煤气化废水酚氨分离回收系统的流程改造和工业实施

煤气化工艺中产生的洗气废水含有酚氨等高浓度难降解有机污染物。工业上采用化工分离和生化处理两段法来依次实现回收酚氨和净化排放。现有工艺中酚回收效率较低,难以保证进入生化工艺段的水质,影响最终排放。本文研究发现:萃取剂的选择和分离序列对萃取过程的pH值及随之对脱酚效率的影响极大。本文将脱氨装置单元前置,提出了精馏汽提塔侧线脱氨技术,将废水的pH值从10.5降到6.5,使萃取在偏酸条件下进行。采用甲基异丁基甲酮(MIBK)替代原有的二异丙醚(DIPE)萃取剂,显著提高了对多元酚的分配系数,总酚萃取效率从76%提升到93%。以上新流程已在某大型煤化工企业3200t.d-1煤气化污水化工分离系统中得以成功改造实施。新流程的实施提高了有机污染物的脱除率,为后续的生化处理工艺的达标排放奠定了基础。     

煤气化污水化工处理新流程

针对鲁奇加压气化工艺产生的煤气化污水处理现有流程特点提出一种新的化工处理过程,并实现了工业化.分别介绍煤气化污水化工流程处理的新老过程.新流程中,采用酸水汽提塔同时脱除煤气化污水中的氨气和酸性气体,氨气脱除后的煤气化污水pH值由原先的9～11降低至7以下,有利于后续溶剂萃取脱酚.而萃取溶剂甲基异丁基甲酮(MIBK)相比二异丙醚(DIPE)对污水中单元酚和多元酚有更高的分配系数,MIBK的萃取应用将从污水中回收更多的酚类成分,从而在煤气化污水生化处理前COD能进一步降低.     

高效脱除二元酚的混合萃取剂选配

萃取脱酚是煤气化废水近零排放流程中的关键单元,萃取剂的选择是有毒二元酚资源化回收的关键步骤。工业中使用的优良脱酚萃取剂MIBK(甲基异丁基甲酮)能很好地脱除单元酚,但对于二元酚,其萃取分配系数依然较低;本文以DECHEMA数据库,通过筛选规则,以UNIFAC模型和紫外可见吸收曲线为基础,协萃系数为混合萃取剂性能指标来寻找与MIBK有协同效应的协萃剂,以提高其对二元酚的萃取性能,最终确定了新型复合萃取剂。     

含酚废水“完全萃取”技术的研究

含酚废水“完全萃取技术,是应用高分配系数萃取剂803~#液体树脂,能够对流萃取的中分塔和由萃取-吸附组成的闭路循环流程。经过多次试验研究,这项技术可以使酚水几乎全部资源化,去除率达到99.99％,可以不需生化处理,出水即能达到排放标准。由于变净化为回收,企业在处理废水中尚能得到经济好处。     

MIBK萃取高浓煤化工含酚废水的应用研究进展

甲基异丁基甲酮(MIBK)是高浓煤化工含酚废水处理中萃取脱酚优选萃取剂。总结了与溶剂萃取脱酚紧密相连的甲基异丁基甲酮-酚/有机酸-水液液相平衡研究现状。也对围绕甲基异丁基甲酮萃取脱酚为核心的酚氨回收流程变革过程进行回顾,同时对酚氨回收设计及MIBK相关的萃取运行及研究提出思路,为极大稳定后续生化处理的操作提供方便。     

三种溶剂萃取煤气化含酚废水的效果对比

对异丙醚、乙酸异丙酯和甲基异丁基酮(MIBK)3种溶剂进行了模拟酚水和实际酚水的萃取实验,结果表明,对于模拟酚水中的酚类萃取率,MIBK最高,乙酸异丙酯略低于MIBK,异丙醚最低;对实际酚水进行三级逆流萃取,当相比为1:6~1:8时,MIBK和乙酸异丙酯对酚的萃取率均大于96.9%,高于异丙醚对酚的萃取率。综合考虑,乙酸异丙酯在回收耗能和价格等方面具有一定的优势,可以代替MIBK和异丙醚作为处理含酚废水的萃取剂。     

苯酚羟化液多级萃取分离及磷酸三丁酯配合萃取过程

针对甲基异丁基甲酮(MIBK)和异丙醚(DIPE)两种萃取剂以及在不同剂溶比时萃取苯酚羟化液的萃取效果进行了比较;并进一步采用磷酸三丁酯(TBP)为配合剂、甲基异丁基甲酮(MIBK)为稀释剂研究了苯酚羟化液的配合萃取.结果表明:MIBK的萃取效果优于DIPE,MIBK为萃取剂时的最优剂溶比为1:3,此时苯酚羟化液的三级错流萃取率可达99%发上.通过MIBK对羟化液的多级错流萃取过程模拟计算进一步验证了此结论.采用TBP络合萃取苯酚羟化液,实验表明,萃取率可达到99.76%.     

BGL气化污水处理中萃取剂对比

采用单塔加压气提装置处理鲁奇炉煤制气过程中洗涤粗煤气所产生的含高浓度酚及氨等生产污水。将CO2、H2S等酸性气体和NH3在同一加压塔内脱除,处理后的净化水进入后续萃取装置。萃取装置分别采用二异丙基醚(DIPE)和甲基异丁基酮(MIBK)2种不同的萃取剂。理论计算和实践结果均证明,MIBK萃取剂处理鲁奇炉生产污水更加经济有效。     

不同萃取剂在含酚废水脱酚流程中的对比研究

煤化工企业生产过程会产生大量的废水,这类废水含有大量的酸性气、酚、氨等有毒有害物质,要想使废水达标排放,必须将废水经过萃取脱酚,然后进行生化处理。萃取剂对脱酚过程的影响较大,为了选择合适的萃取剂,建立最优的萃取流程,对不同萃取剂脱酚流程进行模拟研究,这些萃取剂包括二异丙基醚、乙酸异丙酯和甲基异丁基酮。对比了不同萃取剂的脱酚效果、工艺条件和能耗等,结果同实际生产数据规律一致,研究方法准确。结果为含酚废水的脱酚处理提供了理论依据。     

溶剂萃取法处理苯酚稀溶液及其废水的研究

为探索工业含酚废水处理的适宜萃取剂,选用具有物理萃取和络合萃取作用的两类萃取剂正辛醇、甲基异丁基甲酮(MIBK)和磷酸三丁酯(TBP)(以煤油为稀释剂)进行了苯酚稀溶液萃取性能的实验研究。测定了不同溶液pH值、初始苯酚浓度和TBP浓度条件下的萃取平衡数据,分析了各萃取剂萃取平衡的规律及机理。结果表明,虽然各萃取剂的萃取机理不同,但在酸性和中性范围内都可获得较大的萃取平衡分配系数,所以,这三种萃取剂的适宜pH值操作条件为酸性和中性,且在稀溶液的范围内溶剂的萃取能力为TBP > MIBK >正辛醇,而在极稀的苯酚浓度条件下(<20mgL-1),则为正辛醇> TBP > MIBK。同时,正辛醇、TBP处理工业含酚废水的错流萃取实验表明,若考虑通过单一的萃取方法使得废水中苯酚的浓度达到国家排放标准(0.5mgL-1),正辛醇为适宜的萃取剂。     

单塔加压汽提装置在鲁奇炉污水处理中的应用

采用新的工艺方法即单塔加压汽提装置处理鲁奇炉煤制气过程中洗涤粗煤气所产生的含高浓度酚及氨等生产污水。该装置工作原理是在较高的温度下H2S、NH3都以游离的分子状态存在于液相中,在热料减压闪蒸和塔底蒸汽的汽提作用下,液相中的H2S、NH3分子由液相转入汽相实现汽提,将污水中的CO2、H2S等酸性气体和氨在同一个加压塔内脱除。处理后的污水进入后续的萃取装置,萃取剂是甲基异丁基酮(MIBK),MIBK对单元酚和多元酚分配系数都较高,萃取效果好,且萃取剂用汽提的方式回收后可再利用。处理后的污水酚、氨、硫化氢及pH值都有显著降低,不仅显著降低了生产成本而且给污水的后续生化处理提供了方便。该方法实践证明对处理鲁奇炉生产污水非常有效。     

酚油共萃协同解毒技术及其在煤化工高浓废水中的应用

煤化工高浓废水因成分复杂、污染物浓度高、毒性大、可生化性低等特点受到环保行业广泛关注,废水中含有高浓度的氨氮、酚类和油类物质及杂环化合物和多环芳烃等高毒性污染物,高效脱酚和深度解毒是该类废水处理的两大瓶颈。本工作从过程污染控制角度提出了酚油共萃协同解毒技术,配合研发的酚油联合脱除专用萃取剂IPE-PO,有针对性地处理云南某企业的煤化工高浓废水。用GC-MS检测了处理前后废水中的有机物种类,并与工业应用广泛的甲基异丁基酮萃取剂(MIBK)萃取体系进行对比。预处理后废水中的化学需氧量(COD)、总酚、氨氮(NH4+?N)、有机物的吸光度(UV254)平均脱除率分别为77.69%, 90.45%, 97.10%和82.19%,去除了大部分有毒污染物,废水的可生化性显著提高。处理后废水中的有机物种类从原水中的101种减至74种,展现了该技术在处理有毒物质方面的优势。经生化和深度处理,废水COD从31000~37000 mg/L降至100 mg/L以下,UV254从197 cm?1降至0.5 cm?1,可直接排入污水厂,运行成本不超过10元/t。IPE-PO萃取剂酚油协同共萃解毒技术在煤化工废水处理上是一种可行且高效的预处理方法。     

碎煤加压气化含酚废水处理方法的优化

对碎煤加压气化工艺废水预处理,经过改造脱氨和脱酚流程后,采用二异丙基醚作为萃取剂的萃取效果明显改善;采用甲基异丁基酮作为萃取剂的萃取效果更好,但脱酸塔塔板堵塞造成运行周期短,而且能耗大,出水指标不稳定。通过对酚氨回收装置脱酸塔进行降温降压操作,运行周期由1~3个月延长到12个月,节能效果显著,全年可节约700万元左右;经过对水塔塔顶回流部分的改造,出水指标合格率可达到100%。     

乳状液膜法处理鲁奇气化含酚废水的研究

采用乳状液膜法处理鲁奇炉煤气化废水,通过单因素实验,研究了表面活性剂用量、制乳转速、NaOH浓度、乳水比对乳状液膜法处理废水效果的影响。实验还比较了乳状液膜法与二异丙醚、甲基异丁基甲酮两种溶剂萃取法的处理效果。结果表明,表面活性剂用量、制乳转速、NaOH质量分数、乳水比的最优条件分别是4%、5 000r/min、4%、1:1.5。乳状液膜法在脱酚效率上高于以二异丙醚和甲基异丁基甲酮为溶剂的液液萃取,但处理后废水COD较高。     

转盘塔内甲基异丁基酮萃取湿法磷酸实验研究

溶剂萃取法是一种经济有效的湿法磷酸净化方法。在转盘塔中,以甲基异丁基酮（MIBK）为萃取剂,开展了净化湿法磷酸的实验研究。考察了搅拌转速、相比对磷酸萃取率、杂质离子选择性、洗涤效果和反萃效果的影响。研究结果表明：萃取过程适宜的相比（溶剂与磷酸的体积比）为4,搅拌转速为200~400 r/min,在此条件下磷酸萃取率为85%;洗涤过程的搅拌转速不应大于100 r/min,适宜的洗涤酸用量为溶剂相体积的10%~15%,在此条件下铁离子（Ⅲ）和镁离子脱除率均在90%以上、铝离子脱除率大于70%、硫酸根脱除率为50%~60%;反萃过程搅拌转速不应大于200 r/min,适宜的反萃水用量为溶剂相体积的9%~15%。MIBK对阳离子的脱除效果较好,但是对阴离子的脱除效果不佳。经过萃取、洗涤和反萃3个过程,磷酸收率为57.8%~70.3%,磷酸中铁离子（Ⅲ）含量可以达到工业级磷酸标准,但是硫酸根的含量无法达标,需要结合其他方法进一步脱除。