申请日2015.08.05
公开(公告)日2015.10.21
IPC分类号C02F1/10; C02F103/34; C02F1/20
摘要
本发明公开了一种利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法，含硫含氨污水与来自汽提塔塔底的净化水在进料换热器中换热温度升至60-88℃后进入汽提塔中上部，换热后净化水由净化水泵加压送走，汽提塔塔顶的酸性气体送往硫回收装置, 蒸汽为汽提塔提供热量，在进入进料换热器前对含硫含氨污水进行加酸;汽提塔塔顶用脱盐水进行洗涤;汽提塔塔顶温度为45-58.5℃，汽提塔塔底温度为110-122℃。本发明突破性地将汽提法应用于处理合成氨变换工序含硫含氨污水，汽提塔塔顶的酸性气体送往硫回收装置,塔底的净化水富含氨、可直接用于氨法脱硫生产硫酸铵或者用于制水煤浆等后续工序，脱硫率高于98%，氨回收率高于98%，克服了现有技术中的不足。
权利要求书
1.一种利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水 的方法，含硫含氨污水与来自汽提塔塔底的净化水在进料换热器中换热温度升至60-88℃后进入汽提塔中上部，换热后净化水由净化水泵加压送走，汽提塔塔顶的酸性气体送往硫回收装置, 蒸汽为汽提塔提供热量，其特征在于：在进入进料换热器前对含硫含氨污水进行加酸;汽提塔塔顶用脱盐水进行洗涤;汽提塔塔顶温度为45-58.5℃，汽提塔塔底温度为110-122℃。
2.根据权利要求1所述的利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法，其特征在于：为汽提塔提供热量的蒸汽压力为0.5MPa。
3.根据权利要求1或2所述的利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法，其特征在于：含硫含氨污水进行加酸后，污水pH值≤5。
4.根据权利要求3所述的利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法，其特征在于：净化水由净化水泵加压送走，用于氨法脱硫生产硫酸铵或者用于制水煤浆或者再次进行污水处理。
说明书
利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理及资源回收领域，特别涉及一种利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法。
背景技术
很多化工行业在生产过程中都会产生大量的含硫含氨污水。污水中的硫化物有毒性、腐蚀性，并且有臭味，对环境造成极大的污染。国内外含硫含氨污水处理技术日臻成熟，常见的有物理法、化学法和生化法，其中物理法中的水蒸气汽提法因效果明显、操作简单、无二次污染在国内得到广泛应用。汽提法主要包括双塔汽提和单塔汽提两种工艺，在含硫含氨污水的处理中都获得了广泛的应用，但主要应用于炼油、石化等污水量较大的行业，未见将汽提法应用于处理合成氨变换工序含硫含氨污水的报道。
双塔汽提：含硫含氨污水双塔汽提工艺流程如图1所示，含硫含氨污水分两路进入酸性气汽提塔，一路作为热进料进入汽提塔的中上部，而另一路作为冷进料进入汽提塔的上部，酸性气汽提塔的热源用再沸器或直补蒸汽提供，塔顶采出的包括H2S、CO2和少量水蒸气等组分的酸性气体进入硫回收装置;酸性气汽提塔塔底净化水进入氨汽提塔的上部，氨汽提塔的热源由再沸器或直补蒸汽提供，含氨蒸汽由塔顶排出，经冷却分离后的氨气配制氨水或进一步精制后制成液氨，净化水从塔底排出装置。较单塔汽提工艺而言，双塔汽提虽然流程较为复杂、投资较大，但是双塔汽提具有流程灵活、操作平稳、适应性强等特点。同时，双塔汽提避免了单塔汽提侧线抽出气氨浓度低、H2S含量高的缺点。
单塔汽提：含硫含氨污水单塔汽提工艺流程如图2所示，单塔汽提实质上是把双塔汽提流程中的氨汽提塔和酸性气汽提塔重叠在一个塔内，利用H2S和CO2的相对挥发度高于氨的特性，先将污水中的H2S和CO2从汽提塔塔顶汽提出去，再通过控制适宜的塔体温度分布，在塔体中部形成一个NH3的高浓度区，即nNH3/nH2S+CO2>10的区域，通过侧线抽出，经过变温变压三级分凝获得较高纯度的氨气，塔底得到NH3—N含量低于50mg/L、H2S含量低于10mg/L的净化水。汽提塔主要采用侧线抽氨技术，以达到同时除去酸性气体(H2S、CO2等)和NH3的目的。进料污水分为冷进料和热进料分别从塔顶和塔中上部进入塔内，其中冷进料被冷却器冷却至35～40℃，加入到汽提塔上部;热进料需要自塔釜采出物流、侧线采出物流共3次换热至140～150℃后进入汽提塔中部。经过再沸器或者直补蒸汽加热，H2S和NH3汽化上升，经过塔盘和塔顶进来的冷进料接触，传质传热，塔顶采出的包括H2S、CO2和少量水蒸气等组分的酸性气体进入硫回收装置。氨气上升遇到冷进料被溶解下来，下降后又遇高温汽化上升，因此大量NH3在塔内循环，在塔的中部形成NH3高浓度区，因此从侧线可以抽出浓度很高的氨。塔釜由再沸器或直补蒸汽加热至160～165℃。较双塔汽提工艺而言，单塔汽提具有流程简单、投资少、能耗低、可同时回收氨和H2S等酸性物质、操作平稳且灵活等优点，适用于处理中等浓度的含硫含氨污水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用汽提法处理合成氨变换工序含硫含氨污水的方法, 脱硫率高、氨回收率高，以克服现有技术中的不足。
本发明的技术方案：含硫含氨污水与来自汽提塔塔底的净化水在进料换热器中换热温度升至60-88℃后进入汽提塔中上部，换热后净化水由净化水泵加压送走，汽提塔塔顶的酸性气体送往硫回收装置, 蒸汽为汽提塔提供热量，在进入进料换热器前对含硫含氨污水进行加酸;汽提塔塔顶用脱盐水进行洗涤;汽提塔塔顶温度为45-58.5℃，汽提塔塔底温度为110-122℃。
上述的为汽提塔提供热量的蒸汽压力为0.5MPa。
前述的含硫含氨污水进行加酸后，污水pH值≤5。
前述的净化水由净化水泵加压送走后，用于氨法脱硫生产硫酸铵或者用于制水煤浆或者再次进行污水处理。
与现有技术相比，本发明突破性地将汽提法应用于处理合成氨变换工序含硫含氨污水，汽提塔塔顶的酸性气体送往硫回收装置, 汽提塔塔底的净化水富含氨、可直接用于氨法脱硫生产硫酸铵或者用于制水煤浆等后续工序，脱硫率高于98%，氨回收率高于98%。
运行参数对比
汽提塔分离器出来的含硫、含污水设计流量为6.7t/h，NH3含量为3.24%，H2S含量为0.09%，CO2为0.02%，实际运行数据与采用本发明工艺处理后运行参数对比见表1。
表1 原工艺条件下含硫含氨污水水质与采用本发明工艺处理后的含硫含氨污水水质对比表
从表1可以看出，处理后的污水H2S含量平均为17.0mg/L，NH3平均为20448.6mg/L，气相中氨仅为1.69%，氨逃逸量非常少。处理后的污水H2S含量非常低，对氨法脱硫装置基本不会造成影响。
2 经济效益分析
随着国家对环保要求日益严格，变换工序含硫含氨污水的处理已经成为同类型厂家共同关心和急待解决的问题。采用单塔汽提工艺处理后的含硫含氨污水脱硫率高于98%，氨回收率高于98%，污水中H2S含量按1500mg/L计算，每年可生产硫磺60t左右，NH3含量按20000mg/L计算，每年可生产硫酸铵3300t左右，从而真正实现“以废治废、变废为宝、环境友好”的目标。
采用单塔汽提工艺对变换工序含硫含氨污水进行处理后，不但取得了良好的经济效益和社会效益，同时为同类型厂家提供了一种有效处理含硫含氨污水的方法，处理后的含硫含氨污水实现回用与达标排放，既可保护环境，又可节约淡水资源。