CN209613781U - 一种脱硫醇碱渣多功能处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，包括碱渣供应装置、碱渣处理塔、压缩空气供应系统以及二氧化碳供应系统，碱渣处理塔上部设置有油水分离器，碱渣处理塔下部设置有气体分布器，碱渣供应装置通过进塔碱渣管线与碱渣处理塔连通，进塔碱渣管线上还设置有带催化剂注入器的分支管路，压缩空气供应系统输气管道出气端以及二氧化碳供应系统输气管道出气端汇入同一进气管，进气管与碱渣处理塔下部连通，且其连通位置对应气体分布器所处位置，碱渣处理塔底部设置有污水出口，碱渣处理塔顶部设置有尾气排出口。本实用新型采用多功能一体化碱渣深度氧化，全相碳化，碱渣处理塔对油碱进行深度分离，工艺简单，装置投资省，运行成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及碱渣脱硫技术领域，特别是一种脱硫醇碱渣多功能处理设备。
背景技术
液化气碱渣中的主要有害物质有游离氢氧化钠、硫化钠、硫醇钠及少量的油类，还是目前环保三废中公认的最难处理的废液之一，处理每吨碱渣的费用相当高，中小型企业根本无法负担，且目前的碱渣处理设备对碱渣处理完毕后，只是可以勉强作为污水处理的进料，但对污水回用的影响仍然很严重。另外，处理一批液化气碱渣往往涉及到油碱分离、氧化等多个工序，设备结构复杂，集成度和配合度不高，处理成本很高。因此，急需一种成本低、易操作且高处理效率的碱渣处理设备。
实用新型内容
为了填补现有技术的空白，本实用新型提供一种脱硫醇碱渣多功能处理设备。
一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，包括碱渣供应装置、碱渣处理塔、压缩空气供应系统以及二氧化碳供应系统，其特征在于：所述碱渣处理塔上部设置有油水分离器，所述碱渣处理塔下部设置有气体分布器，所述碱渣供应装置通过进塔碱渣管线与所述碱渣处理塔连通，所述进塔碱渣管线上还设置有带催化剂注入器的分支管路，所述压缩空气供应系统输气管道出气端以及所述二氧化碳供应系统输气管道出气端汇入同一进气管，所述进气管与所述碱渣处理塔下部连通，且其连通位置对应所述气体分布器所处位置，所述碱渣处理塔底部设置有污水出口，所述碱渣处理塔顶部设置有尾气排出口。
作为上述方案的改进，所述催化剂注入器两端分别与分支管路连通，且所述催化剂注入器两端的分支管路上还设置有截止阀用于控制催化剂的注入。
作为上述方案的改进，所述催化剂注入器还通过加装有带截止阀的管路与催化剂供应装置连通。
作为上述方案的改进，所述进塔碱渣管线上还设置有换热器，以保证混入催化剂的碱渣进入所述碱渣处理塔内时的温度为催化剂的活性温度。
作为上述方案的改进，所述压缩空气供应系统的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制压缩空气的供应。
作为上述方案的改进，所述二氧化碳供应系统的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制二氧化碳的供应。
作为上述方案的改进，所述油水分离器内置有分子筛吸附填料。
作为上述方案的改进，所述碱渣处理塔底部设置有碱渣排出泵，所述碱渣排出泵排出口与所述污水出口连通。
作为上述方案的改进，所述碱渣处理塔还连接有工业废水供应管道，以稀释后续反应生成的碳酸氢钠。
作为上述方案的改进，所述碱渣供应装置还包括碱渣泵，所述碱渣供应装置内的碱渣通过所述碱渣泵输送至所述碱渣处理塔。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将碱渣输送至碱渣处理塔中进行碱渣深度氧化，将碱渣中的硫化钠、硫醇钠分别氧化转化为不与二氧化碳反应的硫代硫酸钠和二硫化物，硫代硫酸钠溶解在碱渣中，氧化后产生的二硫化物以及碱渣本身夹带的油类缓慢上升到塔上层，被塔上层设置的分子筛吸附填料迅速捕捉，并自动将捕捉到的油类释放到塔顶尾气当中，并随二硫化物输送至尾气回收装置，深度氧化完成后，向碱渣处理塔中输送二氧化碳进行碳化处理，将碱渣中和至PH＝8左右，碱渣中的氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳化处理后的废水经碱渣排出泵排出至污水处理装置或生化塘处理。将油碱分离、碳化、氧化等多个功能集成，更加科学合理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型工艺流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本实用新型。
本实用新型涉及一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，下面对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明。
如图1所示，一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，包括碱渣供应装置10、碱渣处理塔20、压缩空气供应系统30以及二氧化碳供应系统40，所述碱渣处理塔20上部设置有油水分离器21，所述碱渣处理塔20下部设置有气体分布器22，所述碱渣供应装置10通过进塔碱渣管线与所述碱渣处理塔20连通，所述进塔碱渣管线上还设置有带催化剂注入器11的分支管路，所述压缩空气供应系统30输气管道出气端以及所述二氧化碳供应系统40输气管道出气端汇入同一进气管，所述进气管与所述碱渣处理塔20下部连通，且其连通位置对应所述气体分布器22所处位置，以保证压缩空气或二氧化碳进入所述碱渣处理塔20后所述气体分布器22可第一时间将其气体分布均匀并扩散至整个碱渣处理塔20内部，所述碱渣处理塔20底部设置有污水出口，所述碱渣处理塔20顶部设置有尾气排出口。碱渣处理塔20作为氧化反应以及碳化反应发生的容器，并设置有各辅助装置辅助完成氧化反应以及碳化反应所需的条件，后续设置有尾气出口将尾气排至尾气收集装置40进行回收，制成硫磺等工业原料，或是进入低压瓦斯器或者焚化炉焚烧，还设置有污水出口将污水排放至生化塘或是废水回收装置50进行污水回收利用，由于废气中含有氧化反应后碱渣排出的二硫化物与碱渣本身含有的油类，因此尾气排出口可直接通过管道连接火炬或焚烧炉，采用多功能一体化碱渣深度氧化，全相碳化，碱渣处理塔20对碱渣进行深度分离，工艺简单，装置投资省，运行成本低。
作为优选，所述催化剂注入器11两端分别与分支管路连通，且所述催化剂注入器11两端的分支管路上还设置有截止阀用于控制催化剂的注入，所述催化剂注入器11还通过加装有带截止阀的管路与催化剂供应装置连通。所述进塔碱渣管线上还设置有换热器12，以保证混入催化剂的碱渣进入所述碱渣处理塔20内时的温度为催化剂的活性温度。由于碱渣进入所述碱渣处理塔20后需先进行氧化反应，为使其反应完全以及加快反应速度，于所述进塔碱渣管线上设置带催化剂注入器11的分支管路进行催化剂注入，催化剂注入器11两端分别设置有截止阀以控制催化剂的注入量，为保证催化剂的供应，所述催化剂注入器11还通过加装有带截止阀的管路与催化剂供应装置连通以为催化剂注入器11供应催化剂，且为保证与碱渣混合的催化剂的活性最强，于催化剂注入器11与所述进塔碱渣管线连接点以及所述进塔碱渣管线与所述碱渣处理塔20连接点之间的进塔碱渣管线上设置换热器12，以对混合有催化剂的碱渣进行预加热，以保证碱渣进入碱渣处理塔20后碱渣的温度可使催化剂的活性最强。
作为优选，所述压缩空气供应系统30的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制压缩空气的供应，所述二氧化碳供应系统40的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制二氧化碳的供应，所述压缩空气供应系统30以及所述二氧化碳供应系统40分别为碱渣处理塔20中进行氧化反应以及碳化反应时分别输送压缩空气以及二氧化碳，由于其反应的先后顺序不同，需要将其的供应顺序错开，因此于其各自的输气管道上分别加装电动闸门阀以及流量指示控制装置来保证只有单一的压缩空气或二氧化碳输送至所述碱渣处理塔20，确保碱渣处理塔20中氧化反应以及碳化反应发生时不受其他外界因素影响，最大程度保护其反应的发生。
作为优选，所述油水分离器21内置有分子筛吸附填料，以捕捉氧化反应碱渣中被分离出的油类物质以及二硫化物并将其顺利输送至尾气排出口。
作为优选，所述碱渣处理塔20还连接有工业废水供应管道，以稀释后续反应生成的碳酸氢钠，防止碳化反应中生成的碳酸氢钠浓度累积升高而结晶析出引起设备及管路堵塞，因此通过连接工业废水供应管道向碱渣处理塔20中供应2倍至5倍体积的工业废水进行稀释，本实用新型中，优选3倍工业废水稀释。
作为优选，所述碱渣供应装置10还包括碱渣泵，所述碱渣供应装置10内的碱渣通过所述碱渣泵输送至所述碱渣处理塔20。
本实用新型的工艺原理为：碱渣中的主要有害成分为游离氢氧化钠、硫化钠、硫醇钠以及少量的油类，碱渣在进入污水处理装置40前，必须先进行深度氧化、中和、脱硫等处理，在本实用新型中，分为：
(1)碱渣深度氧化
液化气脱硫醇碱渣中亦含有硫化钠及硫醇钠等硫化物，因此液化气碱渣必须经过氧化工艺处理，将碱渣中的硫化钠、硫醇钠分别氧化转化为不与二氧化碳反应的硫代硫酸钠和二硫化物，硫代硫酸钠溶解在碱渣中，二硫化物随氧化尾气去焚烧。
该过程包括以下反应：
2Na2S+2O2+H2O→Na2S2O3+2NaOH
Na2S2O3+2O2+2NaOH→2Na2SO4+H2O(Na2S2O3继续缓慢氧化)
2NaSR+1/2O2+H2O→2NaOH+RSSR
(2)碱渣脱油
碱渣进入碱渣处理塔20在进行深度氧化的同时会生成大量的二硫化物，该二硫化物在催化剂的作用下迅速与碱液分离，分离后的二硫化物和碱渣本身夹带的油类缓慢上升到塔上层，被该塔上层设置的分子筛吸附填料迅速捕捉，并自动将捕捉的油类释放到塔顶尾气当中，最终使碱渣中的油类彻底脱除。
(3)碱渣碳化中和
碱渣进入碱渣处理塔20充分氧化后，对氧化后碱渣再采用二氧化碳中和处理技术(简称碳化处理)，将碱渣中和至PH＝8左右。
碱渣中的氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
碱渣碳化处理主要有以下反应：
NaOH+CO2→NaHCO3
处理后的碱渣废水pH值在7-9之间，COD在1500mg/L以下，其它有害杂质含量也较低，可以排放至污水回收装置或污水生化塘进行处理。
本实用新型的工艺流程说明：
液化气脱硫醇的碱渣间断排放至碱渣罐，通过长时间静置分离油相，回收油相排放至轻污油罐回炼。
经过沉降分离油相的碱渣由碱渣供应装置10输送送至本实用新型中的碱渣处理塔20，先通入设计流量压缩空气，防止碱渣倒灌入塔内气体分布器22引起堵塞，若碱渣温度低于30℃，通过换热器12将碱渣加热至45℃左右，需要维持氧化碱渣中催化剂含量在50-100ppm范围，催化剂通过设计在进塔碱渣管线上的催化剂注入器11注入。
碱渣首先通过碱渣处理塔20深度氧化，将碱渣中的硫化钠彻底氧化成硫酸钠，深度氧化的同时会生成大量的二硫化物，该二硫化物在催化剂的作用下迅速与碱液分离，分离后的二硫化物和碱渣本身夹带的油类缓慢上升到塔上层，被该塔上层设置的分子筛吸附填料迅速捕捉，并自动将捕捉的油类释放到塔顶尾气当中，最终使碱渣中的油类彻底脱除，氧化到指定时间后，再将压缩空气切换为二氧化碳在本塔内进行碳化中和，二氧化碳和氢氧化钠发生化学反应生成碳酸氢钠和水，并通过工业废水供应装置向塔内输送2-5倍体积的工业废水稀释，防止生成的碳酸氢钠浓度累积升高而结晶析出引起设备及管线堵塞，本方案设计用3倍工业废水稀释。
处理完毕后碱渣一般经过碳化后其pH值即可降低至8左右，碳化处理后废水经碱渣排出泵排至污水回收装置或污水生化塘进行处理。
本具体实施方式所用的碱渣原料规格：
碱渣来源：液化气碱渣；碱渣密度(g/mL)：1.1-1.2；氢氧化钠浓度％：6-10；硫醇钠浓度％以S计：0.5-1；硫化钠浓度％以S计：0.5-1；硫代硫酸钠浓度％：1-3；COD(mg/L)：＜300000。
处理后污水排放标准：PH值：7-9；硫化钠、硫醇钠等含量(％wt)：≤0.05；COD(mg/L)：≤1500。
本实用新型处理完成后的三废及处理：
废水：PH值8-9。主要成分：碳酸氢钠：7.9％wt；硫代硫酸钠：0.62％wt；硫化钠：≤0.05％wt；COD：≤1500ppm；处理措施：去污水生化塘处理装置。
废气：碱渣氧化尾气；尾气排放量：40Nm3/h，含二硫化物及微量烃类。处理措施：去火炬或焚烧炉。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，包括碱渣供应装置(10)、碱渣处理塔(20)、压缩空气供应系统(30)以及二氧化碳供应系统(40)，其特征在于：所述碱渣处理塔(20)上部设置有油水分离器(21)，所述碱渣处理塔(20)下部设置有气体分布器(22)，所述碱渣供应装置(10)通过进塔碱渣管线与所述碱渣处理塔(20)连通，所述进塔碱渣管线上还设置有带催化剂注入器(11)的分支管路，所述压缩空气供应系统(30)输气管道出气端以及所述二氧化碳供应系统(40)输气管道出气端汇入同一进气管，所述进气管与所述碱渣处理塔(20)下部连通，且其连通位置对应所述气体分布器(22)所处位置，所述碱渣处理塔(20)底部设置有污水出口，所述碱渣处理塔(20)顶部设置有尾气排出口。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述催化剂注入器(11)两端分别与分支管路连通，且所述催化剂注入器(11)两端的分支管路上还设置有截止阀用于控制催化剂的注入。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述催化剂注入器(11)还通过加装有带截止阀的管路与催化剂供应装置连通。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述进塔碱渣管线上还设置有换热器(12)，以保证混入催化剂的碱渣进入所述碱渣处理塔(20)内时的温度为催化剂的活性温度。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述压缩空气供应系统(30)的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制压缩空气的供应。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述二氧化碳供应系统(40)的输气管道上还设置有电动闸门阀以及流量指示控制装置来控制二氧化碳的供应。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述油水分离器(21)内置有分子筛吸附填料。
8.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述碱渣处理塔(20)底部设置有碱渣排出泵，所述碱渣排出泵排出口与所述污水出口连通。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述碱渣处理塔(20)还连接有工业废水供应管道，以稀释后续反应生成的碳酸氢钠。
10.根据权利要求1所述的一种脱硫醇碱渣多功能处理设备，其特征在于：所述碱渣供应装置(10)还包括碱渣泵，所述碱渣供应装置(10)内的碱渣通过所述碱渣泵输送至所述碱渣处理塔(20)。
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| CN201920185670.3U CN209613781U (zh) | 2019-02-02 | 2019-02-02 | 一种脱硫醇碱渣多功能处理设备 |
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