煤化工废水蒸氨脱酚过程的模拟与优化
发布时间：2021-10-04 21:42
煤化工废水来源于煤的化工处理过程,其水中杂质不仅含量大,且组成成分复杂,无机污染物主要为氨盐、硫化物,各种溶解性无机盐;有机污染物以酚类物质为主,包括单元挥发酚及不挥发的多元酚,除此之外还有多种结构复杂的芳香化合物、以及含N、S、O等元素的杂环化合物、吡啶、咔唑等有机化合物。这种废水的化学需氧量值和色度很高,对环境的危害性很大,对生物体更是具有很强的毒性,且其中的大部分有机物对生物有很强的抑制作用,难以进行自然降解,是一种很具有代表性且处理起来很困难的工业废水。目前常用化工分离和生化处理两种方法结合的方式对其进行处理,本文针对新疆某公司的3000万吨/年煤炭分级提质综合利用项目所产生的煤化工酚氨废水进行蒸氨脱酚处理,通过使用Aspen Plus化工流程模拟软件对其分析研究和优化。本文建立了一套脱酸脱氨后脱酚的工艺处理流程,使得处理后的净化水满足生化处理的要求。针对煤化工废水的特点和水质参数,对脱酸脱氨部分建立了NH3-H2S-CO2-NaOH-PhOH-H2O六元体系的热力学模型,选择ElecNRTL热力学模型进行模拟计算。萃取脱酚段中萃取塔的液-液相平衡使用自定义二元交互作用参数的U...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２经酸性气处理后萃取、再汽提除酚、氨及溶剂回收工艺流程图??Ｆｉ．１－２?Ａｃｉｉｆｉｃａｔａｆｔｅｘｔｒｌｉ
脱酸脱氨后的废水酸碱性达到中性，为后续萃取段提供了较好的操作环境，增加了萃??取剂的利用效率。??单塔去除酸性气、氨，后萃取脱酚的工艺流程图见图１－３。将废水按比例分为两??股进料，一股进料经换热冷却后，从汽提塔的塔顶进入，另一股废水在与侧线采出气??体进行换热加热后，从污水汽提塔的中部进入。塔顶冷进料进入塔内与上升气体进行??传质后，与热进料共同和塔釜再沸器产生的蒸汽进行传质传热，将污水中的ＮＨ３、Ｃ０２??和Ｈ２Ｓ汽提出来。蒸汽被冷进料冷却后大量水蒸气和氨气被下降的冷进料吸收，大量??的酸性气体和少量水蒸气经塔顶排出。在塔的中部开设一个侧线采出口，采出的富氨??气经后续的三级分凝装置分凝后，得高浓度氨气，冷凝液回流至塔中。塔底压力约为??０．５－０．６ＭＰａ，温度约为１５０－１６０。。；塔釜采出的净化水的ｐＨ值为６左右，呈弱酸性。??塔釜净化水冷却至４５－５５°Ｃ后
?１．３．１双塔汽提??双塔工艺最先由雪佛龙公司提出，其工艺流程图如图１－４所示。该工艺由一个脱??氨塔和一个脱酸塔组成，脱酸塔用于除去Ｃ０２、Ｈ２Ｓ等酸性气体，脱氨塔用于除去水??中的氨。在上世纪八十年代，洛阳石化工程公司、金陵石化等企业对不同流程的双塔??汽提工艺进行了理论研宄，成功建立并运行了净化煤化工废水的装置。??双塔工艺存在着一定的缺陷，其设备组成复杂，操作流程较为复杂，建造成本以??及运行成本高，目前更多的工业已经开始使用新型的单塔加压侧线汽提工艺。??冷却水?／￣＼??一：：：?：：ｑ?（￣ｊ??进料?—??????？ｔ??ｆ??????氨水??純水??图１－４双塔工艺图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｄｏｕｂｌｅ?ｔｏｗｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｍａｐ??１．３．２单塔加压汽提??该工艺由我国自行研发，在单塔加压汽提的基础上，借鉴了双塔加压汽提的工艺。??由抚顺石油化工研宄院和洛阳石化工程公司等共同开发，并于上世纪８０年代投入工??业运用
【参考文献】：
期刊论文
[1]苯酚废水萃取工艺的模拟研究[J]. 张曼曼,张德友,方毅. 现代化工. 2016(10)
[2]煤化工酚氨高浓废水深度处理回用工艺研究[J]. 于超. 化工设计通讯. 2016(09)
[3]Aspen Plus在煤气化技术中的应用进展[J]. 靳皎,姚晓虹,刘晓花,张健,刘丹,吴升潇,张晓欠. 山东化工. 2016(13)
[4]提高酸性水汽提装置回用水质量并降低能耗的方法探讨[J]. 刘成军,邓建勇,温世昌,李超维. 石油与天然气化工. 2015(06)
[5]间苯二酚多级逆流萃取过程的模拟与优化[J]. 张传国,胡鸿宾,孙建阳,孔令启,李玉刚. 山东化工. 2015(10)
[6]基于ASPEN软件对比两种萃取剂在煤气化废水酚回收中的应用[J]. 王成,叶枫,季东. 当代化工. 2014(02)
[7]论当代煤化工废水处理工艺的现状及发展方向[J]. 孟冬冬. 中国石油和化工标准与质量. 2011(04)
[8]异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟[J]. 黄路,叶青. 石油与天然气化工. 2010(06)
[9]浅谈化工过程模拟技术[J]. 何英华,李洪涛,路明. 现代化工. 2010(S2)
[10]含苯酚废水处理实验相关问题的探讨[J]. 陈清,丁伟. 化学教学. 2010(08)
本文编号：3418383
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２经酸性气处理后萃取、再汽提除酚、氨及溶剂回收工艺流程图??Ｆｉ．１－２?Ａｃｉｉｆｉｃａｔａｆｔｅｘｔｒｌｉ
脱酸脱氨后的废水酸碱性达到中性，为后续萃取段提供了较好的操作环境，增加了萃??取剂的利用效率。??单塔去除酸性气、氨，后萃取脱酚的工艺流程图见图１－３。将废水按比例分为两??股进料，一股进料经换热冷却后，从汽提塔的塔顶进入，另一股废水在与侧线采出气??体进行换热加热后，从污水汽提塔的中部进入。塔顶冷进料进入塔内与上升气体进行??传质后，与热进料共同和塔釜再沸器产生的蒸汽进行传质传热，将污水中的ＮＨ３、Ｃ０２??和Ｈ２Ｓ汽提出来。蒸汽被冷进料冷却后大量水蒸气和氨气被下降的冷进料吸收，大量??的酸性气体和少量水蒸气经塔顶排出。在塔的中部开设一个侧线采出口，采出的富氨??气经后续的三级分凝装置分凝后，得高浓度氨气，冷凝液回流至塔中。塔底压力约为??０．５－０．６ＭＰａ，温度约为１５０－１６０。。；塔釜采出的净化水的ｐＨ值为６左右，呈弱酸性。??塔釜净化水冷却至４５－５５°Ｃ后
?１．３．１双塔汽提??双塔工艺最先由雪佛龙公司提出，其工艺流程图如图１－４所示。该工艺由一个脱??氨塔和一个脱酸塔组成，脱酸塔用于除去Ｃ０２、Ｈ２Ｓ等酸性气体，脱氨塔用于除去水??中的氨。在上世纪八十年代，洛阳石化工程公司、金陵石化等企业对不同流程的双塔??汽提工艺进行了理论研宄，成功建立并运行了净化煤化工废水的装置。??双塔工艺存在着一定的缺陷，其设备组成复杂，操作流程较为复杂，建造成本以??及运行成本高，目前更多的工业已经开始使用新型的单塔加压侧线汽提工艺。??冷却水?／￣＼??一：：：?：：ｑ?（￣ｊ??进料?—??????？ｔ??ｆ??????氨水??純水??图１－４双塔工艺图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｄｏｕｂｌｅ?ｔｏｗｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｍａｐ??１．３．２单塔加压汽提??该工艺由我国自行研发，在单塔加压汽提的基础上，借鉴了双塔加压汽提的工艺。??由抚顺石油化工研宄院和洛阳石化工程公司等共同开发，并于上世纪８０年代投入工??业运用
【参考文献】：
期刊论文
[1]苯酚废水萃取工艺的模拟研究[J]. 张曼曼,张德友,方毅. 现代化工. 2016(10)
[2]煤化工酚氨高浓废水深度处理回用工艺研究[J]. 于超. 化工设计通讯. 2016(09)
[3]Aspen Plus在煤气化技术中的应用进展[J]. 靳皎,姚晓虹,刘晓花,张健,刘丹,吴升潇,张晓欠. 山东化工. 2016(13)
[4]提高酸性水汽提装置回用水质量并降低能耗的方法探讨[J]. 刘成军,邓建勇,温世昌,李超维. 石油与天然气化工. 2015(06)
[5]间苯二酚多级逆流萃取过程的模拟与优化[J]. 张传国,胡鸿宾,孙建阳,孔令启,李玉刚. 山东化工. 2015(10)
[6]基于ASPEN软件对比两种萃取剂在煤气化废水酚回收中的应用[J]. 王成,叶枫,季东. 当代化工. 2014(02)
[7]论当代煤化工废水处理工艺的现状及发展方向[J]. 孟冬冬. 中国石油和化工标准与质量. 2011(04)
[8]异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟[J]. 黄路,叶青. 石油与天然气化工. 2010(06)
[9]浅谈化工过程模拟技术[J]. 何英华,李洪涛,路明. 现代化工. 2010(S2)
[10]含苯酚废水处理实验相关问题的探讨[J]. 陈清,丁伟. 化学教学. 2010(08)
本文编号：3418383
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