CN208883531U - 一种含酸含氨化工废水的汽提装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于工业废水处理技术领域,提供一种含酸含氨化工废水的汽提装置,该汽提装置包括:汽提塔I,用于对预热后的废水进行汽提;换热器,用于将部分汽提塔I塔顶气相与部分废水进行热交换;酸气冷凝器,用于冷却汽提塔I塔顶气相;汽提回流罐,用于接收换热器和酸气冷凝器冷却后的汽提塔I塔顶气相,并对其气液分离;酸水汽提回流泵I,用于将汽提回流液相II输送至汽提塔I和/或汽提塔II;汽提塔II,用于对汽提回流液相II进行汽提;在汽提塔I和汽提塔II的下部均设有蒸汽入口。本实用新型能够提高汽提装置的处理能力和效率,使得系统可在16%‑120%的负荷内稳定运行;另外可克服恶劣环境下设备腐蚀问题。
Description
技术领域
本实用新型属于工业废水处理技术领域,尤其涉及一种含酸含氨化工废水的汽提装置。
背景技术
在煤化工工艺中,会产生大量含有机物酸性组分(如H2S、SO2、CO2)和氨的废水。一般情况下,煤化工工艺中产生的废水COD大约在500-1500mg/L,其酸性气体含量大约在4000~25000mg/L,氨含量一般在3000~15000mg/L,这些废水若不进行处理是无法再利用的;但如果处理不合格,则不仅会严重腐蚀管道设备,而且会对后系统的正常运行造成严重影响;若废水外排,将会对加大污水处理厂的负荷,对环境造成很大危害。目前,对该废水处理的一般措施为采用蒸汽汽提的方法进行处理,即首先将废水中的COD、酸性气体和氨汽提出来,使废水中的COD、酸性气和氨含量降低至一定标准后,再在送至生化段进行污水处理或回用处理。
现有技术应用较多的酸水汽提装置工艺流程主要有3种:单塔低压汽提工艺、双塔加压汽提工艺、单塔加压侧线抽出汽提工艺。单塔低压汽提工艺是在约为0.1MPa压力下单塔处理酸性水,硫化氢和氨同时在塔顶被汽提出来;酸性气是硫化氢和氨的混合气体,送至硫磺回收装置回收硫磺,氨在酸性气反应炉内氧化分解成氮气。双塔加压汽提工艺是在加压状态下(硫化氢汽提塔约0.5MPa,氨汽提塔约0.25MPa),采用双塔分别汽提酸性水中的硫化氢和氨;硫化氢酸性气送至硫磺回收装置回收硫磺,富氨气经精制、压缩后生产副产品液氨。单塔加压侧线抽出汽提工艺是在约0.5MPa压力下采用单塔处理酸性水,侧线抽出富氨气并进一步精制回收液氨。本质上,单塔加压侧线抽出汽提工艺和双塔加压汽提工艺没有区别,只是将双塔汽提流程中的硫化氢汽提塔和氨汽提塔重叠在一个塔内实现两个塔的功能。
近年来,硫磺回收技术水平已大幅提高,很多先进的专利技术都可以将酸性气中的氨在反应炉内完全分解,从满足硫磺回收装置原料规格的角度考虑不再需要将酸性气中的氨分离。因此,在这种情况下,首先考虑采用单塔低压汽提工艺,因为该工艺具有流程简单、技术可靠、操作方便、投资和占地面积小、蒸汽用量少、净化水质好的特点。
然而,目前的单塔低压汽提工艺设计中,对酸性水的处理弹性较窄,当水质发生较大波动或者水质比较恶劣的情况时,鉴于装置处理能力有限、系统超压运行(例如,汽提塔塔顶不凝气无法及时排出,会造成系统压力升高,汽提效果比较差)、操作弹性不大以及换热能力有限(汽提塔塔顶气量大时换热器能力不足,没有调整能力,无法将塔顶气相全部冷却,造成不凝气温度高、带水严重),会对酸水的处理效果变差,不能满足工况的处理需求。尤其当汽提凝液需要回收利用时,由于汽提效果达不到生产需求,汽提凝液中氨氮等杂质含量过高无法排出,造成在系统中循环累积,不仅影响生产正常运行,同时造成管道、设备发生腐蚀,设备的腐蚀严重影响了装置长周期稳定运行。并且一旦酸水汽提装置无法运行,含酸废水排至生化污水处理装置,将会对污水处理装置造成非常严重冲击,严重时会造成全厂大面积停车,经济效益损失巨大。
发明内容
本实用新型的目的在于,针对现有单塔低压汽提工艺设计中汽提塔装置能力不足、系统超压运行以及换热能力有限的问题,提供一种含酸含氨化工废水的汽提装置,能够提高酸水汽提装置的处理能力和处理效率。
为了实现上述目的,本实用新型提供的一种含酸含氨化工废水的汽提装置,包括:
汽提塔I,用于对预热后的废水进行汽提,得到汽提塔I塔顶气相和汽提塔I塔底凝液;
换热器,用于将至少部分所述汽提塔I塔顶气相与至少部分待处理的废水进行热交换,以获得所述预热后的废水,并使所述汽提塔I塔顶气相得以降温冷却;
汽提回流罐II,用于接收经换热器降温冷却后的所述汽提塔I塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II;
酸水汽提回流泵I,用于将所述汽提回流液相II输送至汽提塔I和/或汽提塔II;
汽提塔II,用于对由所述酸水汽提回流泵I输送至其中的汽提回流液相II进行汽提,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液;
汽提回流罐III,用于接收被冷却的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;
酸水汽提回流泵III,用于将所述汽提回流液相III输送回流至汽提塔II;
在所述汽提塔I和汽提塔II均设有用于输入汽提蒸汽的蒸汽入口。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,所述换热器为石墨换热器;选用石墨换热器能够克服极端恶劣环境下设备的腐蚀问题,实现汽提装置长周期运行。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,所述汽提装置还包括:
酸气冷凝器I,用于接收至少部分来自汽提塔I的汽提塔I塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器I与所述汽提回流罐II连通,以将经所述酸气冷凝器I冷却的汽提塔I塔顶气相输入至汽提回流罐II中进行气液分离;
酸气冷凝器II,用于接收来自汽提塔II的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器II与汽提回流罐III连通,以将被冷却的所述汽提塔II塔顶气相输入至汽提回流罐III中进行气液分离;以及
酸水缓冲罐,用于对待处理的废水进行初步气液分离,以从待处理的废水中初步分离出其中含有的酸性气;所述酸水缓冲罐的液相出口通过管线与换热器相连接,以将经初步气液分离后的待处理的废水输入至换热器进行热交换,以获得所述预热后的废水。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,所述汽提塔I的塔顶气相出口通过酸性气体管线分别与换热器、酸气冷凝器I连通。
更优选的,在所述汽提塔I塔顶的酸性气体管线上设置有压力调节阀,用于调控分别进入换热器和酸气冷凝器I的汽提塔I塔顶气相的流量。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,所述酸水缓冲罐设有氮气输入口,用于向酸水缓冲罐中充入氮气以增压;还设有排气口,用于将酸水缓冲罐中的闪蒸气排出以降压。
优选地,所述酸水缓冲罐上设置有旁路管线,用于将酸水缓冲罐中至少部分经初步分离后的待处理的废水与所述预热后的废水汇合后通入汽提塔I。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,所述汽提装置还包括:
汽提凝液回收装置,用于对汽提塔I和汽提塔II的塔底凝液进行回收;
酸性气处理装置,用于对从酸水缓冲罐、汽提回流罐II和汽提回流罐III中分离出的酸性气、汽提回流气相II、汽提回流气相III进行净化处理;
汽提凝液输送泵,用于将所述汽提塔II塔底凝液送出所述汽提塔II所述汽提凝液输送泵的物料出口设有两路管线,分别为用于将部分汽提塔II塔底凝液与汽提塔I塔底凝液汇合的管线b和用于将部分汽提塔II塔底凝液排出系统的管线c;
汽提塔I塔底的料流出口通过管线a与汽提凝液回收装置相连接,管线b与管线a相连接。
优选地,所述管线a通过管线d与酸水缓冲罐的待处理废水入口相连接,用于将至少部分的混合塔底凝液回流至酸水缓冲罐。其中,所述混合塔底凝液为汽提塔I塔底凝液和汽提塔II塔底凝液汇合而成的混合凝液。
本实用新型技术方案带来的有益效果在于,1)通过设置双塔串联的装置,能够在工况变动较大的情况下提高酸水汽提装置处理能力和处理效率,提高汽提凝液的品质,保证装置长周期稳定运行;2)通过在汽提塔I和汽提塔II上设置自循环管路,可以将部分汽提后合格且应外送回收的塔底凝液输送回至酸水缓冲罐,提高系统内废水总量,维持装置的平稳运行,不仅使得系统能够在16%-120%的负荷内稳定运行,还能充分降低系统的能耗;3)在优选实施方式中,通过选用石墨换热器能够克服极端恶劣环境下设备的腐蚀问题,实现汽提装置长周期运行。
附图说明
图1为本实用新型所述汽提装置在一种示例中的流程示意图。
上述图中标号说明如下:
D1-酸水缓冲罐;E1-换热器;T1-汽提塔I;D2-汽提回流罐II;E2-酸气冷凝器I;P1-酸水汽提回流泵I;T2-汽提塔II;E3-酸气冷凝器II;D3-汽提回流罐III;P2-汽提凝液输送泵;P3-酸水汽提回流泵III;E4-外送凝液冷却器;11-汽提凝液回收装置;12-酸性气处理装置。
具体实施方式
为了能够详细地理解本实用新型的技术特征和内容,下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然实施例中描述了本实用新型的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。
如图1所示,在本实用新型的一种示例中,含酸含氨化工废水的汽提装置,包括:
酸水缓冲罐D1,用于对待处理的废水进行初步气液分离,以从待处理的废水中初步分离出其中含有的酸性气;通过酸水缓冲罐可以闪蒸出部分酸性气,并与后工段汽提出的酸性气合并送至废气处理工段;所述酸水缓冲罐D1的液相出口通过管线与换热器E1相连接,以将经初步气液分离后的待处理的废水输入至换热器E1进行热交换,以获得所述预热后的废水。所述酸水缓冲罐D1可选择本领域常用的缓冲罐,例如,隔膜式缓冲罐或气囊式缓冲罐。在一种优选实施方式中,所述酸水缓冲罐D1设有氮气输入口,用于向酸水缓冲罐D1中充入氮气以增压;还设有排气口,用于将酸水缓冲罐D1中的闪蒸气排出以降压。控制酸水缓冲罐的缓冲压力为0.6-0.8MpaG;当其中的压力低于该缓冲压力时,通过氮气输入口补充氮气进行冲压;当其中的压力高于该缓冲压力时,通过排气口排出其中的闪蒸气,维持酸水缓冲罐D1的压力稳定。酸水缓冲罐能够稳定作为进料的待处理废水量,减少后工段中系统波动,可以通过设置几组安全阀,在前系统高压串低压时,保护系统内部低压设备。
在优选实施方式中,所述酸水缓冲罐D1上设置有旁路管线,用于将酸水缓冲罐D1中至少部分经初步分离后的待处理的废水与所述预热后的废水汇合后通入汽提塔I T1。
汽提塔I T1,用于对预热后的废水进行汽提,得到汽提塔I塔顶气相和汽提塔I塔底凝液;在一种示例中,所述汽提塔I T1的压力为0.23-0.26MPaG,塔顶温度为125-130℃,塔底温度为140-145℃。本实用新型中,汽提塔I T1采用直接蒸汽汽提的方式,可以节约再沸器和回收蒸汽冷凝液相关的设备及仪表、控制阀等。
换热器E1,用于将至少部分所述汽提塔I塔顶气相与至少部分待处理的废水进行热交换,以获得所述预热后的废水,并使所述汽提塔I塔顶气相得以降温冷却;本实用新型的换热器E1为本领域所熟知,例如,可以选择管壳式(又称列管式)换热器,其主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成。在优选实施方式中,所述换热器E1为石墨换热器,用于将至少部分进入换热器E1壳程的汽提塔I塔顶气相与进入换热器E1管程的至少部分废水进行热交换;换热器E1管程流出的预热后的废水进入汽提塔I T1中部,换热器E1壳程流出的冷却后的汽提塔I塔顶气相进入所述汽提回流罐II D2。
酸气冷凝器I E2,用于接收至少部分来自汽提塔I T1的汽提塔I塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器I E2与所述汽提回流罐II D2连通,以将经所述酸气冷凝器I E2冷却的汽提塔I塔顶气相输入至汽提回流罐II D2中进行气液分离。本实用新型的酸气冷凝器I E2为本领域所熟知,例如,水冷式冷凝器或空冷式冷凝器。在一种优选实施方式中,所述汽提塔I T1的塔顶气相出口通过酸性气体管线分别与换热器E1、酸气冷凝器I E2连通;汽提塔I塔顶气相可分为两股料流,一股料流进入换热器E1,优选与作为进料的废水进行换热降温至95-98℃;另一股料流进入酸气冷凝器I E2,优选冷却至95-98℃,然后再分别进入汽提回流罐II D2进行气液分离。通过汽提塔I T1塔顶的酸性气体管线上设置的压力控制阀,可以调控进入换热器E1和酸气冷凝器I E2的汽提塔I塔顶气相流量。
汽提回流罐II D2,用于接收经换热器E1降温冷却后的所述汽提塔I塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II。汽提回流气相II所包含的成分根据待处理废水的组成而定,例如可以包括CO2、H2O、NH3以及H2S,其中61.56%的CO2、33.19%的H2O、4.14%的NH3以及0.93%的H2S。本实用新型的汽提回流罐II D2可选择本领域常用的回流罐。
酸水汽提回流泵I P1,用于将所述汽提回流液相II输送至汽提塔I T1和/或汽提塔II T2。根据作为进料的废水总量和水质情况,通过酸水汽提回流泵I P1、控制阀门和管线可设置3种工况,分别是完全回流、部分回流和完全不回流;完全回流时,汽提塔I塔顶气相冷凝后的凝液全部回流至汽提塔I T1;部分回流时,一部分汽提塔I塔顶气相冷凝后的凝液回流至汽提塔I T1,其余凝液送往汽提塔II T2,此工况处理时,若汽提塔I塔顶气相冷凝后的凝液中氨氮含量大于50mg/L,增大凝液回流进入汽提塔II T2的量,加大汽提塔II T2负荷,随着回流量不断向汽提塔II T2转移,直至全部送至汽提塔II T2,进入完全不回流工况;完全不回流时,全部汽提塔I塔顶气相冷凝后的凝液都送往汽提塔II T2进行再次汽提。当作为进料的废水处理量大、且水质情况较恶劣时,可采用完全不回流工况;当作为进料的废水处理量小、且水质情况较好时,可采用完全回流工况。
汽提塔II T2,用于对由所述酸水汽提回流泵I P1输送至其中的汽提回流液相II进行汽提,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液。在所述汽提塔II T2塔顶的酸性气体管线上,可设置压力控制阀,调控塔内压力。在一种示例中,所述汽提塔II T2的压力为0.23-0.26MPaG,塔顶温度为125-130℃,塔底温度为140-145℃。本实用新型中,汽提塔IIT2采用直接蒸汽汽提的方式,可以节约再沸器和回收蒸汽冷凝液相关的设备及仪表、控制阀等。
酸气冷凝器II E3,用于接收来自汽提塔II的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器II E3与汽提回流罐III D3连通,以将被冷却的所述汽提塔II塔顶气相输入至汽提回流罐III D3中进行气液分离。本实用新型的酸气冷凝器E3为本领域所熟知,例如,水冷式冷凝器或空冷式冷凝器。所述汽提塔II塔顶气相进入酸气冷凝器E3,优选冷却至95-98℃,然后再进入汽提回流罐III D3进行气液分离。
汽提回流罐III D3,用于接收被冷却的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;汽提回流气相III所包含的成分根据待处理废水的组成而定,例如可包括CO2、H2O、NH3以及H2S,其中24.6%的CO2、28.7%的H2O、45.7%的NH3以及0.83%的H2S。本实用新型的汽提回流罐D3可选择本领域常用的回流罐。
酸水汽提回流泵III P3,用于将所述汽提回流液相III输送回流至汽提塔II T2的上部;
在所述汽提塔I T1和汽提塔II T2的下部均设有用于输入汽提蒸汽的蒸汽入口。汽提塔I T1和汽提塔II T2的塔底通入低低压蒸汽,该低低压蒸汽的压力为0.45-0.55MPa。在优选实施方式中,通过流量控制阀控制进入所述汽提塔I T1和汽提塔II T2的蒸汽入口的汽提蒸汽流量。
所述汽提装置还包括:汽提凝液回收装置11,用于对汽提塔I T1和汽提塔II的塔底凝液进行回收;
酸性气处理装置12,用于对从酸水缓冲罐D1、汽提回流罐II D2和汽提回流罐IIID3中分离出的酸性气、汽提回流气相II、汽提回流气相III进行净化处理;
汽提凝液输送泵P2,用于将所述汽提塔II塔底凝液送出所述汽提塔II T2;所述汽提凝液输送泵P2的物料出口设有两路管线,分别为用于将部分汽提塔II塔底凝液与汽提塔I塔底凝液汇合的管线b 10和用于将部分汽提塔II塔底凝液排出系统的管线c 9;
汽提塔I T1塔底的料流出口通过管线a 8与汽提凝液回收装置11相连接,管线b10与管线a 8相连接;
所述管线a 8通过管线d 7与酸水缓冲罐D1的待处理废水入口相连接,用于将至少部分的混合塔底凝液回流至酸水缓冲罐D1,形成自循环管路。其中,所述混合塔底凝液为汽提塔I塔底凝液和汽提塔II塔底凝液汇合而成的混合凝液。
本实用新型中,进入酸性气处理装置12的气相可包括:酸水缓冲罐D1中进行初步气液分离后所得的酸性气、汽提回流罐II D2中进行气液分离所得汽提回流气相II以及汽提回流罐III D3进行气液分离后所得的汽提回流气相III。
根据本实用新型提供的汽提装置,优选地,通过流量控制回路控制进入所述汽提塔I的蒸汽入口的汽提蒸汽流量。
在一种示例中,利用如上所述的汽提装置对含酸含氨化工废水进行的汽提工艺,包括如下步骤:
在酸水缓冲罐D1对待处理的废水进行初步气液分离,初步分离出其中含有的酸性气;经酸水缓冲罐D1的液相出口排出初步分离后的待处理的废水,至少部分进入换热器E1中的汽提塔I塔顶气相进行换热,从而得到所述预热后的废水;另一部分初步分离后的待处理的废水通过酸水缓冲罐D1上设置的旁路管线,与进入换热器E1所得所述预热后的废水汇合后,使其温度达到汽提所需温度且通入汽提塔I T1;控制酸水缓冲罐D1的缓冲压力为0.6-0.8MpaG;
预热后的废水进入汽提塔I T1,与从汽提塔I下部设置的蒸汽入口进入的汽提蒸汽接触进行汽提,得到汽提塔I塔顶气相和汽提塔I塔底凝液;所述汽提塔I塔顶气相通过酸性气体管线分别进入换热器E1、酸气冷凝器I E2进行冷却,通过在酸性气体管线上设置压力调节阀,可以调控汽提塔I T1的压力;优选地,所述汽提塔I T1的压力为0.23-0.26MPaG,塔顶温度为125-130℃,塔底温度为140-145℃;经换热器E1、酸气冷凝器I E2冷却后的汽提塔I塔顶气相送入汽提回流罐II D2进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II;
通过酸水汽提回流泵I P1可以将来自汽提回流罐II D2的汽提回流液相II分为三种工况进行输送:第一种是将所述汽提回流液相II输入汽提塔I T1的上部进行汽提;第二种是将所述汽提回流液相II输入汽提塔II T2的中部进行汽提;第三种是将至少部分汽提回流液相II输入汽提塔I T1的上部,至少部分输入汽提塔II T2的中部分别进行汽提;
当进行第一种工况时,将所述汽提回流液相II回流至汽提塔I T1进行再次汽提;当进行第二种工况时,将部分所述汽提回流液相II输送至汽提塔II T2,另一部分所述汽提回流液相II输送回流至汽提塔I T1,当进行第三种工况时,将所述汽提回流液相II全部输送至汽提塔II T2,进入汽提塔II T2的汽提回流液相II与从汽提塔II下部设置的蒸汽入口进入的汽提蒸汽接触进行汽提后,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液;将所述汽提塔II塔顶气相进入酸气冷凝器II E3进行冷却后,送入汽提回流罐III D3并对其进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;再通过酸水汽提回流泵III P3将所述汽提回流液相III输送回流至汽提塔II T2进行汽提;优选地,所述汽提塔II T2的压力为0.23-0.26MPaG,塔顶温度为125-130℃,塔底温度为140-145℃。
通过汽提凝液输送泵P2将所述汽提塔II塔底凝液送出汽提塔II T2,一部分汽提塔II塔底凝液与汽提塔I塔底凝液汇合后形成混合塔底凝液,另一部分汽提塔II塔底凝液送出系统后进入污水处理厂进行净化处理。将部分混合塔底凝液通过管线回流至酸水缓冲罐D1,形成自循环回路,另一部分送入汽提凝液回收装置11进行回收;将经酸水缓冲罐D1、汽提回流罐II D2和汽提回流罐III D3中分离出的酸性气、汽提回流气相II、汽提回流气相III送入酸性气处理装置12,进行净化处理。
至少部分的所述混合塔底凝液通过管线回流至酸水缓冲罐D1后形成的自循环回路,不仅使得系统能够在16%-120%的负荷内稳定运行,同时还能充分降低系统的能耗。当待处理的废水进料量偏低时,通过自循环回路可以保持整个系统能够启动和正常运行;当待处理的废水进料量偏高或者水质较差时,通过自循环回路能够是的系统在高汽提负荷内稳定、持续运行。
当作为进料的待处理废水进料量超过850t/h,或进料废水中氨氮含量大于等于2000mg/L时,可采用第一种(完全不回流)工况;当作为进料的待处理废水进料量不超过850t/h,或进料废水中氨氮含量小于2000mg/L时,可采用第二种(完全回流)工况;第三种工况处理能力介于两种工况之间,主要决定因素为废水进料量、进料组分及出水指标(汽提凝液中氨氮含量控制指标为50mg/L)情况。
本实用新型中,在作为进料的待处理废水量大、氨氮组分含量高情况下,通过换热器对汽提塔I塔顶气相进行冷却时,若仍无法满足汽提塔I塔顶气相的冷凝需要,则会造成汽提塔I塔顶压力超高,导致汽提效果差。为了能够提高汽提效果,需要使用酸气冷凝器I对汽提塔I塔顶气相进行冷却,保证汽提塔I塔顶气相的冷凝效果和满足冷凝需要。酸气冷凝器I可以使用循环水提供冷量。汽提塔I塔顶气相进入换热器和酸气冷凝器I的量主要取决于系统负荷以及要求实现的处理效果。
下面通过实施例对本实用新型进行非限制性的说明。
实施例1:
选取煤制油化工含酸含氨废水,处理量为510吨/小时,COD浓度为5000-15000mg/L,氨氮浓度为2000-5000mg/L。
上游产生的待处理的废水首先进入酸水缓冲罐D1实现气液分离,酸水缓冲罐D1的压力采用分程控制的方法,保持压力控制在0.7MPaG,当压力低于0.7MPaG时,补充低压氮气,当压力高于0.7MPaG时,排出闪蒸气,维持酸水缓冲罐D1的压力稳定。经酸水缓冲罐缓冲稳定后,部分含酸含氨的废水(温度为57.4℃)经液位控制阀的控制进入换热器E1的管程进行预热,其余废水通入设置的管线旁路,与预热后的废水混合(入塔前两股废水混合后的温度为95.2℃),进入汽提塔I T1的中部,进入换热器E1的废水量主要由混合后的废水温度决定,若进入汽提塔I T1的废水温度低于设计值,便可适当提高进入换热器E1的废水量。汽提塔I T1的塔底通入0.50MPa的低低压蒸汽。控制汽提塔I T1的压力为0.23MPaG,塔底温度为142℃。汽提塔I塔顶气相分两股,一股气相进入换热器E1,与部分酸水缓冲罐D1出来的含酸含氨的废水进行热交换,自身降温至95℃,预热后的废水进入汽提塔I T1;未冷凝的气相自换热器E1壳程上部流出,经压力控制,出界区进入酸性气处理装置12。另一股汽提塔I塔顶气相进入酸气冷凝器I E2,冷却至95℃,两股冷却后的汽提塔I塔顶气相在汽提回流罐IID2内进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II。通过压力控制阀控制汽提塔I的压力为0.25MPaG以及这两股进入E1、E2的汽提塔I塔顶气相的流量百分比为72%:28%。汽提回流罐II D2分离出的汽提回流气相II与换热器E1分离出的酸气汇合进入酸性气处理装置12,汽提回流罐II D2分离出的汽提回流液相II,通过酸水汽提回流泵I P1送出。其中,47%的汽提回流液相II回流至汽提塔I T1,其余的汽提回流液相II送至汽提塔II T2。53%的汽提回流液相II回流送到汽提塔II T2后,通过低低压蒸汽再次汽提,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液。汽提塔II塔顶气相进入新增的酸气冷凝器II E3,冷却到95℃,送入汽提回流罐III D3进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;汽提回流气相III与汽提塔T1回流系统分离的酸气汇合,一同送往酸性气处理装置12,汽提回流液相III通过酸水汽提回流泵III P3送回汽提塔II T2回流。汽提塔II T2的汽提塔II塔底凝液通过汽提凝液输送泵P2送出。将一部分的汽提塔II塔底凝液通过管线b 10与管线a 8送出的汽提塔I塔底凝液汇合后形成混合塔底凝液,剩余部分的汽提塔II塔底凝液也可以根据需要,通过管线c 9利用外送凝液冷却器冷E4却到40℃后,送往废水处理厂进行净化处理。该混合塔底凝液的至少部分通过管线d 7回流至酸水缓冲罐D1,形成自循环管路,使得系统能够在100%的负荷内稳定运行;另一部分的混合塔底凝液通过管线a 8送往汽提凝液回收装置11循环利用。
通过此处理,汽提塔塔底排出的凝液PH=8-8.5,COD大大降低,氨氮含量<50mg/L,水质大大提高,完全可以满足循环回收利用要求。
实施例2:
选取煤制油化工含酸含氨废水,处理量为1020吨/小时,COD浓度为4000mg/L,氨氮浓度为3000mg/L。
上游产生的待处理的废水首先进入酸水缓冲罐D1实现气液分离,酸水缓冲罐D1的压力采用分程控制的方法,保持压力控制在0.7MPaG,当压力低于0.7MPaG时,补充低压氮气,当压力高于0.7MPaG时,排出闪蒸气,维持酸水缓冲罐D1的压力稳定。经酸水缓冲罐D1缓冲稳定后,部分含酸含氨的废水(温度为57.4℃)经液位控制阀的控制进入换热器E1的管程进行预热,其余废水通入设置的管线旁路,与预热后的废水混合(入塔前两股废水混合后的温度为91.4℃),进入汽提塔I T1的中部。进入换热器E1的废水量主要由混合后的废水温度决定,若进入汽提塔I T1的废水温度低于设计值,便可适当提高进入换热器E1的废水量。汽提塔I T1的塔底通入0.50MPa的低低压蒸汽。控制汽提塔I T1的压力为0.23MPaG,塔底温度为142℃。汽提塔I塔顶气相分两股,一股气相进入换热器E1,与部分酸水缓冲罐D1出来的含酸含氨的废水进行热交换,自身降温至95℃,预热后的废水进入汽提塔I T1;未冷凝的气相自换热器E1壳程上部流出,经压力控制,出界区进入酸性气处理装置12。另一股汽提塔I塔顶气相进入酸气冷凝器I E2,经循环水冷却至95℃,两股冷却后的汽提塔I塔顶气相在汽提回流罐II D2内进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II。汽提回流罐II D2分离出的汽提回流气相II与换热器E1分离出的酸气汇合进入酸性气处理装置12,汽提回流罐II D2分离出的汽提回流液相II,通过酸水汽提回流泵I P1送出。汽提回流液相II全部输送至汽提塔II T2,通蒸汽再次汽提,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液。汽提塔II塔顶气相进入新增的酸气冷凝器II E3,冷却到95℃,送入汽提回流罐III D3进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;汽提回流气相III与汽提塔T1回流系统分离的酸气汇合,一同送往酸性气处理装置12,汽提回流液相III通过酸水汽提回流泵III P3送回汽提塔II T2回流。汽提塔II T2的汽提塔II塔底凝液通过汽提凝液输送泵P2送出。将一部分的汽提塔II塔底凝液通过管线b 10与管线a 8送出的汽提塔I塔底凝液汇合后形成混合塔底凝液,剩余部分的汽提塔II塔底凝液也可以根据需要,通过管线c 9利用外送凝液冷却器冷E4却到40℃后,送往废水处理厂进行净化处理。该混合塔底凝液的至少部分通过管线d 7回流至酸水缓冲罐D1,形成自循环管路,使得系统能够在120%的负荷内稳定运行;另一部分的混合塔底凝液通过管线a 8送往汽提凝液回收装置11循环利用。
通过此处理,汽提塔塔底排出的凝液中COD大大降低,氨氮含量<50mg/L,水质大大提高,完全可以满足循环回收利用要求。
以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种含酸含氨化工废水的汽提装置,其特征在于,包括:
汽提塔I(T1),用于对预热后的废水进行汽提,得到汽提塔I塔顶气相和汽提塔I塔底凝液;
换热器(E1),用于将至少部分所述汽提塔I塔顶气相与至少部分待处理的废水进行热交换,以获得所述预热后的废水,并使所述汽提塔I塔顶气相得以降温冷却;
汽提回流罐II(D2),用于接收经换热器(E1)降温冷却后的所述汽提塔I塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相II和汽提回流液相II;
酸水汽提回流泵I(P1),用于将所述汽提回流液相II输送至汽提塔I(T1)和/或汽提塔II(T2);
汽提塔II(T2),用于对由所述酸水汽提回流泵I(P1)输送至其中的汽提回流液相II进行汽提,得到汽提塔II塔顶气相和汽提塔II塔底凝液;
汽提回流罐III(D3),用于接收被冷却的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行气液分离,得到汽提回流气相III和汽提回流液相III;
酸水汽提回流泵III(P3),用于将所述汽提回流液相III输送回流至汽提塔II(T2);
在所述汽提塔I(T1)和汽提塔II(T2)均设有用于输入汽提蒸汽的蒸汽入口。
2.根据权利要求1所述的汽提装置,其特征在于,所述换热器(E1)为石墨换热器。
3.根据权利要求1所述的汽提装置,其特征在于,所述汽提装置还包括:
酸气冷凝器I(E2),用于接收至少部分来自汽提塔I(T1)的汽提塔I塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器I(E2)与所述汽提回流罐II(D2)连通,以将经所述酸气冷凝器I(E2)冷却的汽提塔I塔顶气相输入至汽提回流罐II(D2)中进行气液分离;
酸气冷凝器II(E3),用于接收来自汽提塔II(T2)的所述汽提塔II塔顶气相,并对其进行冷却;所述酸气冷凝器II(E3)与汽提回流罐III(D3)连通,以将被冷却的所述汽提塔II塔顶气相输入至汽提回流罐III(D3)中进行气液分离;以及
酸水缓冲罐(D1),用于对待处理的废水进行初步气液分离,以从待处理的废水中初步分离出其中含有的酸性气;所述酸水缓冲罐(D1)的液相出口通过管线与换热器(E1)相连接,以将经初步气液分离后的待处理的废水输入至换热器(E1)进行热交换,以获得所述预热后的废水。
4.根据权利要求3所述的汽提装置,其特征在于,所述汽提塔I(T1)的塔顶气相出口通过酸性气体管线分别与换热器(E1)、酸气冷凝器I(E2)连通。
5.根据权利要求4所述的汽提装置,其特征在于,在所述汽提塔I(T1)塔顶的酸性气体管线上设置有压力调节阀,用于调控分别进入换热器(E1)和酸气冷凝器I(E2)的汽提塔I塔顶气相的流量。
6.根据权利要求3所述的汽提装置,其特征在于,所述酸水缓冲罐(D1)设有氮气输入口,用于向酸水缓冲罐(D1)中充入氮气以增压;还设有排气口,用于将酸水缓冲罐(D1)中的闪蒸气排出以降压。
7.根据权利要求3所述的汽提装置,其特征在于,所述酸水缓冲罐(D1)上设置有旁路管线,用于将酸水缓冲罐(D1)中至少部分经初步分离后的待处理的废水与所述预热后的废水汇合后通入汽提塔I(T1)。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的汽提装置,其特征在于,所述汽提装置还包括:
汽提凝液回收装置(11),用于对汽提塔I(T1)和汽提塔II的塔底凝液进行回收;
酸性气处理装置(12),用于对从酸水缓冲罐(D1)、汽提回流罐II(D2)和汽提回流罐III(D3)中分离出的酸性气、汽提回流气相II、汽提回流气相III进行净化处理;
汽提凝液输送泵(P2),用于将所述汽提塔II塔底凝液送出所述汽提塔II(T2);所述汽提凝液输送泵(P2)的物料出口设有两路管线,分别为用于将部分汽提塔II塔底凝液与汽提塔I塔底凝液汇合的管线b(10)和用于将部分汽提塔II塔底凝液排出系统的管线c(9);
汽提塔I(T1)塔底的料流出口通过管线a(8)与汽提凝液回收装置(11)相连接,管线b(10)与管线a(8)相连接。
9.根据权利要求8所述的汽提装置,其特征在于,所述管线a(8)通过管线d(7)与酸水缓冲罐(D1)的待处理废水入口相连接,用于将至少部分的混合塔底凝液回流至酸水缓冲罐(D1)。
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