直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]煤氣化、焦化產(chǎn)生的過程產(chǎn)生的廢水含有大量的可揮發(fā)性酸性氣體(C02、H2S等)、游離氨、固定氨(銨鹽類物質(zhì))、酚類物質(zhì)等，是一種最難以治理的工業(yè)廢水，處理難度大，成本高。隨著國家環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，廢水的凈化處理成為制約煤化工企業(yè)發(fā)展的難題。
[0003]煤化工廢水的凈化處理和回收利用，首先必須脫除溶于水中的酸性氣體和氨后才能進(jìn)入后續(xù)的脫酚和生化處理過程。工業(yè)過程中脫除酸性氣體和氨的主要技術(shù)工藝主要有單塔加壓側(cè)線汽提、雙塔加壓汽提和單塔低壓汽提三種技術(shù)工藝；其中，雙塔汽提和帶側(cè)線的單塔汽提工藝可以得到較純凈的酸性氣體和氨，是目前煤化工廢水處理應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)工藝。
[0004]汽提塔是廢水汽提脫酸脫氨過程的關(guān)鍵設(shè)備，為提高脫除效率，塔底廢水在外置的再沸器中，利用高溫蒸汽加熱達(dá)到一定的溫度脫除氨氮物質(zhì)。該結(jié)構(gòu)沿用了石化過程常用的外置塔底再沸器工藝，但實(shí)際應(yīng)用中上述傳統(tǒng)汽提塔依然存在一些缺點(diǎn):(1)煤化工廢水中無機(jī)鹽類含量高，在酸性氣體脫除過程中容易結(jié)垢造成再沸器換熱系數(shù)降低，甚至堵塞換熱管道；(2)過熱蒸汽消耗量大，能耗高；(3)加熱的再沸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，造成投資和操作費(fèi)用升高。
[0005]因此，設(shè)計(jì)與發(fā)明一種操作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、脫除效果好、能耗低的汽提設(shè)備，對于處理含高濃度揮發(fā)性酸和氨氮的煤化工廢水，降低處理成本，可以有效改善廢水處理工藝技術(shù)中成本高的現(xiàn)狀，達(dá)到節(jié)能減排的目的，滿足企業(yè)發(fā)展的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種操作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、脫除效果好、能耗低的汽提塔用于處理含高濃度揮發(fā)性酸和氨氮的煤化工廢水，降低廢水處理成本，提高工藝操作的穩(wěn)定性和連續(xù)性。本發(fā)明也適用于其它相關(guān)的工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]本發(fā)明提供過了一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔，自下而上依次主要包括塔底再沸段2和汽提段4 ;
[0009]其中，所述塔底再沸段2的殼體側(cè)壁上設(shè)置有高溫蒸汽入口 1、廢水出水口 10，所述塔底再沸段2的底部設(shè)置有塔底排水口 11，且所述塔底再沸段2內(nèi)設(shè)置有蒸汽分布器9 ;
[0010]其中，所述汽提段4的殼體側(cè)壁上設(shè)置有廢水進(jìn)水口 3、回流液入口 5、出料口 7，所述汽提塔4的頂部設(shè)置有塔頂排氣口 6，且所述汽提段4內(nèi)有內(nèi)構(gòu)件8或填料層。
[0011]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；在所述塔底再沸段2結(jié)構(gòu)中:
[0012]所述高溫蒸汽入口 1、所述廢水出水口 10，所述塔底排水口 11自上而下順序設(shè)置。
[0013]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；在所述汽提段4結(jié)構(gòu)中:
[0014]所述回流液入口 5、所述出料口 7、所述廢水進(jìn)水口 3自上而下順序設(shè)置。
[0015]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；所述蒸汽分布器9具體包括蒸汽主管12、蒸汽支管13和位于蒸汽支管13上的多個(gè)噴管14。
[0016]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；多個(gè)所述噴管14均勻間隔設(shè)置在所述蒸汽支管13上。
[0017]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；所述高溫蒸汽入口 1連接連通于所述蒸汽分布器9的蒸汽主管12上。
[0018]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；所述汽提段4內(nèi)的內(nèi)構(gòu)件8為篩板件、填料件或兩者混合結(jié)構(gòu)件。
[0019]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；所述汽提段4內(nèi)的填料層為篩板件、填料件或兩者混合結(jié)構(gòu)件。
[0020]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方案；所述蒸汽噴管14的直徑2-20mm，長度20-200mm。
[0021]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔處理工藝，包括如下操作過程:
[0022]首先，預(yù)熱至70_90°C高濃度煤化工廢水由汽提段4中部廢水進(jìn)水口 3進(jìn)入汽提塔；
[0023]同時(shí)，150-400°C的高溫過熱蒸汽由蒸汽入口 1經(jīng)過蒸汽分布器9進(jìn)入再沸段4加熱廢水，保持塔底溫度120-170°C ;廢水中溶解的氨、硫化氫和二氧化碳等氣體經(jīng)精餾分離后，分別從汽提段側(cè)面的出料口 7和塔頂排氣口 6排出，送至后續(xù)的氨氣和酸性氣體處理工段處理；
[0024]塔頂部分冷卻液體從回流液入口 5回流至塔內(nèi)，保持塔頂溫度60_90°C。
[0025]煤化工廢水為含高濃度揮發(fā)性酸和氨氮的廢水，其中，C02的含量1500-15000mg/L，H2S 的含量 100-2000mg/L，游離氨的含量 1500_15000mg/L，固定氨的含量 600_6000mg/L。
[0026]煤化工廢水經(jīng)脫酸脫氨處理后廢廢水，其中，C02含量小于200mg/L，H2S含量小于100mg/L，氨殘留量小于 200mg/L，PH 值 7-9。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0028]本發(fā)明提供了一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔，其中，直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔主要由自下而上依次設(shè)置的塔底再沸段2和汽提段4組成；
[0029]其中，所述塔底再沸段2的殼體側(cè)壁上設(shè)置有高溫蒸汽入口 1、廢水出水口 10，所述塔底再沸段2的底部設(shè)置有塔底排水口 11，且所述塔底再沸段2內(nèi)設(shè)置有蒸汽分布器9 ;
[0030]其中，所述汽提段4的殼體側(cè)壁上設(shè)置有廢水進(jìn)水口 3、回流液入口 5、出料口 7，所述汽提塔4的頂部設(shè)置有塔頂排氣口 6，且所述汽提段4內(nèi)有內(nèi)構(gòu)件8或填料層。
[0031]很顯然，本發(fā)明實(shí)施例提供的直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔及處理工藝；1、其克服了傳統(tǒng)煤化工廢水汽提塔的外置再沸器易結(jié)垢，甚至堵塞的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性；2、高溫蒸汽通過分布器直接通入汽提塔內(nèi)，省去外置的再沸器，簡化工藝流程，降低設(shè)備投資；3、蒸汽與廢水直接接觸換熱，可充分利用高溫蒸汽潛熱，可降低蒸汽消耗；4、蒸汽與廢水的氣液傳熱和傳質(zhì)效率高，提高可揮發(fā)性氣體的脫除效率，有利于降低廢水中硫化物和氨氮的濃度。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔的蒸汽分布器的放大主視圖。
[0035]圖3為一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔的蒸汽分布器的放大俯視圖。
[0036]圖中，高溫蒸汽入口 1 ;塔底再沸段2 ;廢水進(jìn)水口 3 ;汽提段4 ;回流液入口 5 ;塔頂排氣口 6 ;出料口 7 ;內(nèi)構(gòu)件8 ;高溫蒸汽分布器9 ;廢水出口 10 ;塔底排水口 11 ;蒸汽主管12 ;支管13 ;噴管14。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0040]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種直接蒸汽加熱的煤化工廢水汽提脫酸脫氨塔，自下而上依次主要包括塔底再沸段2和汽提段4 ;
[0042]上述裝置的具有如下位置關(guān)系和連接方式、布局構(gòu)造如下:
[0043]其中，所述塔底再沸段2的殼體側(cè)壁上設(shè)置有高溫蒸汽入口 1、廢水出水口 10，所述塔底再沸段2的底部設(shè)置有塔底排水口 11，且所述塔底再沸段2內(nèi)設(shè)置有蒸汽分布器9 ;
[0044]其中，所述汽提段4的殼體側(cè)壁上設(shè)置有廢水進(jìn)水口 3、回