煤化工廢水蒸氨脫酚過程的模擬與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-10-04 21:42
煤化工廢水來源于煤的化工處理過程,其水中雜質(zhì)不僅含量大,且組成成分復(fù)雜,無機(jī)污染物主要為氨鹽、硫化物,各種溶解性無機(jī)鹽;有機(jī)污染物以酚類物質(zhì)為主,包括單元揮發(fā)酚及不揮發(fā)的多元酚,除此之外還有多種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的芳香化合物、以及含N、S、O等元素的雜環(huán)化合物、吡啶、咔唑等有機(jī)化合物。這種廢水的化學(xué)需氧量值和色度很高,對環(huán)境的危害性很大,對生物體更是具有很強(qiáng)的毒性,且其中的大部分有機(jī)物對生物有很強(qiáng)的抑制作用,難以進(jìn)行自然降解,是一種很具有代表性且處理起來很困難的工業(yè)廢水。目前常用化工分離和生化處理兩種方法結(jié)合的方式對其進(jìn)行處理,本文針對新疆某公司的3000萬噸/年煤炭分級提質(zhì)綜合利用項(xiàng)目所產(chǎn)生的煤化工酚氨廢水進(jìn)行蒸氨脫酚處理,通過使用Aspen Plus化工流程模擬軟件對其分析研究和優(yōu)化。本文建立了一套脫酸脫氨后脫酚的工藝處理流程,使得處理后的凈化水滿足生化處理的要求。針對煤化工廢水的特點(diǎn)和水質(zhì)參數(shù),對脫酸脫氨部分建立了NH3-H2S-CO2-NaOH-PhOH-H2O六元體系的熱力學(xué)模型,選擇ElecNRTL熱力學(xué)模型進(jìn)行模擬計(jì)算。萃取脫酚段中萃取塔的液-液相平衡使用自定義二元交互作用參數(shù)的U...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2經(jīng)酸性氣處理后萃取、再汽提除酚、氨及溶劑回收工藝流程圖??Fi.1-2?Aciificataftextrli
脫酸脫氨后的廢水酸堿性達(dá)到中性,為后續(xù)萃取段提供了較好的操作環(huán)境,增加了萃??取劑的利用效率。??單塔去除酸性氣、氨,后萃取脫酚的工藝流程圖見圖1-3。將廢水按比例分為兩??股進(jìn)料,一股進(jìn)料經(jīng)換熱冷卻后,從汽提塔的塔頂進(jìn)入,另一股廢水在與側(cè)線采出氣??體進(jìn)行換熱加熱后,從污水汽提塔的中部進(jìn)入。塔頂冷進(jìn)料進(jìn)入塔內(nèi)與上升氣體進(jìn)行??傳質(zhì)后,與熱進(jìn)料共同和塔釜再沸器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行傳質(zhì)傳熱,將污水中的NH3、C02??和H2S汽提出來。蒸汽被冷進(jìn)料冷卻后大量水蒸氣和氨氣被下降的冷進(jìn)料吸收,大量??的酸性氣體和少量水蒸氣經(jīng)塔頂排出。在塔的中部開設(shè)一個(gè)側(cè)線采出口,采出的富氨??氣經(jīng)后續(xù)的三級分凝裝置分凝后,得高濃度氨氣,冷凝液回流至塔中。塔底壓力約為??0.5-0.6MPa,溫度約為150-160。。;塔釜采出的凈化水的pH值為6左右,呈弱酸性。??塔釜凈化水冷卻至45-55°C后
?1.3.1雙塔汽提??雙塔工藝最先由雪佛龍公司提出,其工藝流程圖如圖1-4所示。該工藝由一個(gè)脫??氨塔和一個(gè)脫酸塔組成,脫酸塔用于除去C02、H2S等酸性氣體,脫氨塔用于除去水??中的氨。在上世紀(jì)八十年代,洛陽石化工程公司、金陵石化等企業(yè)對不同流程的雙塔??汽提工藝進(jìn)行了理論研宄,成功建立并運(yùn)行了凈化煤化工廢水的裝置。??雙塔工藝存在著一定的缺陷,其設(shè)備組成復(fù)雜,操作流程較為復(fù)雜,建造成本以??及運(yùn)行成本高,目前更多的工業(yè)已經(jīng)開始使用新型的單塔加壓側(cè)線汽提工藝。??冷卻水?/ ̄\??一:::?::q?( ̄j??進(jìn)料?—???????t??f??????氨水??純水??圖1-4雙塔工藝圖??Fig.?1-4?Double?tower?process?map??1.3.2單塔加壓汽提??該工藝由我國自行研發(fā),在單塔加壓汽提的基礎(chǔ)上,借鑒了雙塔加壓汽提的工藝。??由撫順石油化工研宄院和洛陽石化工程公司等共同開發(fā),并于上世紀(jì)80年代投入工??業(yè)運(yùn)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苯酚廢水萃取工藝的模擬研究[J]. 張曼曼,張德友,方毅. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]煤化工酚氨高濃廢水深度處理回用工藝研究[J]. 于超. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2016(09)
[3]Aspen Plus在煤氣化技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 靳皎,姚曉虹,劉曉花,張健,劉丹,吳升瀟,張曉欠. 山東化工. 2016(13)
[4]提高酸性水汽提裝置回用水質(zhì)量并降低能耗的方法探討[J]. 劉成軍,鄧建勇,溫世昌,李超維. 石油與天然氣化工. 2015(06)
[5]間苯二酚多級逆流萃取過程的模擬與優(yōu)化[J]. 張傳國,胡鴻賓,孫建陽,孔令啟,李玉剛. 山東化工. 2015(10)
[6]基于ASPEN軟件對比兩種萃取劑在煤氣化廢水酚回收中的應(yīng)用[J]. 王成,葉楓,季東. 當(dāng)代化工. 2014(02)
[7]論當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 孟冬冬. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2011(04)
[8]異丙醚-異丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分離模擬[J]. 黃路,葉青. 石油與天然氣化工. 2010(06)
[9]淺談化工過程模擬技術(shù)[J]. 何英華,李洪濤,路明. 現(xiàn)代化工. 2010(S2)
[10]含苯酚廢水處理實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題的探討[J]. 陳清,丁偉. 化學(xué)教學(xué). 2010(08)
本文編號:3418383
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2經(jīng)酸性氣處理后萃取、再汽提除酚、氨及溶劑回收工藝流程圖??Fi.1-2?Aciificataftextrli
脫酸脫氨后的廢水酸堿性達(dá)到中性,為后續(xù)萃取段提供了較好的操作環(huán)境,增加了萃??取劑的利用效率。??單塔去除酸性氣、氨,后萃取脫酚的工藝流程圖見圖1-3。將廢水按比例分為兩??股進(jìn)料,一股進(jìn)料經(jīng)換熱冷卻后,從汽提塔的塔頂進(jìn)入,另一股廢水在與側(cè)線采出氣??體進(jìn)行換熱加熱后,從污水汽提塔的中部進(jìn)入。塔頂冷進(jìn)料進(jìn)入塔內(nèi)與上升氣體進(jìn)行??傳質(zhì)后,與熱進(jìn)料共同和塔釜再沸器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行傳質(zhì)傳熱,將污水中的NH3、C02??和H2S汽提出來。蒸汽被冷進(jìn)料冷卻后大量水蒸氣和氨氣被下降的冷進(jìn)料吸收,大量??的酸性氣體和少量水蒸氣經(jīng)塔頂排出。在塔的中部開設(shè)一個(gè)側(cè)線采出口,采出的富氨??氣經(jīng)后續(xù)的三級分凝裝置分凝后,得高濃度氨氣,冷凝液回流至塔中。塔底壓力約為??0.5-0.6MPa,溫度約為150-160。。;塔釜采出的凈化水的pH值為6左右,呈弱酸性。??塔釜凈化水冷卻至45-55°C后
?1.3.1雙塔汽提??雙塔工藝最先由雪佛龍公司提出,其工藝流程圖如圖1-4所示。該工藝由一個(gè)脫??氨塔和一個(gè)脫酸塔組成,脫酸塔用于除去C02、H2S等酸性氣體,脫氨塔用于除去水??中的氨。在上世紀(jì)八十年代,洛陽石化工程公司、金陵石化等企業(yè)對不同流程的雙塔??汽提工藝進(jìn)行了理論研宄,成功建立并運(yùn)行了凈化煤化工廢水的裝置。??雙塔工藝存在著一定的缺陷,其設(shè)備組成復(fù)雜,操作流程較為復(fù)雜,建造成本以??及運(yùn)行成本高,目前更多的工業(yè)已經(jīng)開始使用新型的單塔加壓側(cè)線汽提工藝。??冷卻水?/ ̄\??一:::?::q?( ̄j??進(jìn)料?—???????t??f??????氨水??純水??圖1-4雙塔工藝圖??Fig.?1-4?Double?tower?process?map??1.3.2單塔加壓汽提??該工藝由我國自行研發(fā),在單塔加壓汽提的基礎(chǔ)上,借鑒了雙塔加壓汽提的工藝。??由撫順石油化工研宄院和洛陽石化工程公司等共同開發(fā),并于上世紀(jì)80年代投入工??業(yè)運(yùn)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苯酚廢水萃取工藝的模擬研究[J]. 張曼曼,張德友,方毅. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]煤化工酚氨高濃廢水深度處理回用工藝研究[J]. 于超. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2016(09)
[3]Aspen Plus在煤氣化技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 靳皎,姚曉虹,劉曉花,張健,劉丹,吳升瀟,張曉欠. 山東化工. 2016(13)
[4]提高酸性水汽提裝置回用水質(zhì)量并降低能耗的方法探討[J]. 劉成軍,鄧建勇,溫世昌,李超維. 石油與天然氣化工. 2015(06)
[5]間苯二酚多級逆流萃取過程的模擬與優(yōu)化[J]. 張傳國,胡鴻賓,孫建陽,孔令啟,李玉剛. 山東化工. 2015(10)
[6]基于ASPEN軟件對比兩種萃取劑在煤氣化廢水酚回收中的應(yīng)用[J]. 王成,葉楓,季東. 當(dāng)代化工. 2014(02)
[7]論當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 孟冬冬. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2011(04)
[8]異丙醚-異丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分離模擬[J]. 黃路,葉青. 石油與天然氣化工. 2010(06)
[9]淺談化工過程模擬技術(shù)[J]. 何英華,李洪濤,路明. 現(xiàn)代化工. 2010(S2)
[10]含苯酚廢水處理實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題的探討[J]. 陳清,丁偉. 化學(xué)教學(xué). 2010(08)
本文編號:3418383
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