CN204211590U - 一种处理含酚废水的脱氨提酚装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种处理含酚废水的脱氨提酚装置，包括酸性水汽提塔、萃取塔、水塔和酚塔，采用酸性水汽提塔以对汽提的方式对酸性气体和氨进行脱除并回收，并采用了三级冷凝分液来进行分离，保证了脱氨的效果；采用溶剂萃取法从高浓度含酚污水中回收酚类物质，含酚水与萃取剂在萃取塔中逆流接触，配合高效液液分配器，可保证萃取效率；水塔为精馏塔，能够使溶剂由塔顶排出，废水达标后由塔釜排出，而且会产生一部分热水回到酸性水汽提塔中；酚塔为精馏塔，能够使萃取相中的粗酚由塔顶排出，溶剂由塔底排出。本实用新型既实现了脱氨提酚的分离效果(分离出粗氨、粗酚)，又保证了萃取剂、水的循环利用，并充分考虑了热的充分利用。
Description
技术领域
本实用新型属于含酚废水处理技术领域，涉及一种处理含酚废水的脱氨提酚装置。
背景技术
在鲁奇碎煤加压气化和煤中低温干馏过程中，会产生大量高浓度含酚废水，由于酚类及氨类物质的存在，废水不能直接进入生化处理工段进行处理。因此，需要对含酚废水进行预处理，以达到生化处理的要求；同时回收废水中的酚和氨，作为副产品，进行再利用。
煤中低温干馏工艺中，兰炭废水是煤制半焦产品及熄焦过程中产生的废水，其COD、BOD、SS、酚、NH3-N、油等含量非常高，成分复杂多变，其中有机污染物以苯酚类化合物为主，占总有机物的一半以上，其次还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等；无机污染物主要以氰化物、硫化物、铵盐为主，兰炭废水是一种典型的难降解高浓度有机废水，处理难度很大。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于对兰炭废水进行脱氨、提酚的处理，既能够使经过处理的废水进行后续的生化处理，又能够回收的酚类产品，增加收益。并提供一种处理鲁奇气化工艺中含酚废水的脱氨提酚装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种处理含酚废水的脱氨提酚装置，包括：
酸性水汽提塔，其设有两路入口和三路出口，其顶部入口与冷进料装置相连接，其中部入口与热进料加热装置相连接；其顶部出口与酸气冷凝器相连接，其中部出口与冷凝分液装置相连接，其底部出口为物料出口，经过滤器、换热器与萃取塔的顶部入口相连接，酸性水汽提塔的底部设有加热装置；
萃取塔，其设有两路入口和两路出口，其顶部入口与酸性水汽提塔的底部出口相连接，其底部入口经萃取剂循环泵与酚塔回流罐出口之一相连接；其顶部出口依次经萃取相缓冲槽、进料泵、冷凝器、换热器与酚塔中部入口相连接；其底部出口为物料出口，经进料泵、换热器与水塔的上部入口相连接；
水塔，其设有两路入口和两路出口，其中部入口与萃取塔底部出口相连接，其顶部出口经冷凝器与静置分层器相连接，静置分层器的水相出口与含酚废水储槽相连接，油相出口与酚塔回流罐入口相连接；其底部出口为物料出口，经换热器、废水出料泵与废水冷却器相连接，废水冷却器的出口之一与水塔的上部入口相连接；水塔底部还设有加热器；
酚塔，其设有两路入口和两路出口，其上部入口与酚塔回流罐的出口之一相连接，其中部入口与萃取相缓冲槽相连接；其顶部出口经冷凝器与酚塔回流罐的入口相连接，酚塔回流罐的入口还与萃取剂槽相连接，酚塔回流罐还设有经萃取剂循环泵与萃取塔底部入口相连接的出口；酚塔的中部出口为物料出口，中部出口经酚塔进料换热器、冷却器与粗酚产品中间罐相连接；酚塔的底部还设有加热器。
所述的酸性水汽提塔底部的加热装置是以导热油为传热介质的酸性水汽提塔再沸器；
所述的酸性水汽提塔的底部出口与萃取塔顶部之间依次设有酚水过滤器、热进料换热器和萃取塔水相进料换热器。
所述的酸气冷凝器设有与酸性气冷凝液槽相连接的液态出口，以及与酸性气处理单元相连接的气态出口。
所述的冷凝分液装置包括依次相连接的第一级冷凝分液装置、第二级冷凝分液装置和第三级冷凝分液装置，各级冷凝分液装置的气态出口与氨精制单元相连接，液态出口与含酚废水储槽相连接。
所述的萃取塔的顶部出口依次经萃取相缓冲槽缓冲储存、经酚塔进料泵加压、经酚塔冷凝器和酚塔进料换热器换热后与酚塔中部入口相连接；而酚塔的底部出口依次能够经酚塔进料换热器换热、经粗酚产品冷却器冷却后与粗酚产品中间罐相连接。
所述的萃取塔底部出口经加压的水塔进料泵、经换热的水塔进料换热器与水塔中部入口相连接；而水塔底部出口经水塔进料换热器，再经废水出料泵与废水冷却器相连接；所述的废水冷却器设有两路出口，一路与生化处理单元相连接，一路与水塔的上部入口相连接。
所述的酚塔回流罐的第一入口依次经第一酚塔冷凝器、第二酚塔冷凝器与酚塔顶部出口相连接；酚塔回流罐的第二入口经溶剂液泵与溶剂槽相连接；酚塔回流罐的第三入口与静置分层器相连接；
酚塔回流罐的第一出口经加压的酚塔回流泵与酚塔的上部入口相连接；第二出口经加压的溶剂循环泵与萃取塔的底部入口相连接。
所述的水塔底部的加热器是以导热油为传热介质的水塔再沸器；
所述的酚塔底部的加热器是以导热油为传热介质的酚塔再沸器。
所述的酸水汽提塔的内热进料以下部分采用BEC型抗堵斜孔塔盘搭建，热进料以上部分采用BEC型散堆填料搭建；萃取塔采用BEC型规整填料搭建；酚塔采用BEC型立体传质浮阀塔盘搭建；水塔采用BEC型立体传质浮阀塔盘搭建。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的处理含酚废水的脱氨提酚装置，是一个多种处理的有机结合；其采用酸性水汽提塔以对汽提的方式对酸性气体和氨进行脱除并回收，并采用了三级冷凝分液来进行分离，保证了脱氨的效果，经过三级冷凝后进入氨精制单元，最终得到液氨产品；采用溶剂萃取法从高浓度含酚污水中回收酚类物质，并采用汽提的方式回收污水中残留的萃取剂；其中萃取塔采用BEC型规整填料，含酚水与萃取剂在萃取塔中逆流接触，配合高效液液分配器，可保证萃取效率；水塔为精馏塔，能够使溶剂由塔顶排出，废水达标后由塔釜排出，而且会产生一部分热水回到酸性水汽提塔中；酚塔为精馏塔，能够使萃取相中的粗酚由塔顶排出，溶剂由塔底排出，并通过酚塔回流罐收集萃取剂并返回到萃取塔再次利用。本实用新型提供的装置包括了含氨凝液、含酚废水、萃取剂的循环利用，既实现了脱氨提酚的分离效果(分离出粗氨、粗酚)，又保证了萃取剂、水的循环利用，并充分考虑了热量的充分利用。
本实用新型提供的处理含酚废水的脱氨提酚装置，对各个塔进行了合理的结构设置，保证了各个塔的高效工作。酸水汽提塔作为含酚废水脱酸脱氨用。由于本身含酚废水中组成复杂，杂质含量大，且含有高粘度油与少量较小粒径的固体颗粒，塔内较易形成堵塞，所以该塔内热进料以下部分需要选用抗堵能力较强的板式塔内件，本实用新型选用BEC型抗堵斜孔塔盘。热进料以上部分主要介质为酸性气和酸性水，介质抗堵要求低，但抗腐蚀要求高，所以该段选用BEC型散堆金属填料。萃取塔内件形式主要有转盘萃取和填料两种。国内以往脱酚萃取塔主要采用的是转盘萃取塔，虽说转盘萃取塔优势明显，但也存在较大缺点，诸如能耗大(转子电机)、故障率高，不能保证装置长期平稳操作。对此本实用新型采用新型BEC萃取用规整填料，并采用填料的不同组合，配合高效液液分配器，可保证萃取效率。酚塔为精馏塔，内构件选用BEC型高效立体传质浮阀塔盘。能够使萃取相中的粗酚由塔顶排出，溶剂由塔底排出。水塔为精馏塔，内构件选用BEC型高效立体传质浮阀塔盘。能够使溶剂由塔顶排出，废水达标后由塔釜排出。
本实用新型提供的处理含酚废水的脱氨提酚装置，作为一个整体的系统，其热能得到了充分的利用，是一种高效节能的装置；其采用导热油加热，能够保证加热稳定性，并且易于控制和安全监测，能够在较低的压力下，获得较高的工作温度，减少设备投资；而且运行费用低，回收投资较快；采用塔釜液体加热进料，能够充分利用热量，减少热量损失。导热油的加热源由工厂废热提供，能够极大的减少设备运行成本。其中设置的多个换热器实现了充分换能利用，比如水塔进料换热器对进入水塔的废水与出水塔的处理水的换热；还比如酚塔冷凝器对萃取塔流出的进入酚塔的液体与进入酚塔回流罐的液体之间的换热等。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图之一；
图2为本实用新型的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
参见图1、图2，一种处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，包括：
酸性水汽提塔101，其设有两路入口和三路出口，其顶部入口与冷进料装置相连接，其中部入口与热进料加热装置相连接；其顶部出口与酸气冷凝器相连接，其中部出口与冷凝分液装置相连接，其底部出口为物料出口，经过滤器、换热器与萃取塔102的顶部入口相连接，酸性水汽提塔101的底部设有加热装置；
萃取塔102，其设有两路入口和两路出口，其顶部入口与酸性水汽提塔的底部出口相连接，其底部入口经萃取剂循环泵402与酚塔回流罐309出口之一相连接；其顶部出口依次经萃取相缓冲槽307、进料泵、冷凝器、换热器与酚塔104中部入口相连接；其底部出口为物料出口，经进料泵、换热器与水塔103的上部入口相连接；
水塔103，其设有两路入口和两路出口，其中部入口与萃取塔102底部出口相连接，其顶部出口经冷凝器与静置分层器308相连接，静置分层器308的水相出口与含酚废水储槽相连接，油相出口与酚塔回流罐309入口相连接；其底部出口为物料出口，经换热器、废水出料泵405与废水冷却器213相连接，废水冷却器213的出口之一与水塔103的上部入口相连接；水塔103底部还设有加热器；
酚塔104，其设有两路入口和两路出口，其上部入口与酚塔回流罐309的出口之一相连接，其中部入口与萃取相缓冲槽307相连接；其顶部出口经冷凝器与酚塔回流罐309的入口相连接，酚塔回流罐309的入口还与萃取剂槽311相连接，酚塔回流罐309还设有经萃取剂循环泵402与萃取塔底部入口相连接的出口；酚塔104的中部出口为物料出口，中部出口经酚塔进料换热器214、冷却器与粗酚产品中间罐310相连接；酚塔104的底部还设有加热器。
具体的，参见图1，所述的酸性水汽提塔底部的加热装置是以导热油为传热介质的酸水汽提塔再沸器202；
所述的酸性水汽提塔的底部出口与萃取塔顶部之间依次设有酚水过滤器501、热进料换热器203和萃取塔水相进料换热器204。
所述的酸气冷凝器设有与酸性气冷凝液槽301相连接的液态出口，以及与酸性气处理单元相连接的气态出口。
所述的冷凝分液装置包括依次相连接的第一级冷凝分液装置(包括第一冷凝205和第一分液罐304、第二级冷凝分液装置(包括第二冷凝206和第二分液罐305)和第三级冷凝分液装置(包括第三冷凝207和第三分液罐306)，各级冷凝分液装置的气相出口与氨精制单元相连接，液相出口与含酚废水储槽相连接(液相出口管上还设有换热器208)。
下面给出酸性水汽提塔的具体工作过程：
含酚废水自兰炭装置来，首先经过预处理单元，经过预处理后的废水再经加压后进入到脱氨提酚装置。
含酚废水进入到脱氨提酚装置后分为两路进入到酸性水汽提塔101中，一路作为热进料先与酸水汽提塔塔釜物料换热后进入到酸水汽提塔中部(所述的热进料通过脱氨进料换热器409加热，再通过第一储液罐302和第二储液罐303，再经过脱氨进料泵401进入，另一路作为冷进料直接进入到酸水汽提塔顶部。
酸性水汽提塔利用导热油作为热源，通过酸水汽提塔再沸器202将塔釜循环液加热部分汽化后返回到酸性水汽提塔中。塔顶酸性气经过酸气冷凝器201冷却后进入到酸性气冷凝液槽301中，酸性气出装置去酸性气处理单元，酸性水出装置返回到含酚废水储槽中；
酸性水汽提塔中部侧线采出粗气氨，进过三级冷凝及三级分液后，粗气氨出装置进入到氨精制单元，含氨凝液返回到含酚废水储槽循环；
酸性水汽提塔塔釜脱酸脱氨后含酚水经过酚水过滤器501、热进料换热器203、萃取塔水相进料换热器204换热后进入到萃取塔102顶部；
具体的，参见图2，所述的萃取塔102的顶部出口依次经萃取相缓冲槽307缓冲储存、经酚塔进料泵403加压、经酚塔冷凝器210和酚塔进料换热器214换热后与酚塔104中部入口相连接；而酚塔104的底部出口依次能够经酚塔进料换热器214换热、经粗酚产品冷却器217冷却后与粗酚产品中间罐310相连接。
所述的萃取塔102底部出口经加压的水塔进料泵404、经换热的水塔进料换热器209与水塔103中部入口相连接；而水塔103底部出口经水塔进料换热器209，再经废水出料泵405与废水冷却器213相连接；所述的废水冷却器213设有两路出口，一路与生化处理单元相连接，一路与水塔103的上部入口相连接。
所述的酚塔回流罐309的第一入口依次经第一酚塔冷凝器210、第二酚塔冷凝器216与酚塔104顶部出口相连接；酚塔回流罐309的第二入口经溶剂液泵408与溶剂槽311相连接；酚塔回流罐309的第三入口与静置分层器308相连接；
酚塔回流罐309的第一出口经加压的酚塔回流泵406与酚塔104的上部入口相连接；第二出口经加压的溶剂循环泵402与萃取塔102的底部入口相连接。
所述的水塔103底部的加热器是以导热油为传热介质的水塔再沸器211；
所述的酚塔104底部的加热器是以导热油为传热介质的酚塔再沸器215。
下面分别给出萃取塔102、水塔103、酚塔104的工作过程：
萃取塔102中，来自酸水汽提塔塔釜的含酚水与来自溶剂循环泵402的萃取剂在萃取塔中逆流接触，萃取塔顶的萃取相经过萃取相缓冲槽307、酚塔进料泵403加压后再依次经过酚塔冷凝器210、酚塔进料换热器214换热后酚塔中部；萃取塔底的萃余相经水塔进料泵404加压后，在经过水塔进料换热器209换热后进入到水塔中上部。
水塔103塔顶气相经过水塔冷凝器211冷凝后先进入到静置分层器308中静置分层，水相出装置返回到含酚废水储槽中循环，油相含萃取剂进入到酚塔回流罐309中；水塔塔釜物料为脱氨提酚后废水先与水塔进料换热后209，再经废水出料泵405加压后进入到废水冷却器213降温后分为两路，一路送出装置去生化处理系统，另一路作为水塔回流返回到水塔塔顶；水塔利用导热油作为热源，通过水塔再沸器212将塔釜循环液加热部分汽化后返回到酸性水汽提塔中。
酚塔104塔顶气相依次进过酚塔冷凝器一210和酚塔冷凝器二216冷凝后进入到酚塔回流罐309中，同时外界补充的新鲜溶剂通过溶剂槽311和溶剂液下泵408后进入到酚塔回流罐中，酚塔回流罐309分为两路，一路作为酚塔回流经过酚塔回流泵406加压后进入到酚塔塔顶，另一路作为循环溶剂经过溶剂循环泵402加压后进入到萃取塔塔底；
酚塔塔釜物料为粗酚产品，其依次经过酚塔进料换热器214、粗酚产品冷却器217降温至40℃后进入到粗酚产品中间罐310中，在经过粗酚产品泵407加压后送出装置；
酚塔利用导热油作为热源，通过酚塔再沸器215将塔釜循环液加热部分汽化后返回到酸性水汽提塔中。
本实用新型提供的处理含酚废水的脱氨提酚装置，对各个塔进行了合理的结构设置，保证了各个塔的高效工作。酸水汽提塔作为含酚废水脱酸脱氨用。由于本身含酚废水中组成复杂，杂质含量大，且含有高粘度油与少量较小粒径的固体颗粒，塔内较易形成堵塞，所以该塔内热进料以下部分需要选用抗堵能力较强的板式塔内件，本实用新型选用BEC型抗堵斜孔塔盘。热进料以上部分主要介质为酸性气和酸性水，介质抗堵要求低，但抗腐蚀要求高，所以该段选用BEC型散堆金属填料。萃取塔内件形式主要有转盘萃取和填料两种。国内以往脱酚萃取塔主要采用的是转盘萃取塔，虽说转盘萃取塔优势明显，但也存在较大缺点，诸如能耗大(转子电机)、故障率高，不能保证装置长期平稳操作。对此本实用新型采用新型BEC萃取用规整填料，并采用填料的不同组合，配合高效液液分配器，可保证萃取效率。酚塔为精馏塔，内构件选用BEC型高效立体传质浮阀塔盘。能够使萃取相中的粗酚由塔顶排出，溶剂由塔底排出。水塔为精馏塔，内构件选用BEC型高效立体传质浮阀塔盘。能够使溶剂由塔顶排出，废水达标后由塔釜排出。
Claims (9)
1.一种处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，包括：
酸性水汽提塔(101)，其设有两路入口和三路出口，其顶部入口与冷进料装置相连接，其中部入口与热进料加热装置相连接；其顶部出口与酸气冷凝器(201)相连接，其中部出口与冷凝分液装置相连接，其底部出口为物料出口，经过滤器、换热器与萃取塔(102)的顶部入口相连接，酸性水汽提塔(101)的底部设有加热装置；
萃取塔(102)，其设有两路入口和两路出口，其顶部入口与酸性水汽提塔(101)的底部出口相连接，其底部入口经萃取剂循环泵(402)与酚塔回流罐(309)出口之一相连接；其顶部出口依次经萃取相缓冲槽(307)、进料泵、冷凝器、换热器与酚塔(104)中部入口相连接；其底部出口为物料出口，经进料泵、换热器与水塔(103)的上部入口相连接；
水塔(103)，其设有两路入口和两路出口，其中部入口与萃取塔(102)底部出口相连接，其顶部出口经冷凝器与静置分层器(308)相连接，静置分层器(308)的水相出口与含酚废水储槽相连接，油相出口与酚塔回流罐(309)入口相连接；其底部出口为物料出口，经换热器、废水出料泵(405)与废水冷却器(213)相连接，废水冷却器(213)的出口之一与水塔(103)的上部入口相连接；水塔(103)底部还设有加热器；
酚塔(104)，其设有两路入口和两路出口，其上部入口与酚塔回流罐(309)的出口之一相连接，其中部入口与萃取相缓冲槽(307)相连接；其顶部出口经冷凝器与酚塔回流罐(309)的入口相连接，酚塔回流罐(309)的入口还与萃取剂槽(311)相连接，酚塔回流罐(309)还设有经萃取剂循环泵(402)与萃取塔底部入口相连接的出口；酚塔(104)的中部出口为物料出口，中部出口经酚塔进料换热器(214)、冷却器与粗酚产品中间罐(310)相连接；酚塔(104)的底部还设有加热器。
2.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的酸性水汽提塔底部的加热装置是以导热油为传热介质的酸性水汽提塔再沸器(202)；
所述的酸性水汽提塔的底部出口与萃取塔顶部之间依次设有酚水过滤器(501)、热进料换热器(203)和萃取塔水相进料换热器(204)。
3.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的酸气冷凝器设有与酸性气冷凝液槽相连接的液态出口，以及与酸性气处理单元相连接的气态出口。
4.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的冷凝分液装置包括依次相连接的第一级冷凝分液装置、第二级冷凝分液装置和第三级冷凝分液装置，各级冷凝分液装置的气态出口与氨精制单元相连接，液态出口与含酚废水储槽相连接。
5.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的萃取塔(102)的顶部出口依次经萃取相缓冲槽(307)缓冲储存、经酚塔进料泵(403)加压、经酚塔冷凝器(210)和酚塔进料换热器(214)换热后与酚塔(104)中部入口相连接；而酚塔(104)的底部出口依次能够经酚塔进料换热器(214)换热、经粗酚产品冷却器(217)冷却后与粗酚产品中间罐(310)相连接。
6.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的萃取塔(102)底部出口经加压的水塔进料泵(404)、经换热的水塔进料换热器(209)与水塔(103)中部入口相连接；而水塔(103)底部出口经水塔进料换热器(209)，再经废水出料泵(405)与废水冷却器(213)相连接；所述的废水冷却器(213)设有两路出口，一路与生化处理单元相连接，一路与水塔(103)的上部入口相连接。
7.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的酚塔回流罐(309)的第一入口依次经第一酚塔冷凝器(210)、第二酚塔冷凝器(216)与酚塔(104)顶部出口相连接；酚塔回流罐(309)的第二入口经溶剂液泵(408)与溶剂槽(311)相连接；酚塔回流罐(309)的第三入口与静置分层器(308)相连接；
酚塔回流罐(309)的第一出口经加压的酚塔回流泵(406)与酚塔(104)的上部入口相连接；第二出口经加压的溶剂循环泵(402)与萃取塔(102)的底部入口相连接。
8.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，所述的水塔(103)底部的加热器是以导热油为传热介质的水塔再沸器(211)；
所述的酚塔(104)底部的加热器是以导热油为传热介质的酚塔再沸器(215)。
9.如权利要求1所述的处理含酚废水的脱氨提酚装置，其特征在于，酸水汽提塔的内热进料以下部分采用BEC型抗堵斜孔塔盘搭建，热进料以上部分采用BEC型散堆填料搭建；萃取塔采用BEC型规整填料搭建；酚塔采用导向BEC型浮阀塔盘搭建；水塔采用BEC型立体传质浮阀塔盘搭建。
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