專利名稱：氣化廢液處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢液處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣化廢液處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有水煤漿氣化工藝中的廢液處理系統(tǒng)是由三級閃蒸(高溫閃蒸、低溫閃蒸和真空閃蒸)和沉降分離構(gòu)成，如圖1所示，其系統(tǒng)組成描述如下:來自氣化爐激冷室以及氣液分離器的廢液經(jīng)過減壓后送入第一高溫閃蒸器11’，在第一高溫閃蒸器11’中，一部分廢液閃蒸成為水蒸汽，連同少量溶解蒸汽向上進(jìn)入塔板。來自變換工段的冷凝液從塔板上方進(jìn)入第一高溫閃蒸器11’閃蒸，閃蒸后的液體向下進(jìn)入塔板用來洗滌高溫閃蒸氣體，這樣高溫閃蒸氣體從第一高溫閃蒸器11’的頂部送出。來自洗滌塔底的廢液經(jīng)過減壓后送入第二高溫閃蒸器12’。在第二高溫閃蒸器12’中，一部分廢液閃蒸成為閃蒸汽，閃蒸汽從第二高溫閃蒸器12’的頂部送出。兩個高溫閃蒸器頂部送出的閃蒸汽合并后，在加熱器40’中與洗滌塔給水進(jìn)行一次換熱冷卻，然后再經(jīng)過水冷器50’進(jìn)一步冷卻，最后進(jìn)入高壓閃蒸分離器60’。分離出的不凝氣及飽和水汽經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)送至變換汽提塔，而分離出的冷凝液去脫氧水槽。從第一高溫閃蒸器11’和第二高溫閃蒸器12’的底部流出的液體及細(xì)渣經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入低溫閃蒸器20’。在低溫閃蒸器20’閃蒸出的水汽從塔頂溢出經(jīng)低壓閃蒸汽冷卻器換熱冷卻，氣體送往脫氧水槽作為脫氧的熱源并回收冷凝液，液體送廢水槽。從低溫閃蒸器底部流出的液體及細(xì)渣經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入真空閃蒸系統(tǒng)?？梢?，整個氣化廢液處理過程是以閃蒸的方式將廢液中的溶解性氣體從水中解析出來，其中包括溶解在水中的部分游離氨。但是由于在高溫氣化過程副產(chǎn)的甲酸、硫酸、硝酸等強(qiáng)酸根與氨結(jié)合成穩(wěn)定的銨鹽溶解在灰水中，使其無法通過閃蒸去除，從而導(dǎo)致該工藝處理后的灰水中氨氮含量高達(dá)300 1000mg/l，高氨氮含量廢液導(dǎo)致污水處理裝置中的生化池細(xì)菌受到抑制而降低氨氮降解率，無法保證工廠外排水的環(huán)保排放指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于氣化廢液處理方法及系統(tǒng)，能夠降低廢液處理后的灰水中的氨氮含量。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氣化廢液處理方法，包括將廢液依次經(jīng)過高溫閃蒸，低溫閃蒸，真空閃蒸以及沉降分離步驟進(jìn)行處理，其中，在進(jìn)行低溫閃蒸之前，將高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液PH值調(diào)整至大于9.5。進(jìn)一步地，調(diào)整高溫閃蒸液的步驟包括向高溫閃蒸液中通入堿性溶液使高溫閃蒸液中的pH值大于9.5。進(jìn)一步地，堿性溶液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水中的一種或幾種混合；優(yōu)選氫氧化鈉和/或 氫氧化鉀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種氣化廢液處理系統(tǒng)，包括高溫閃蒸器和低溫閃蒸器，在高溫閃蒸器的底部出口端和低溫閃蒸器的進(jìn)口端之間設(shè)置有堿液混合裝置。進(jìn)一步地,堿液混合裝置包括堿液槽以及與堿液槽連通的管道混合器,管道混合器分別與高溫閃蒸器及低溫閃蒸器連通。進(jìn)一步地,堿液混合裝置還包括堿液計量泵,堿液計量泵設(shè)置在堿液槽和管道混合器之間。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過對高溫閃蒸后的閃蒸液進(jìn)行調(diào)整使pH值大于9.5，使廢液中的化合態(tài)銨轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氨氣，從而可以在下一步的低溫閃蒸過程中去除。該處理方法可以有效地降低氣化廢液中的氨氮含量，使廢液中的氨氮含量從先前的300 1000mg/l降到200mg/l以下，有利于后續(xù)的污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外該處理方法工藝簡單，調(diào)劑控制手段靈活。


構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的氣化廢液處理工藝流程圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種典型實施例的氣化廢液處理工藝流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

本發(fā)明的高溫閃蒸是指在170°C 180°C溫度范圍下和0.7 1.0Mpa的壓力范圍下進(jìn)行閃蒸；低溫閃蒸是指在105°C 120°C的溫度范圍內(nèi)和0.06 0.15Mpa的壓力范圍內(nèi)進(jìn)行閃蒸。本發(fā)明提供的氣化廢液處理方法包括將廢液依次經(jīng)過高溫閃蒸，低溫閃蒸，真空閃蒸以及沉降分離步驟進(jìn)行處理，其中，在進(jìn)行低溫閃蒸之前，高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液的pH值調(diào)整至大于9.5。通過對高溫閃蒸后的閃蒸液進(jìn)行調(diào)整使pH值大于9.5，使廢液中的化合態(tài)銨轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氨氣，從而可以在下一步的低溫閃蒸步驟中除去。該處理方法可以有效地降低氣化廢液中的氨氮含量，使廢液中的氨氮含量從目前的300 1000mg/l降到200mg/l以下，有利于后續(xù)的污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，該處理方法工藝簡單，調(diào)劑控制手段靈活。優(yōu)選地，調(diào)整高溫閃蒸液的步驟包括:向高溫閃蒸液中通入堿性溶液，調(diào)整高溫閃蒸液PH值大于9.5。本發(fā)明通過向高溫閃蒸液中通入堿性溶液可以方便快捷地實現(xiàn)pH調(diào)整的目的。堿性溶液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水中的一種或幾種混合；優(yōu)選為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。本發(fā)明優(yōu)選但并不局限于上述堿性溶液，只要能夠?qū)崿F(xiàn)高溫閃蒸液PH的調(diào)整并使高溫閃蒸液pH大于9.5即可?？紤]到本發(fā)明的目的是去除灰水中的氨氮含量，而氫氧化鈣易產(chǎn)生污垢，所以優(yōu)選氫氧化鈉或氫氧化鉀。根據(jù)本發(fā)明的一種典型實施例，還包括對高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸汽依次進(jìn)行換熱冷凝以及氣液分離的步驟。通過對高溫閃蒸汽進(jìn)行換熱冷凝可以回收部分熱量，換熱冷凝后的氣體進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行汽液分離，對高壓閃蒸后分離出的不凝氣及飽和氣進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，之后除去不凝氣和飽和氣中的硫化氫和氨氣等環(huán)境污染性氣體，最后排放到大氣中。對分離出的冷凝液進(jìn)行脫氧處理后排放到環(huán)境中。通過對高溫閃蒸汽進(jìn)行上述處理工藝，可以將高溫閃蒸汽排放到空氣中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種氣化灰水處理系統(tǒng)，如圖2所示，包括高溫閃蒸器和低溫閃蒸器20，在高溫閃蒸器的底部出口端和低溫閃蒸器20的進(jìn)口端之間設(shè)置有堿液混合裝置。本發(fā)明通過在高溫閃蒸器和低溫閃蒸器20之間設(shè)置堿液混合裝置，這樣經(jīng)高溫閃蒸器進(jìn)行高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液與堿液在混合裝置中混合，高溫閃蒸液中所形成的化合態(tài)的銨鹽遇到堿液后轉(zhuǎn)變成游離態(tài)的氨氣，在下一步進(jìn)入低溫閃蒸器中進(jìn)行低溫閃蒸時很容易地去除。通過設(shè)置堿液混合裝置使得氣化廢液處理系統(tǒng)具備了去除氨氮的功能，相對于現(xiàn)有的氣化廢液處理系統(tǒng)，可以有效降低氣化廢液中的氨氮含量，使氨氮含量從300 1OOOmg/1 降低到 200mg/l 以下。本發(fā)明中的堿液混合裝置設(shè)置在高溫閃蒸器和低溫閃蒸器之間，其中也包括了將堿液混合裝置設(shè)置在高溫閃蒸器的底部出口上或者設(shè)置在低溫閃蒸器20的進(jìn)口端上，可以根據(jù)系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)而靈活設(shè)置。優(yōu)選地，如圖2所示，堿液混合裝置包括堿液槽31以及與堿液槽31連通的管道混合器32，管道混合器32分別與高溫閃蒸器及低溫閃蒸器20連通。本發(fā)明中優(yōu)選管道混合器32，但并 不局限于此，還可為三通或者其他容器等。通過將堿液和水輸送入堿液槽31中混合均勻，之后泵入管道混合器中與高溫閃蒸液混合以除去化合態(tài)的銨。通過設(shè)置堿液槽31的方式向管道混合器32中供給堿液，有利于調(diào)制出穩(wěn)定濃度的堿液，并通過管道混合器充分混合，這樣調(diào)劑控制手段靈活方便，既可以根據(jù)管道混合器中廢液PH值來調(diào)整堿液量，也可以通過分析檢測低溫閃蒸器出口廢液中的氨氮含量來控制堿液的用量。進(jìn)一步優(yōu)選地，堿液混合裝置還包括堿液計量泵33，堿液計量泵33設(shè)置在堿液槽31和管道混合器32之間。設(shè)置堿液計量泵33方便對堿液的流量進(jìn)行控制，以此來監(jiān)控堿液混合裝置中液體的PH是否大于9.5。為了防止堿液計量泵33出現(xiàn)問題影響廢液處理過程，本發(fā)明優(yōu)選將兩個堿液計量泵33并列設(shè)置，在每個堿液計量泵33的管道上單獨設(shè)置開關(guān)，當(dāng)其中一個堿液計量泵33出現(xiàn)問題時，另一個可備用。本發(fā)明的氣化廢液處理系統(tǒng)還包括減壓裝置，其中管道混合器既可以設(shè)置在減壓裝置前面的管路上，也可以設(shè)置在減壓裝置后面的管路上。為了將堿液順利通入離開高溫閃蒸器后的高溫閃蒸液中，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，管道混合器設(shè)置在減壓裝置后面的管路上。將管道混合器設(shè)置在減壓裝置后面的管路上，這樣有利于降低堿液輸送泵的功率和量程。為了同時處理不同來源的氣化廢液，根據(jù)本發(fā)明的一種典型實施方式，如圖2所示，高溫閃蒸器包括第一高溫閃蒸器11和第二高溫閃蒸器12，第一高溫閃蒸器11與第二高溫閃蒸器12并聯(lián)設(shè)置。為了對高溫閃蒸后的高溫閃蒸氣進(jìn)行熱量回收，優(yōu)選地，氣化廢液處理系統(tǒng)還包括與高溫閃蒸器的頂部出口端相連通的加熱器40，加熱器40的出口端連接有水冷器50。根據(jù)本發(fā)明的一種典型實施方式，氣化廢液處理系統(tǒng)還包括與水冷器50的出口端連通的高壓閃蒸汽凝液分離器60 ;其中高壓閃蒸汽凝液分離器60的頂部出口端與變換汽提塔連通，高壓閃蒸汽凝液分離器60的底部出口端與脫氧水槽連通。通過連接變化汽提塔，可以將頂部閃蒸出的氣體中的有毒或污染性氣體如硫化氫或氨氣等去除，保證尾氣安全地排放到大氣中。通過在高壓閃蒸汽凝液分離器60的底部連通脫氧水槽，將氧氣脫除后排入環(huán)境中。下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)異效果。實施例1采用本發(fā)明的圖2中的處理系統(tǒng)，將50噸的氣化廢液通入高溫閃蒸器中，調(diào)整高溫閃蒸器的壓力為0.SMPa和溫度為172°C進(jìn)行閃蒸，經(jīng)過高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液經(jīng)減壓裝置后，廢液的壓力為0.15MPa，進(jìn)入管道混合器中，并與來自堿液計量泵的質(zhì)量百分比濃度為25%的氫氧化鈉溶液充分混合，得到PH為10.5的混合液。將混合液通入低溫閃蒸器中并調(diào)整壓力0.15MPa，溫度為108°C進(jìn)行低溫閃蒸，此時游離態(tài)的氨進(jìn)行閃蒸分離，閃蒸汽進(jìn)入后續(xù)的工藝處理步驟中，最后排放到后續(xù)系統(tǒng)中的廢液中的氨氮含量為132mg/L.
實施例2-3與實施例1中步驟和方法均相同，不同之處在于所調(diào)整的pH值的大小，其中具體的PH值大小以及最后排放到后續(xù)裝置中的廢液中的氨氮含量見表I。對比例1-2對比例I中采用圖2的系統(tǒng)進(jìn)程處理，處理工藝和步驟與實施例1相同，但通入堿液后所調(diào)整的PH值沒有大于9.5 ;對比例2采用了圖1中所示系統(tǒng)進(jìn)行處理，其中處理步驟與實施例1相同。最后得到的排放到后續(xù)裝置中的廢液中的氨氮含量具體見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種氣化廢液處理方法，其特征在于，包括將所述廢液依次經(jīng)過高溫閃蒸，低溫閃蒸，真空閃蒸以及沉降分離步驟進(jìn)行處理，其中，在進(jìn)行所述低溫閃蒸之前，將所述高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液PH值調(diào)整至大于9.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，調(diào)整所述高溫閃蒸液的步驟包括向所述高溫閃蒸液中通入堿性溶液使所述高溫閃蒸液中的PH值大于9.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述堿性溶液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水中的一種或幾種混合；優(yōu)選氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
4.一種氣化廢液處理系統(tǒng)，包括高溫閃蒸器和低溫閃蒸器(20)，其特征在于，在所述高溫閃蒸器的底部出口端和所述低溫閃蒸器(20)的進(jìn)口端之間設(shè)置有堿液混合裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣化廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述堿液混合裝置包括堿液槽(31)以及與所述堿液槽(31)連通的管道混合器(32)，所述管道混合器(32)分別與所述高溫閃蒸器及所述低溫閃蒸器(20)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣化廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述堿液混合裝置還包括堿液計量泵(3 3 )，所述堿液計量泵(33 )設(shè)置在所述堿液槽(31)和所述管道混合器(32 )之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣化廢液處理方法及系統(tǒng)。該處理方法包括將廢液依次經(jīng)過高溫閃蒸，低溫閃蒸，真空閃蒸以及沉降分離步驟進(jìn)行處理，其中，在進(jìn)行低溫閃蒸之前，將高溫閃蒸后得到的高溫閃蒸液pH值調(diào)整至大于9.5。通過對高溫閃蒸后的閃蒸液進(jìn)行調(diào)整使pH值大于9.5，使廢液中的化合態(tài)銨轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氨氣，從而可以在下一步的低溫閃蒸過程中去除。該處理方法可以有效地降低氣化廢液中的氨氮含量，使廢液中的氨氮含量從先前的300～1000mg/l降到200mg/l以下，有利于后續(xù)的污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，該處理方法工藝簡單，調(diào)劑控制手段靈活。
文檔編號C02F9/10GK103159363SQ20131010534
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者王劍鋒 申請人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 陜西咸陽化學(xué)工業(yè)有限公司