申请日2018.04.26
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C02F9/14; B01D53/00; B01D53/18; B01D53/14; C01C1/02; C02F101/16
摘要
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种从煤气化高氨污水中回收氨同时制取液氨的方法。该方法经过污水汽提、深度脱硫、氨回收、氨精制四个步骤，提供了一种能够主动控制灰水循环系统的氨含量，充分回收高氨污水中的氨，并对其实现综合利用的方法。该方法通过煤气化灰水循环系统实现高效、长周期地平稳运行，提高了后续生化系统的稳定性，并降低了生化处理系统的操作费用。
权利要求书
1.一种高氨污水中氨回收再利用方法，其特征在于，包括以下四个步骤：
(1)污水汽提
煤气化高氨污水分上下两股进入汽提塔，上股从塔顶进入实现冷进料，下股经预热至100~130℃后从汽提塔中上部进入，经汽提后酸性气从塔顶排出，含氨的气体混合物从汽提塔侧线抽出进入三级分凝系统进一步提浓，处理后的污水氨含量不大于20ppm，经过热量回收后直接进入生化处理系统，经三级分凝的冷凝液经冷却后与煤气化高氨污水一起循环回汽提塔;
(2)深度脱硫
经第三级分凝后的气相含有微量的硫化物，直接进入脱硫罐下部，脱硫罐下部加设水平或上凸型塔板，当采用水平塔板时，塔板上均匀分布有垂直立体筛孔，当采用上凸型塔板时，塔板上分布有大筛孔，大筛孔的孔密度从上凸型塔板的顶部到四周逐渐降低，经脱硫后气氨中硫含量不大于1ppm;
(3)氨回收
在下部带有冷却系统的氨吸收塔中采用脱盐水对脱硫后的气体混合物进行吸收，得到的15%~20%稀氨水一部分用于调节灰水pH，另一部分用做脱硫使用，剩余部分可利用氨精制塔制取液氨，氨吸收塔上部通一定量的惰性气体以保证吸收塔压力，氨吸收塔根据不同的处理量可采用板式塔或填料塔;
(4)氨精制
在氨精制塔内制取液氨，氨精制塔底水可直接导入脱盐水系统或导入氨吸收塔循环使用，将多余的氨制取成商品液氨，且氨精制塔上设有取样口和pH电极,可用于搭载专有氨水系统软件计算，实现塔内汽液负荷的合理配置。
2.根据权利要求1所述的高氨污水中氨回收再利用方法，其特征在于，上述汽提塔蒸汽量为150~300kg/t废水，三分凝系统的压力分别为0.6~0.5MPaG、0.4~0.3MPaG、0.2~0.1MPaG。
3.根据权利要求1所述的高氨污水中氨回收再利用方法，其特征在于，氨精制工艺可与Texaco气化工艺、Shell气化工艺、GSP气化工艺、多喷嘴对置式气化工艺中的一种相配合。
4.根据权利要求1所述的高氨污水中氨回收再利用方法，其特征在于，氨精制塔操作压力1.7~2.5MPaG。
说明书
一种高氨污水中氨回收再利用方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种从煤气化高氨污水中回收氨同时制取液氨的方法。
技术背景
在传统的煤气化污水处理工艺中，污水中的氨含量会随着灰水的循环逐渐累积，形成的高氨污水不能直接进入生化处理系统。针对这一问题，目前通常采用汽提工艺，将氨和酸性气体从污水中分离出来，经过精制工艺得到液氨，而后对汽提后的污水进行生化处理。目前所用的汽提流程主要有两种：其一是双塔工艺流程，主要设备为脱酸塔、脱氨塔及相关的换热器和泵;其二是单塔加压侧线抽氨流程，主要设备为脱酸塔、三级分凝系统和相关的换热器和泵。
但目前汽提工艺得到的氨和酸性气体是混合在一起的，在对这一混合气体进行脱硫工艺时，会有不结晶的副产物硫酸铵生成，从而导致氨和硫的分离不充分。另外脱硫工艺需要维持灰水中氨平衡，但是所用的氨水量是有限的，多余的氨水的再利用也是一个亟需解决技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有煤气化灰水循环系统中氨累积以及氨、硫分离不彻底的问题，提供了一种能够主动控制灰水循环系统的氨含量，充分回收高氨污水中的氨，并对其实现综合利用的方法。该方法包括污水汽提、深度脱硫、氨回收、氨精制四个步骤，通过煤气化灰水循环系统实现高效、长周期地平稳运行，提高了后续生化系统的稳定性，并降低了生化处理系统的操作费用。
本发明具体包括以下四个步骤：
(1)污水汽提
煤气化高氨污水分上下两股进入汽提塔，上股从塔顶进入实现冷进料，下股经预热至100~130℃后从汽提塔中上部进入，经汽提后酸性气从塔顶排出，含氨的气体混合物从汽提塔侧线抽出进入三级分凝系统进一步提浓，处理后的污水氨含量不大于20ppm，经过热量回收后直接进入生化处理系统，经三级分凝的冷凝液经冷却后与煤气化高氨污水一起循环回汽提塔;
(2)深度脱硫
经第三级分凝后的气相含有微量的硫化物，直接进入脱硫罐下部，脱硫罐下部加设水平或上凸型塔板，当采用水平塔板时，塔板上均匀分布有垂直立体筛孔，当采用上凸型塔板时，塔板上分布有大筛孔，大筛孔的孔密度从上凸型塔板的顶部到四周逐渐降低，经脱硫后气氨中硫含量不大于1ppm;
(3)氨回收
在下部带有冷却系统的氨吸收塔中采用脱盐水对脱硫后的气体混合物进行吸收，得到的15%~20%稀氨水一部分用于调节灰水pH，另一部分用做脱硫使用，剩余部分可利用氨精制塔制取液氨，氨吸收塔上部通有惰性气体以保证吸收塔压力，氨吸收塔根据不同的处理量可采用板式塔或填料塔;
(4)氨精制
在氨精制塔内制取液氨，氨精制塔底水可直接导入脱盐水系统或导入氨吸收塔循环使用，氨精制塔的操作压力控制在1.7~2.5MPa范围内，将多余的氨制取成商品液氨，且氨精制塔上设有取样口和pH电极,可用于搭载专有氨水系统软件计算，实现塔内汽液负荷的合理配置。
上述汽提塔蒸汽量为150~300kg/t废水，三级分凝系统的压力分别为0.6~0.5MPaG、0.4~0.3MPaG、0.2~0.1MPaG。
上述氨精制工艺普遍适用于Texaco气化工艺、Shell气化工艺、GSP气化工艺、多喷嘴对置式气化工艺和其它气化工艺。
本发明获得的有益效果有：
(1)本发明中通过对汽提塔蒸汽量和三级分凝系统的压力进行调整，实现了对脱硫罐和氨回收工艺中氨含量及硫化物含量的控制。
(2)氨吸收塔制取的氨水经循环回灰水系统及用做脱硫使用后，剩下部分进入氨精制塔，实现系统的氨平衡。
(3)氨精制塔可以搭载专有氨水系统软件计算，实现塔内汽液负荷的合理配置，完成塔顶产纯净商品液氨，塔底出净化水。
(4)脱硫罐下部加设的塔板，可以实现浓缩后气氨非常均匀的进入脱硫罐，增加了脱硫罐中脱硫剂与气氨的接触几率，保证了经脱硫罐后气氨中硫含量降至1ppm以下。
本发明最大的特点是：将高氨污水中的氨完全回收，通过外部加入氨的方法使灰水循环系统中的氨含量可控，从而提高煤气化装置的稳定性;将回收的氨资源型的用于脱硫系统并将多余的氨制成液氨，实现了氨的资源型回收，从根本上解决了煤气化中氨出路的问题。