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节能技术在煤气化废水酚氨回收装置的应用研究

2019-10-30张凡胜

科学与财富 2019年30期
关键词:节能技术装置

摘 要:我国煤炭资源储备粮居于全球首位,但人均资源利用率十分低下,因此,合理利用煤炭资源来促进国民经济发展十分重要。煤气化过程中产生大量废水,这部分废水中含有很多可回收后重复利用物质。酚氨回收装置是对煤气化过程中产生废水中的酚类、氨类类污染物进行回收,采用精馏设备进行脱酸、脱氨处理。本文通过查阅大量文献资料,总结了污水的危害以及回收方式,旨在推动节能、环保技术的发展。

关键词:节能技术;煤气化废水;酚氨回收;装置

引言

随着科学技术水平的不断提升,各类新型技术不断被应用于各个行业[1]。在实际工业生产中,煤气化技术可以较大提高能源利用率,然而,煤气转化过程中会生成大量废水,这部分废水中存在很多可以再重复利用的资源,对废水可利用资源进行重复回收加工,不仅可以有效提高煤炭资源的利用率,还满足节能减排和可持续发展战略的要求[2]。酚氨回收装置是对煤气化过程中产生废水中的酚类、氨类类污染物进行回收,采用精馏设备进行脱酸、脱氨处理,可以大大降低能源消耗[3]。

1煤气化废水的来源及危害

1.1 煤气化废水的来源

在实际生产过程中,煤气化反应的本质是化学反应,反应原料主要为焦炭和煤炭,在高温条件下,二者发生化学反应,固体状态的煤炭和焦炭会逐渐降解成小分子气体物质,这部分气体均具有良好的可燃性,主要有烷烃化合物、氢气以及一氧化碳等。因此,煤气化工实际生产过程中,要及时对化学反应后生成的气体进行洗涤和收集,同时,洗涤过程中还会产生大量的废水,煤气化生产中的废水主要是气体洗涤过程中产生的[4]。此外,粗煤气净化过程中也会有一定量的废水产生,废水中主要有氧化物、硫化物以及高分子有机物等易溶于水的成分。煤气化技术主要有流化床气化技术、固定床气化技术等几种,就目前生产状况而言,不同处理技术和所用设备所产生的废水中物质组成及含量也有较大的差异,可以根据处理需要来选择处理技术及相关设备。

1.2 煤化工废水的危害

通常情况下,煤化工生产过程中,无论是哪一个缓环节,所用工艺及设备不同,其生产中产生的废水种类和有害物质的含量均有所差异,这些有害物质中主要包括硫化物、氰化物、胺类化合物等水溶性良好的化学成分。若煤化工企业不及时处理这些有毒有害物质,直接排入外界,不仅会对环境造成难以修复的危害,一旦被人体吸收,还会危害人们的身体健康甚至生命安全。例如,氰化物在未得到有效处理的情况下排入空气中,被人体吸收,会直接参与人体代谢反应,使人体细胞失去活性,直至死亡[5]。因此,煤气化生产过程中的废水处理对环境保护和人类生命安全保障来说具有十分重要的现实意义。

2节能技术在煤气化废水酚氨回收装置的应用

2.1 酚氨回收装置脱氨脱酸主要方法

2.1.1 空气氧化法

实际生产过程中,廢水中的硫元素通常是以硫化物钠盐及铵盐的形式存在的。硫化物钠盐及铵盐一旦接触外界空气,会发生化学反应,生成三氧化二硫和水分子。硫氧化物和水分子接触后,硫氧化物容易和氢氧根离子发生氧化还原反应,生成硫酸根离子和水。通常情况下,这种废水处理方式主要应用于原油生产处理工艺中,但此工艺排放出的废气中也存在大量硫化氢气体,还需要对废气进行进一步处理,满足排放要求后方能排入空气。

2.1.2 汽提法

汽提法在实际生产应用中主要有两种方式,分别为单塔高压汽提法和双塔加压汽提法。两种处理方式的相同点是可以有效处理废水中存在的可再利用资源,不同点在于单塔加压汽提法中脱氨脱酸塔在一个塔内进行,经过处理后可以达到较好的处理效果。

2.1.3 在精馏工作中不改变流程的节能技术应用

精馏工作主要涉及预热加料、回流比的合理性、加料位置的合理性、增加热换器这四个工作流程,工作中会有大量热能产生,因此,相关技术人员可以在预热时加料,实现节能的效果。预热加料可以有效降低工作中的热量需求,且能加强低温热能,降低回流比,保证耗能量最低,节约能源。在实际的工作中,根据不同成分和含量,保证加料位置的合理性,增加热换器来回收热量,才能起到节约能源的目的。

2.1.4 在精馏工作中改变流程的技能技术分析

(1)热泵精馏塔

热泵精馏塔的特点主要节能效果良好,运行简单方便。通过应用喷射技术,降低节流损失,提高能源利用率,达到节能效果。热泵精馏塔应用范围十分广泛,也是节能效果最好的一项技术,已经被广泛应用于众多行业中,取得了良好的效果和可观的经济效益。

(2)热偶精馏塔

热偶精馏塔分为内热精馏塔和外热精馏塔,外热精馏塔应用最为广泛,外热精馏技术可以省去压缩机、节流阀设备,降低设备成本,使用简单方便。使用该技术时,工作人员会详细分析精馏流程,确认工作方式和流程,但这项技术尚未完善,还需要进行深入研究。

2.2 煤气化污水酚氨回收

煤气化污水酚氨回收即在废水处理过程中,回收可以重复利用的化学物质,并将对环境有害的有毒物质进行进一步处理,例如硫化氢、二氧化碳等物质,以及小分子胺类物质。

3 结束语

我国是一个人口大国,每年能源消耗量居于全球首位,因此,提高能源利用效率对于国民经济发展来说至关重要。精馏塔是一项十分有效的节能技术,但受科学发展水平的限制,我国在精馏技术上的研究还不够充分,导致该项技术还未完全应用于工业生产中。因此,煤化工生产企业应该致力于节能技术的开发使用,不断更新节能技术,提高煤炭资源利用效率,对煤气化生产过程中产生的废水进行有效处理,回收可重复利用物质,提高节能效果。煤气化工程在我国工业生产中占据举足轻重的地位,对于推动国民经济的发展具有十分重要的现实意义。煤气化中产生污水酚氨回收技术的要求越来越高,本文主要分析了污水的危害以及回收方式,旨在推动节能、环保技术的发展。

参考文献:

[1]姜莹泽.节能技术在煤气化废水酚氨回收装置的应用研究[J].当代化工研究,2018, No.27(03):78-79.

[2]杨富翔.煤气化废水酚氨回收装置的节能研究[D].青岛科技大学,2013.

[3]郝亚培[1],赵婷婷煤气化污水酚氨回收技术研究[J].石化技术,2016(8).

[4]徐红海.酚氨萃取回收工艺在煤气化废水处理中的应用[J].中国化工贸易,2017(3).

[5]雪小峰.固定床煤气化酚氨废水处理的研究和应用现状[J].山东化工,2015,44(21):155-157.

作者简介:

张凡胜,(1989-)男,汉,黑龙江哈尔滨依兰县,大专,广汇清洁炼化,无职称,酚氨回收,污水处理。

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