申请日2014.11.21
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F9/14; C07C37/70; C01C1/02
摘要
本发明公开了一种兰炭生产废水资源化利用工艺方法及装置，包括深度油水分离、高效络合萃取脱酚、蒸氨三部分，废水首先在隔油罐中分离回收部分煤焦油，出水通过粗过滤器后依次在精密过滤器、油水分离器回收煤焦油;除油后的兰炭废水与萃取剂进入萃取塔进行萃取脱酚，萃取相与氢氧化钠溶液进入反萃塔逆流接触反萃，得到的酚钠盐溶液进入酸析釜加硫酸进行酸析得到粗酚;萃取塔底部排出脱酚后的废水进入废水加热器，被来自空气加热器的烟气加热后进入氨氰分离器与来自空气加热器的热空气混合进行脱氨，氨氰分离器顶部出来的含氨混合气体进入氨水冷却器冷却得到氨水。本发明从兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资源，提高兰炭废水可生化性。
权利要求书
1.一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：包括与兰炭废水相连 通的隔油罐(1)，隔油罐(1)的出口与粗过滤器(2)相连，粗过滤器(2)的出 口依次与精密过滤器和油水分离器相连通;所述油水分离器的出口经管道连接有脱 酚系统和氨水回收系统;所述脱酚系统包括萃取塔(7)、反萃塔(8)和酸析釜(9)， 所述反萃塔与萃取塔的塔顶连通，所述反萃塔的塔顶与萃取塔的萃取剂入口连通， 所述反萃塔的塔底连通酸析釜;所述氨水回收系统包括依次连通的废水加热器、氨 氰分离器，以及氨水冷却器，所述废水加热器连通萃取塔的塔底，所述废水加热器 设置有烟气入口和烟气出口，所述氨氰分离器设置有空气入口，所述氨氰分离器的 顶部连通氨水冷却器，底部连通生化系统。
2.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于： 所述的精密过滤器与油水分离器至少采用两级串连连接。
3.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于： 所述的废水加热器(10)的烟气和氨氰分离器的空气来自于空气加热器。
4.如权利要求3所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于： 所述空气加热器中用来加热空气的烟气来自于催化裂解炉(14)，氨水冷却器中的 不可凝气体进入到该催化裂解炉内。
5.一种实施权利要求1所述装置的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：来自生产系统的兰炭废水首先进入隔油罐(1)，油滴上浮至水面形成 油层，通过收油管排出回收,通过粗过滤器(2)滤芯的作用，截留去除大粒径固体 悬浮杂质，之后依次进入精密过滤器和油水分离器去除杂质及回收煤焦油，轻油上 浮排出，重油下沉排出;
步骤二：来自油水分离器除油后的废水进入萃取塔(7)，在萃取塔(7)内， 废水与高效络合萃取剂逆流接触，进行萃取脱酚，萃取塔(7)塔顶的萃取相进入 反萃塔(8)，在反萃塔(8)中，萃取相与氢氧化钠溶液逆流接触，进行反萃取， 得到萃取剂和酚钠盐溶液，酚钠盐溶液从反萃塔(8)的塔底排出进入酸析釜(9) 中，加硫酸进行酸析，酸析得到粗酚;
步骤三：萃取塔(7)脱酚后的废水进入废水加热器(10)，在废水加热器内， 脱酚后的废水被来自空气加热器的烟气加热，加热的废水进入氨氰分离器(11)， 与来自空气加热器的热空气混合进行脱氨,氨氰分离器(11)中的含氨气体混合物 从顶部排出进入氨水冷却器(12)冷却得到氨水，氨水冷却器(12)中的不可凝气 体进入催化裂解炉高温分解，氨氰分离器(11)底部的废水排至生化系统处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述不可凝气体的回收方法为： 该不可凝气体进入到催化裂解炉内，进行高温分解后，和兰炭尾气燃烧产生的烟气 依次通过空气加热器和废水加热器加热空气和废水，被加热的空气和废水一同进入 氨氰分离器内。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述粗过滤器(2)出口的 废水在1#精密过滤器(3)内去除部分杂质及回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下 沉排出，经1#精密过滤器(3)处理后的废水在1#油水分离器(4)内进行油水分 离回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下沉排出，经1#油水分离器(4)处理后的废 水在2#精密过滤器(5)内去除废水中残留杂质，过滤精度达ss小于2ppm，粒径 小于2um，同时分离回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下沉排出，经2#精密过滤器 (5)处理后的废水进入到2#油水分离器(6)，轻油上浮排出，重油下沉排出，废 水中的油含量降至300ppm以下。
说明书
一种兰炭生产废水资源化利用工艺方法及装置
技术领域
本发明涉及一种煤化工废水处理装置及方法，具体涉及一种兰炭生产废水资源 化利用工艺方法及装置。
背景技术
我国能源结构是贫油、少气、多煤，为解决我国资源结构状况与经济发展的矛 盾，减少对原油的依赖，近几年，在我国主要产煤区积极发展煤化工产业，如煤制 油项目等，具有重要意义。煤化工极大的提高了煤的综合利用价值，而煤化工生产 过程中产生的废水成份复杂，不易处理。因此，合理的废水处理技术的使用，是煤 化工产业走上良性发展循环经济的保障，实现经济发展与环境保护的共赢。
兰炭生产，主要是以不(弱)粘煤为原料的一种中低温(约650℃)干馏工艺， 该工艺生产中，可得到兰炭(半焦)，轻、重煤焦油及中低温干馏煤气等产品，在 我国的陕西、内蒙、山西大同、新疆等地有丰富的优质不(粘)煤，与我国经济发 展相适应，兰炭行业也在迅速发展，2013年兰炭产量为5000万吨左右。与焦炭高 温(约1000℃)干馏工艺相比较，兰炭中低温干馏脱除挥发份所生成的煤气未经 高温二次裂解，荒煤气洗涤水中含有大量未被高温氧化的污染物，其浓度要比焦化 废水高出10倍左右。兰炭在原煤的低温干馏、煤气净化过程中产生的废水成分复 杂，含有大量环链有机化合物、叠氮类无机化合物，水中的油、氨氰、酚、COD、 SS等含量很高，如COD含量约40000mg/l,氨氰含量约3000mg/l,总酚含量约 15000mg/l，兰炭生产废水中污染物的浓度高且成分复杂，使兰炭生产废水很难处 理，严重环境污染，与国家倡导的“节能减排”保护环境的方针政策不相适应。
目前国内处理兰炭生产废水常用方式有两种，一种是生化处理，一种是焚烧处 理，以下就针对现有的两种处理方法存在的问题给予说明。采用现有的生化废水处 理，存在以下典型问题：焦化废水的成份特别复杂，可生化性低，而经常说的零排 放，仅是把处理后的废水重新用于生产中(比如熄焦方面)，用于熄焦时，仅是把废 水变成废气排入大气中，还会造成污染。
采用焚烧方法处理废水，从设计原理上存在着最大的缺陷，即：废水直接喷入 煤气燃烧的火焰中，从化学基础原理而言，属不完全燃烧，势必产生大量的CO， 而针对部分有机物，如氨和氰，无法彻底去除，而大量的CO需要在1100℃下存 在时间为1s，才能氧化成CO2，另外焚烧炉占地面积很大，焚烧的热量又无法充 分利用，水无法再行利用，造成能源和水的极大浪费，同时维护和运行成本偏高， 在焚烧处理过程中，所含的氰化物和部分氨氰化物无法进行处理后再排到大气中， 造成大气污染。
以上二种方法还有一个共同的不足之处，即废水中的一些有用成分，如煤焦油、 酚、氨等没有进行回收，使资源得不到回收利用，这不仅造成资源的重大浪费，还 污染了环境。为了能够解决兰炭生产废水造成的环境污染问题，并将兰炭生产废水 资源化利用，急需开发出一种兰炭生产废水资源化利用工艺方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兰炭生产废水资源化利用工艺方法及装置，能够从 兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资源，提高兰炭废水的可生化性，克 服现有兰炭废水处理技术没有回收兰炭废水中的可用资源以及现有兰炭废水处理 技术处理效果差、生化处理难、运行费用高等缺陷。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，包括与兰炭废水相连通的隔油罐，隔 油罐的出口与粗过滤器相连，粗过滤器的出口依次与精密过滤器、和油水分离器相 连通，;所述油水分离器的出口废水经管道连接有脱酚系统和氨水回收系统;所述 脱酚系统包括萃取塔、与带有萃取剂入口的萃取塔相连通的反萃塔和酸析釜，所述 反萃塔进口与萃取塔的塔顶连通，所述反萃塔的塔顶与萃取塔的萃取剂入口连通， 所述反萃塔的塔底连通酸析釜;所述氨水回收系统包括依次连通的废水加热器、氨 氰分离器，以及氨水冷却器，所述废水加热器连通萃取塔的塔底，所述废水加热器 设置有烟气入口和烟气出口，所述氨氰分离器设置有空气入口，所述氨氰分离器的 顶部连通氨水冷却器，底部连通生化系统。
所述的精密过滤器与油水分离器至少采用两级串连连接。
所述的废水加热器的烟气和氨氰分离器的空气来自于空气加热器。
所述空气加热器中用来加热空气的烟气来自于催化裂解炉，氨水冷却器中的不 可凝气体进入到该催化裂解炉内。
一种实施上述装置的工艺方法，包括以下步骤：步骤一：来自生产系统的兰炭 废水首先进入隔油罐，油滴上浮至水面形成油层，通过收油管排出回收,隔油罐出 水口连接粗过滤器进口，通过粗过滤器滤芯的作用，截留去除大粒径固体悬浮杂质， 之后依次进入精密过滤器、和油水分离器去除杂质及回收煤焦油，轻油上浮排出设 备，重油下沉排出设备;步骤二：来自油水分离器的除油后的废水进入萃取塔，在 萃取塔内，废水与高效络合萃取剂逆流接触，进行萃取脱酚，萃取塔的塔顶的萃取 相进入反萃塔，在反萃塔中，萃取相与氢氧化钠溶液逆流接触，进行反萃取，得到 萃取剂和酚钠盐溶液，酚钠盐溶液从反萃塔的塔底排出进入酸析釜中，加硫酸进行 酸析，酸析得到粗酚;步骤三：萃取塔脱酚后的废水进入废水加热器，在废水加热 器内，被来自空气加热器的烟气加热，加热的废水进入氨氰分离器，与来自空气加 热器的热空气混合进行脱氨,氨氰分离器中的含氨气体混合物从顶部排出进入氨水 冷却器冷却得到氨水，氨水冷却器中的不可凝气体去往催化裂解炉，进行高温分解, 氨氰分离器底部的废水排至生化系统处理。
所述不可凝气体的回收方法为：该不可凝气体进入到催化裂解炉内，进行高温 分解，分解后的气体与净化后的兰炭尾气燃烧产生的烟气依次通过空气加热器和废 水加热器，加热空气和废水，进行余热回收，被加热的空气和废水一同进入到氨氰 分离器内。
所述粗过滤器出口的废水在1#精密过滤器内去除部分杂质及回收煤焦油，轻 油上浮排出，重油下沉排出，经1#精密过滤器处理后的废水在1#油水分离器内进 行油水分离回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下沉排出，经1#油水分离器处理后 的废水在2#精密过滤器内去除废水中残留杂质，过滤精度达ss小于2ppm，粒径小 于2um，同时分离回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下沉排出，经2#精密过滤器处 理后的废水进入到2#油水分离器，轻油上浮排出，重油下沉排出，保证废水中的 油含量降至300ppm以下。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过上述方案，本发明能够从兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资 源，提高兰炭废水可生化性，克服现有兰炭废水处理技术没有回收兰炭废水中的可 用资源以及现有兰炭废水处理技术处理效果差、生化处理难、运行费用高等缺陷， 还能够有效提高兰炭行业的经济竞争力，促进兰炭行业的清洁生产，实现循环经济 发展。