭单元包围烘干床，并且第一封闭单元高于烘干床。在实际应用中，优选第二封闭单元包围熄焦槽，并且第二封闭单元高于熄焦槽。基于上述，本发明实施例的第一封闭单元和第二封闭单元的外侧均为耐热钢板层，第一封闭单元和第二封闭单元的内侧均为耐火隔热材料层。
请继续参阅图1，本发明实施例的水油氨硫回收系统包括水油氨硫分离单元、水油分离单元和氨硫收集单元，水油氨硫分离单元连通烟气输送管道；水油分离单元与水油氨硫分离单元连通；氨硫收集单元与水油氨硫单元连通。本发明实施例的水油氨硫分离单元包括水油冷凝模块和氨硫回收模块；水油冷凝模块与水油分离单元连通，氨硫回收模块与氨硫收集单元连通；气态物质流经水油冷凝模块将水蒸气变成水、将气态油变成液态油，水和液态油流入水油分离单元；气态物质流经氨硫回收模块将气态氨变成液态氨、将气态硫变成液态硫，液态氨和液态硫流入氨硫收集单元。本发明实施例的水油在水油分离单元分离的水和油回收废水罐静置回收轻油；废水罐与熄焦槽连通，废水罐中废水再次供熄焦槽熄焦。
本发明实施例的氨硫收集单元包括电厂锅炉，水油氨硫分离单元分离的气态氨硫负压送入电厂锅炉，气态氨硫作为助燃风参与锅炉燃烧。
更进一步的，本发明实施例的氨硫收集单元还包括脱硫系统，脱硫系统与电厂锅炉连接，气态氨硫中的硫燃烧变成硫化物后随烟气进入脱硫系统回收制取硫酸铵。
更进一步的，本发明实施例的氨硫收集单元还包括：脱硝模块，脱硝模块与电厂锅炉连接，气态氨硫中的氨在电厂锅炉高温条件下通过脱硝模块脱硝。
除此之外，在本发明实施例中，生产过程产生的剩余氨水经预处理脱油脱酚-循环蒸氨等工艺处理后，处理后中水全部用于熄焦，熄焦燃料来源于煤气提氢后的解吸气。熄焦水汽、烘干烟气经集气罩，通过引风机负压集中收集，水、油、氨、硫分质回收变废为宝。烟气中的水、油经冷凝分离装置回收废水罐，氨、硫随烟气送至电厂二次风机入口，作为助燃风进入锅炉燃烧，氨在锅炉高温条件下与氮氧化物反应起到脱硝作用，烟气实现达标排放；硫化物燃烧后随烟气进入脱硫系统回收制取硫酸铵。
请继续参阅图1，本发明实施例的水油分离单元还连通有废水罐，水油分离单元分离出的废水存储于废水罐。
请继续参阅图1，本发明实施例的废水罐还连通有污水处理系统，污水处理系统将废水罐的废水处理成中水；污水处理系统还连通熄焦槽，中水输送到熄焦槽熄焦。
更具体的，在本发明实施例中，兰炭生产过程中的酚氨废水经污水处理系统处理后的中水，全部回用熄焦。熄焦槽全部封闭，刮板机与烘干床连接处封闭，刮板机端口上部加水汽集气罩收集熄焦过程中产生的水汽。烘干床实施加高封闭改造，封闭采用钢板、耐火砖和隔热岩棉相结合的方式进行，既杜绝了无组织排放问题、又减少了热量损失，实现了节能减排的目的。在每个烘干床机头和下料口末端安装集气罩，对烘干床烟气进行收集，收集后的烟气和熄焦槽水汽混合通过引风机经过水油分离后送入电厂二次风机入口。
在一种实施方式中，优选烟气输送总管中段增设水油分离器，将烟气中的水油分离，回收废水罐，废水罐水在经生化处理后作为熄焦不是，实现水的闭路循环。烟气中的氨硫经二次风机负压送入电厂二次入口，作为助燃风参与锅炉燃烧，氨在锅炉高温条件下与氮氧化物反应起到脱硝作用，烟气实现达标排放；硫化物燃烧后随烟气进入脱硫系统回收制取硫酸铵。
本发明使用第一封闭单元封闭烘干床，使用第二封闭单元封闭熄焦槽，既解决了传统工艺烘干床露天布置烟气无法回收处理的技术难题；同时采用水油氨硫回收系统实现了水、油、氨、硫分质回收综合处理，废物质分质回收变废为宝，彻底解决了VOCs无组织排放回收处理和废水处理的行业性难题。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，包括：
使用第一封闭单元封闭烘干床，所述第一封闭单元安装有第一集气罩，第一封闭单元加高烘干床，在每个烘干床机头和下料口末端安装集气罩；烘干床内还安装有多个母液分离槽，母液分离槽内流动有酚氨废水，酚氨废水在母液分离槽内蒸发掉气态物质之后，焦粉沉积在母液分离槽的槽底，气态物质包括气态的水、油、氨和硫，第一集气罩回收烘干床的烘干床烟气和所述气态物质；
使用第二封闭单元封闭熄焦槽，所述第二封闭单元安装有第二集气罩，第二集气罩回收熄焦槽的熄焦水汽；
第一集气罩和第二集气罩均通过烟气输送管道连通水油氨硫回收系统，水油氨硫回收系统处理烘干床烟气、熄焦水汽以及酚氨废水的气态水油氨硫；
水油氨硫回收系统包括水油氨硫分离单元、水油分离单元和氨硫收集单元，水油氨硫分离单元连通烟气输送管道；水油分离单元与水油氨硫分离单元连通；氨硫收集单元与水油氨硫分离单元连通；所述水油氨硫分离单元将水油和氨硫分离，从所述水油氨硫分离单元分离出的水油进入水油分离单元进一步处理，从所述水油氨硫分离单元分离出的氨硫进入氨硫收集单元进一步处理。
2.根据权利要求1所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，所述第一封闭单元封闭烘干床；
所述第一封闭单元采用耐热钢板、耐火隔热材料实施加高封闭、分层加固。
3.根据权利要求1所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，所述第二封闭单元封闭熄焦槽；
所述第二封闭单元采用钢板实施加高封闭、分层加固。
4.根据权利要求1所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，所述熄焦槽熄焦用水来自于污水处理后的中水，中水指标达到中水回用标准。
5.根据权利要求1所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，氨硫收集单元包括电厂锅炉；
水油氨硫分离单元分离的气态氨硫负压送入氨硫收集单元的电厂锅炉，气态氨硫作为助燃风参与锅炉燃烧；
氨硫收集单元还包括脱硫系统；
所述脱硫系统与所述电厂锅炉连接，气态氨硫中的硫燃烧变成硫化物后随烟气进入氨硫收集单元的脱硫系统回收制取硫酸铵。
6.根据权利要求5所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，氨硫收集单元还包括脱硝模块，所述脱硝模块与所述电厂锅炉连接，气态氨硫中的氨在所述电厂锅炉高温条件下通过氨硫收集单元的脱硝模块脱硝。
7.根据权利要求5所述的熄焦封闭式烘干水油氨硫分质回收处理工艺，其特征在于，所述水油分离单元分离出的废水存储于废水罐；
污水处理系统将所述废水罐的废水处理成中水；
所述污水处理系统还连通熄焦槽，中水输送到熄焦槽熄焦。
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