含氨废水回收利用装置

1147 编辑：中冶有色技术网来源：陕西长青能源化工有限公司

2023-12-26 10:39:17

权利要求书： 1.一种含氨废水回收利用装置，包括汽提塔（6），与汽提塔（6）连接的汽提塔进料管线（4），其特征是，还包括汽提塔出口分离器（1），所述汽提塔出口分离器（1）与汽提塔出口分离器液相总管（2）连接；所述汽提塔出口分离器液相总管（2）与含氨废水回流管线（3）连接；

所述含氨废水回流管线（3）与所述汽提塔进料管线（4）、冷凝液热换器（5）连接；所述含氨废水回流管线（3）上设有含氨废水提浓泵（7）。

2.根据权利要求1所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，所述汽提塔出口分离器（1）通过含氨废水外送管线（8）与双氧水槽（9）连通；所述双氧水槽（9）上安装有计量泵（11），所述计量泵进口管线（10）吸入口在双氧水槽（9）底部；所述计量泵（11）出口管线接入含氨废水外送管线（8）；所述计量泵出口管线上压力表（12）。

3.根据权利要求1或2所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，含氨废水外送管线上设置有止逆阀（22），汽提塔出口分离器（1）通过含氨废水外送管线（8）连通有含氨废水去气化管线（13）、含氨废水去动力管线（14）；所述含氨废水外送管线（8）上设有液位调节阀组（15）。

4.根据权利要求1所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，所述含氨废水提浓泵（7）上设有变频器。

5.根据权利要求3所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，所述含氨废水提浓泵（7）设置有进口阀（16）、出口阀（17）；所述含氨废水提浓泵（7）进口阀（16）后设置有排液导淋（21）；所述含氨废水提浓泵（7）设置有旁路（19）。

6.根据权利要求1、2或4所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，所述含氨废水回收利用装置的阀门、管线为304不锈钢材质。

7.根据权利要求1所述的含氨废水回收利用装置，其特征是，所述冷凝液热换器（5）与未汽提凝液管线（20）连接。

说明书：一种含氨废水回收利用装置技术领域[0001] 本实用新型涉及煤化工环保废水回收利用领域，尤其涉及一种含氨废水回收利用装置，特别涉及煤制甲醇CO耐硫变换冷凝液系统含氨废水，通过将含氨废水提浓，作为氨法脱硫吸收液回收利用的一种含氨废水回收利用装置。背景技术[0002] CO耐硫变换是煤制甲醇项目核心技术之一。来自气化装置工艺气中的水蒸汽除了满足变换反应的需要外还有大量的剩余，这些过剩的水蒸汽经冷凝回收后通过泵送往气化装置碳洗塔作为洗涤水回收利用。[0003] 变换工艺冷凝液返回气化装置，导致工艺气中氨积累，设备管道腐蚀加快，为此，设置了汽提单元处理来自洗氨塔的低温含氨工艺冷凝液，以降低工艺气中氨含量。[0004] 现有汽提单元中汽提塔为填料塔，进入汽提塔的部分冷凝液在高温蒸汽提作用下将冷凝液中的大部分氨及大部分酸性气汽提出来，经过汽提塔冷凝器冷凝后，产生含氨废水。原设计含氨废水送往气化装置作为煤浆制备补充水参与制浆，另外还有一路送往动力装置氨法脱硫系统。实际应用过程中，由于含氨废水中氨浓度偏低,把它作为吸收剂补入动力氨法脱硫系统后会破坏水平衡；另外由于含氨废水中含有硫化氢，进入氨法脱硫系统后，易导致动力副产硫酸铵品质变差，严重时出料困难。因此含氨废水一直被送至气化装置用于制备煤浆。含氨废水用于煤浆制备存在以下问题：[0005] (1)含氨废水进入棒磨机后，制浆过程中部分有毒有害气体解吸溢出，排放至现场，导致现场作业环境差，存在安全隐患。[0006] (2)近年来环保形势日益严峻，无秩序排放治理已成为重中之重。含氨废水制浆时解吸的气体通过棒磨机滚筒筛现场排放管线高点排放，增加了现场的无秩序排放点，对其进行治理又会增加经济成本。[0007] (3)含氨废水中氨浓度为0.6～1.0％，H2S浓度可达300mg/L。通过表一对比可以看出，随着含氨废水浓度的提高，含氨废水中H2S浓度也随之升高。返回煤浆制备系统，本身就是将氨又返回到系统中，系统氨含量累计，长此以往，也会导致气化闪蒸系统外排废水氨氮高，进而增加污水处理负担，即使对含氨废水提浓硫化氢浓度也随之增加，这又容易加剧氨法脱硫系统腐蚀速率。表一为含氨废水提浓前后的部分数据：[0008] 表一：含氨废水分析数据[0009][0010] 从表一数据对比可以发现，含氨废水提浓后带来了新的问题，随着氨浓度的提高，含氨废水中H2S也随得到浓缩，而H2S对于动力脱硫系统有害无益，因此含氨废水提浓的同时也要对含氨废水中H2S浓度加以控制。[0011] 目前含氨废水处理一直是业内的一大难题，本实用新型汲取以往各种含氨废水处理经验，从环保和安全角度出发，可彻底解决以上几点问题，可达到预期效果。实用新型内容

[0012] 本实用新型的目的是提供一种含氨废水回收利用装置，彻底解决含氨废水参与煤浆制备过程中存在的安全和环保方面的隐患。[0013] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：[0014] 一种含氨废水回收利用装置，包括汽提塔，与汽提塔连接的汽提塔进料管线，还包括汽提塔出口分离器，所述汽提塔出口分离器与汽提塔出口分离器液相总管连接；所述汽提塔出口分离器液相总管与含氨废水回流管线连接；所述含氨废水回流管线与所述汽提塔进料管线、冷凝液热换器连接；所述含氨废水回流管线与所述汽提塔进料管线之间的管线上设有含氨废水提浓泵。[0015] 所述汽提塔出口分离器通过含氨废水外送管线与双氧水槽连通；所述双氧水槽上安装有计量泵，所述计量泵进口管线吸入口在双氧水槽底部；所述计量泵出口管线接入含氨废水外送管线；所述计量泵出口管线上压力表。[0016] 所述汽提塔出口分离器通过含氨废水外送管线连通有含氨废水去气化管线、含氨废水去动力管线；所述含氨废水外送管线上设有液位调节阀组。[0017] 所述含氨废水提浓泵上设有变频器。[0018] 所述含氨废水提浓泵设置有进口阀、出口阀；所述含氨废水提浓泵进口阀后设置有排液导淋；所述含氨废水提浓泵设置有旁路。[0019] 所述阀门、管线为304不锈钢材质。[0020] 所述冷凝液热换器与未汽提凝液管线连接。[0021] 本实用新型通过上述技术特征，有益技术效果如下：[0022] 通过本实用新型工艺系统装置的含氨废水提浓，用于代替液氨作为氨法脱硫吸收液，即可实现节能降耗变废为宝，也可以解决气化棒磨机厂房作业环境差及外排水氨氮高的问题。[0023] (1)经济效益计算[0024] 本装置处理的含氨废水作为动力氨法脱硫系统吸收剂，可有效减少动力脱硫系统液氨消耗，具有显著的经济效益。[0025] (2)安全效益[0026] 本装置处理的含氨废水回收后，大大改善了棒磨机厂房的工作环境，降低了现场巡检及检维修过程中安全风险。[0027] (3)环保效益[0028] 本装置处理的含氨回收利用后，可逐步减少系统氨累积，降低气化闪蒸系统废水氨氮含量，进而减轻污水处理负担，可谓百利而无一害。附图说明[0029] 图1为本实用新型汽提单元部分工艺系统结构示意图[0030] 图中编号：1?汽提塔出口分离器，2?汽提塔出口分离器液相总管，3?含氨废水回流管线，4?汽提塔进料管线，5?冷凝液热换器，6?汽提塔，7?含氨废水提浓泵，8?含氨废水外送管线，9?双氧水槽，10?计量泵进口管线，11?计量泵，12?压力表，13?含氨废水去气化管线，14?含氨废水去动力管线，15?液位调节阀组，16?进口阀，17?出口阀；排液导淋(21)，18?止逆阀，19?旁路，20?未汽提凝液管线，21?含氨废水提浓泵排液导淋，22?止逆阀。

具体实施方式[0031] 如图1所示一种含氨废水回收利用装置，将部分含氨废水通过计量泵11送回汽提塔6，使含氨废水浓度近一步提高，达到氨法脱硫系统使用要求，代替液氨作为氨法脱硫吸收液使用。[0032] 另外在含氨废水外送管线8上增加一台止逆阀22，防止界区外介质倒流及通过计量泵11将浓度为30％双氧水加入送入汽提塔出口分离器1，加入双氧水后，双氧水和H2S发生反应先生成单质硫，再进一步反应生成硫酸盐，最终控制含氨废水中H2S浓度小于100mg/L。[0033] (1)从汽提塔出口分离器液相总管2引管线至汽提塔进料管线4，该汽提塔进料管线称为含氨废水回流管线3(以下简称回流管线)。[0034] (2)再在所述回流管线3上增加一台管道泵，即含氨废水提浓泵7，为含氨废水返回汽提塔6提供动力源。[0035] (3)给含氨废水提浓泵7的电机安装变频器，通过调整含氨废水提浓泵7频率，控制含氨废水回流量，以达到含氨废水作为氨法脱硫系统要求的氨浓度。[0036] (4)含氨废水提浓泵7前后加装阀门，进口阀16后设置有排液导淋22，用于含氨废水隔离检修时排液置换；含氨废水提浓泵7出口设置有压力表12，出口阀17前设置止逆阀18。另外含氨废水提浓泵7还设置有旁路20，防止启泵憋压。

[0037] (5)含氨废水提浓泵7大小可根据设计负荷进行选型。[0038] (6)增加一套含双氧水的投加装置，该装置包含双氧水槽7，双氧水计量泵11，计量泵进口管线10设置在双氧水槽9底部，计量泵出口管线10设置有压力表12以及止逆阀、出口阀、排气阀。[0039] (7)通过所述双氧水投加装置将双氧水加入含氨废水外送总管8中发生以下反应：H2O2+H2S＝S+2H2O，通过滴定实验反应过程中生产的单质硫磺进一步氧化生成亚硫酸根和硫代硫酸根，最后近一步氧化生成硫酸根，硫酸根和溶液中的氨生成硫酸铵，而脱硫系统副产品为硫酸铵，因此含氨废水中产生的新物质并不会对动力脱硫系统造成影响。[0040] (8)本次改造所涉及的阀门材质、管线材质应和湿酸气系统原设计材质及阀门全选用304不锈钢。[0041] 结果如表二所示，双氧水投加后含氨废水品质分析数据：通过数据前后对比，可发现，双氧水投加可有效降低含氨废水中H2S浓度。[0042] 表二：含氨废水投加双氧水前后数据对比[0043][0044] 本实施例针对含氨废水特点，结合氨法脱硫系统吸收液对氨浓度及H2S要求，通过本实用新型将含氨废水氨浓度提高至2～3％(该浓度可根据工艺需求进行调整)、H2S浓度控制小于100mg/h，将含氨废水返回氨法脱硫系统作为吸收剂使用，即降低了动力装置氨法脱硫系统的液氨消耗，也可彻底解决含氨废水参与煤浆制备过程中存在的安全和环保方面的隐患。