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一种含尘酚水分离工艺及分离方法

文献发布时间:2023-06-19 11:09:54


一种含尘酚水分离工艺及分离方法

技术领域

本发明涉及加压固定床气化的酚水处理领域,特别涉及一种含尘酚水分离工艺及分离方法。

背景技术

BGL气化技术中,对气化工段来的含尘酚水通常采用冷却降温、减压膨胀、重力沉降的流程分离酚水中的煤粉尘、溶解气、焦油和油,分离流程有初焦油分离器—油分离器——沉降槽—过滤器”四级分离等(缓冲罐不具有分离功能)。

传统上的含尘酚水分离工艺是采用四级分离程序,分离后酚水的含油量依旧比较高,分离效果较差,适应性也比较差。并且由于含尘酚水在初焦油分离器中分离粉尘效果不佳,导致未充分除去的粉尘影响油分离器对油的分离,甚至使得缓冲罐底部也沉积有含尘焦油。

并且实际上,含尘酚水分离处理时,含尘焦油分离较快,导致含尘焦油大量沉积,堵塞含尘焦油出口,并有部分含尘焦油被带出至下游设备,影响下游设备的分离功能。

另外由于过滤器在长久使用后会压降升高、甚至堵塞,故需要进行反冲洗作业,用氮气和经加热的80℃反冲洗水将过滤介质中的杂质清除,但是反冲洗会引起出界区的酚水温度周期性升高,这会影响下游酚氨回收工段脱酸塔的操作。针对易粉化物料气化时的工况,含尘酚水中尘量大幅上升,传统工艺也不适用。

发明内容

针对现有技术存在的含尘酚水分离粉尘和焦油效果不理想的问题,本发明的目的在于提供一种含尘酚水分离工艺及分离方法。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:

一方面,本发明提供一种含尘酚水分离工艺,包括按照酚水流动方向通过管路依次连接的初焦油分离器、缓冲罐、倍增分离器A、过滤器和沉降槽;

其中,所述倍增分离器A包括:

分离器罐体,所述分离器罐体的一侧设置有进料渐扩口,另一侧的顶部和底部分别设置有轻相出口和重相出口;

溢流分隔板A、溢流分隔板B和溢流分隔板C,所述溢流分隔板A、溢流分隔板B和溢流分隔板C按照介质流向依次设置在所述分离器罐体内以使所述分离器罐体被分割成悬液分离区、填料区、特殊板组区和出口区;

旋流器,所述旋流器安装在所述悬液分离区中,且所述进料渐扩口正对所述旋流器的切向方向以使流入的酚水进行离心分离;

焦油口,所述焦油口设置在所述悬液分离区的锥形底部的最下部,且所述焦油口位于所述旋流器与所述溢流分隔板A之间;

填料,所述填料填充在所述填料区内以增大酚水中油液滴的尺寸;以及

特殊板组,所述特殊板组设置在所述特殊板组区内以增大酚水中油液滴的尺寸;

其中,所述溢流分隔板A封闭所述分离器罐体横截面的下部以使酚水从所述溢流分隔板A的上部溢流通过,所述溢流分隔板B封闭所述分离器罐体横截面的下部且所述溢流分隔板B的底部设置有流通孔以使轻相从所述溢流分隔板B的上部溢流通过、重相从所述流通孔通过,所述溢流分隔板C封闭所述分离器罐体横截面的中部以使轻相和重相分别从所述溢流分隔板C的上部和下部溢流通过。

优选的,所述缓冲罐至少有两个,所述至少两个缓冲罐通过管阀组件实现串联连接或者并联连接,所述管阀组件包括可相互切换的第一状态和第二状态,其中,所述管阀组件在所述第一状态时所述至少两个缓冲罐串联连接,所述管阀组件在所述第二状态时所述至少两个缓冲罐并联连接。

进一步的,所述缓冲罐的底壁呈凹面以收集沉降的含尘焦油,且所述缓冲罐内安装有用于刮除缓冲罐内底壁上粘附的含尘焦油的刮板,所述缓冲罐内的上部还安装有用于刮扫液面上的浮油的刮刀,所述缓冲罐的外底壁上安装有蒸汽盘管。

进一步的,还包括按照酚水流动方向依次连接在所述倍增分离器A和所述过滤器之间的加药罐和倍增分离器B;其中,所述加药罐用于通过添加药剂将酚水中的结合油分离,所述倍增分离器B用于将从结合油中分离出的油相分离。

优选的,所述加药罐包括加药罐体和安装在所述加药罐体上的搅拌器、加药装置和酸碱度调节装置。

进一步的,所述倍增分离器B与所述过滤器之间还设置有返料装置,所述返料装置用于在酚水中的结合油含量高于预设的阈值时将酚水返料至所述倍增分离器A和/或所述初焦油分离器。

另一方面,本发明还提供一种含尘酚水分离方法,包括以下步骤,

步骤S1,将含尘酚水通入初焦油分离器,初步去除酚水中的含尘焦油和焦油;

步骤S2,将经过初焦油分离器处理后的酚水通入缓冲罐中进行缓冲暂存,进一步去除酚水中的含尘焦油和焦油;

步骤S3,将经过缓冲罐处理后的酚水通入倍增分离器A,通过倍增分离器A将酚水中的油液滴的尺寸增大并从酚水中分离;

步骤S4,将经过倍增分离器A处理后的酚水通入过滤器,进一步去除酚水中的悬浮颗粒及焦油;以及

步骤S5,将经过过滤器处理后的酚水通入沉降槽中静置存储。

优选的,将所述初焦油分离器以及所述缓冲罐排出的含尘焦油送入离心机进行离心处理,得到含尘焦油、焦油和水,其中含尘焦油与物料混合返炉或经调和后泵送回炉,焦油通入洁净焦油槽回收,水送往焦油污水槽;并将所述缓冲罐溢流出的焦油通入洁净焦油槽回收。

进一步的,所述将经过倍增分离器A处理后的酚水通入过滤器之前,还包括以下步骤,

步骤31,将PAM和PAC按照质量比为1:1.5加水溶解为液体,再加10-30倍清水稀释,并调节pH值至8-9.5;

步骤32,在所述酚水浊度在100-300mg/L时,按照每千吨投加药剂1-10kg的比例向加药罐中添加所述药剂并搅拌以使通入到加药罐的酚水中的结合油分离成油相和水相;

步骤33,将经过药剂处理后的酚水通入倍增分离器B,通过倍增分离器B将酚水中的油液滴的尺寸增大并从酚水中分离。

进一步的,酚水在经过倍增分离器B处理之后,在通入过滤器之前,还包括以下步骤,

步骤34,检测经过倍增分离器B处理后的酚水中的结合油含量;

步骤35,判断酚水中的结合油含量是否高于预设的阈值,是则进行下一步,否则通入过滤器;

步骤36,将经过倍增分离器B处理后的酚水返回到所述倍增分离器A再次进行处理,并调整向加药罐中投放药剂的配比量,或者,将经过倍增分离器B处理后的酚水返回到初焦油分离器重新进行分离。

优选的,当易粉化物料气化并导致从气化工段来的酚水中的粉尘夹带量会大幅增加时,将从初焦油分离器中流出的酚水连接至倍增分离器A,以增强含尘焦油的分离效果;然后再依次通过缓冲罐、过滤器和沉降槽。

采用上述技术方案,其有益效果在于:

1、首先由于将油分离器去除,使得本发明的装置和方法在对含尘酚水进行分离处理时,避免了含尘焦油对油分离器的影响,同时由于倍增分离器A的设置,使得含尘酚水中的油相依然能够被有效分离;

2、又由于倍增分离器A上焦油口的设置,一方面使得酚水中的油相能够被放大,从而更加容易的得到分离,另一方面使得在快速处理过程中,未被及时分离处理的含尘焦油能够从该焦油口被及时排出,避免了含尘焦油会后续设备的影响;

3、又由于过滤器被放置在沉降槽之前,使得过滤器在进行反冲洗作业时,由于沉降槽的设置,使得反冲洗水不会对具有较大容积的沉降槽的温度造成明显的影响,从而保证下游酚氨回收工段脱酸塔的操作;

4、由于依次连接的初焦油分离器、缓冲罐、倍增分离器A、过滤器和沉降槽的设置,使得含尘酚水的分离级数增加到5级,保证尘和油得到充分分离,保证最终获得的酚水的品质,为下游工段的处理打下良好基础,并且,通过增加分离级数来改善分离尘和油的效果,通过倍增分离器来改缩短和改善分离;

5、加药罐和倍增分离器B的设置,使得通过添加药剂的方式将物理手段难以去除的结合油分离成油相和水相,继而通过倍增分离器B将被分解而来的油相去除;

6、返料装置的设置,使得酚水中的油相含量超标时,能够被泵送到上游的倍增分离器A或者是初焦油过滤器处,进行加药量调整后再处理,以及重新处理;

7、可通过两个缓冲罐,两个倍增分离器及多个过滤器的串并联灵活地有针对性地调整分离工艺流程和分离技术,更好地应对酚水量波动和原料波动。

附图说明

图1为本发明含尘酚水分离工艺第一方面实施例的结构示意图;

图2为本发明含尘酚水分离工艺第一方面实施例中倍增分离器A的结构示意图;

图2.1为本发明中溢流分隔板A的结构示意图;

图2.2为本发明中溢流分隔板B的结构示意图;

图2.3为本发明中溢流分隔板C的结构示意图;

图3为本发明含尘酚水分离工艺第二方面实施例中管阀组件的结构示意图;

图4为本发明含尘酚水分离工艺第三方面实施例的一种结构示意图;

图5为本发明含尘酚水分离工艺第三方面实施例的另一种结构示意图;

图6为本发明含尘酚水分离方法第四方面实施例的流程图;

图7为本发明含尘酚水分离方法第五方面实施例中酚水中结合油含量不达标时的流程图。

图中:1-初焦油分离器、2-缓冲罐、21-搅拌轴、22-刮板、23-刮刀、3-倍增分离器A、31-分离器罐体、311-悬液分离区、312-填料区、313-特殊板组区、314-出口区、32-进料渐扩口、33-轻相出口、34-重相出口、351-溢流分隔板A、352-溢流分隔板B、353-溢流分隔板C、36-旋流器、37-焦油口、38-填料、39-特殊板组、4-过滤器、5-沉降槽、6-加药罐、7-倍增分离器B、8-管阀组件、81-三通A、82-三通B、83-截止阀A、84-截止阀B、85-截止阀C、86-第一旁通管路、87-第二旁通管路、9-视镜、10-返料泵、11-取样口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明,仅是为了便于描述本发明的简便,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”,仅为对相同或相似结构,或者起相似功能的对应结构的称谓区分,不是对这些结构重要性的排列,也没有排序、或比较大小、或其他含义。

另外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据本发明的总体思路,联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明第一方面实施例

一种含尘酚水分离工艺,如图1所示,包括按照酚水流动方向通过管路依次连接的初焦油分离器1、缓冲罐2、倍增分离器A3、过滤器4和沉降槽5。其中,倍增分离器A3用于将微小油液从酚水中分离。

由于从气化反应工段中排出的酚水中通常含有煤粉、油和焦油,因此需要经过一系列分离步骤才能够获得可继续使用的酚水。并且通常还需要经过冷却器冷却降温和膨胀器膨胀降压才能够进入本实施例所提供的分离装置。

经过冷却和降压的含尘酚水进入到初焦油分离器1,本实施例中,初焦油分离器1为中心驱动式初焦油分离器,其结构和原理本实施例不再赘述。通过初焦油分离器1的分离作用,可以将含尘酚水中的含尘焦油和焦油初步分离,其中,含尘焦油进入到离心机进行离心处理,并最终得到酚水、焦油和含尘焦油,焦油则通入洁净焦油槽回收,酚水随着管道流向下游设备。

初焦油分离器1处理后的酚水则溢流到缓冲罐2中。本实施例中,设置缓冲罐2的底部具有收纳沉降的含尘焦油的凹陷区域,由于缓冲罐2的底部呈可收纳沉降的含尘焦油的凹陷区域,例如圆锥形,因此在酚水进入到缓冲罐2中之后,通过静置存储,较重的含尘焦油则能够沉降在底部。而为了防止含尘焦油粘附在缓冲罐2的底部,本实施例中,在缓冲罐2内安装用于刮除缓冲罐2内底壁上粘附的含尘焦油的刮板22,例如可在缓冲罐2内设置搅拌轴21,该搅拌轴21通过固定在缓冲罐2上的支架可转动的安装在缓冲罐2的中心处,刮板22则固定安装在搅拌轴21上以使刮板22随着搅拌轴21的转动而将缓冲罐2底壁上粘附的含尘焦油全部或者部分的刮除。同时,搅拌轴21上还可以安装搅拌桨叶,以使缓冲罐2内的含尘焦油均匀沉降。另外,搅拌轴21的底部配置为举例缓冲罐2的底部具有8-10cm的间隙,以防止搅拌轴21的底部被粘附而无法运行。

为了防止含尘焦油凝固在缓冲罐2的底壁上,本实施例中,在缓冲罐2的外底壁上安装有蒸汽盘管,通过蒸汽盘管对缓冲罐2的底壁加热,使其上粘附的含尘焦油始终保持流动性。

本实施例中,缓冲罐2内的上部安装有用于刮扫液面上的浮油的刮刀23,并优选该刮刀23固定安装在搅拌轴21上。相应的,在缓冲罐2的侧壁上开设有溢流口,以便于被刮刀23刮扫到一起的浮油通过该溢流口流出缓冲罐2,使酚水中的油含量降低。

经过以上两个分离步骤后,酚水中的杂质主要是油,并且油液的液滴尺寸较小,通常情况下难以去除。而本实施例则提供倍增分离器A3,其能够将酚水中的小尺寸油滴聚拢后放大,从而浮出水面。

具体而言,如图2所示,倍增分离器A3包括有分离器罐体31,分离器罐体31整体呈圆柱状或者长条状,其长度方向的左侧设置有用于进液的进料渐扩口32,长度方向右侧的顶部和底部分别设置有轻相出口33和重相出口34。

分离器罐体31内设置有按照介质流向依次布置的溢流分隔板A351、溢流分隔板B352和溢流分隔板C353。由于溢流分隔板A351、溢流分隔板B352和溢流分隔板C353的设置,使得分离器罐31被分割成悬液分离区311、填料区312、特殊板组区313和出口区314。

其中,上述的进料渐扩口32设置在悬液分离区311的左侧,悬液分离区311内还安装有旋流器36,进料渐扩口32正对着旋流器36的切向方向,以使流入分离器罐体31的酚水能够进行离心分离。同时,悬液分离区311的底部还设置有用于收拢被旋流而出的含尘焦油的凹陷区域,该凹陷区域上设置有焦油口37,并且焦油口37位于旋流器36与溢流分隔板A351之间,从而使得被旋流器36离心分离出的含尘焦油能够从焦油口37中流出,避免进入到下一区域。本实施例中,设置进料渐扩口32的进口与出口面积比为1:2.5,设置旋流器36直径为进料渐扩口32出口直径的至少1.5倍。

填料区312中填充有填料38,填料38填充在填料区312内以增大酚水中油液滴的尺寸,填料38可以是疏松纤维、规整填料或散堆填料。

特殊板组区313内设置有特殊板组39,特殊板组39设置在特殊板组区313内以增大酚水中油液滴的尺寸。特殊板组39包括多个相互之间有一定间隙且层叠设置的折板,折板与酚水流动方向之间具有一定的倾斜角度,使得这些折板可以部分的阻挡酚水但是允许酚水通过,通过其阻挡作用使微小之间的油滴相互碰撞聚拢成较大尺寸的油滴;而在酚水流动的方向上,可以设置多组特殊板组39,以进一步增加对油滴的聚拢效果,使酚水中的悬浮油滴尽可能聚拢成大液滴,从而与水分离,并且位于上游的特殊板组39,其折板与折板之间的间隙较大,而位于下游的特殊板组39,其折板与折板之间的间隙设置为更小,从而逐渐提高分离效果,并且,设置位于最上游的特殊板组39中折板的间隙至少为位于最下游的特殊板组39中折板的间隙的2倍。由于含尘焦油密度>中油密度>水密度,因此水相从轻相出口33流出,而被分离出来的油相则从重相出口34流出。

本实施例中,溢流分隔板A351、溢流分隔板B352和溢流分隔板C353均不封闭分离器罐体31。具体来说,溢流分隔板A351呈半圆形或者大半圆形,并封闭地固定在分离器罐体31横截面的下部以使待分离处理的酚水从溢流分隔板A351的上部溢流通过,溢流分隔板A351主要是对酚水起到一定的阻挡作用,如图2.1所示;溢流分隔板B352呈半圆形,并封闭地固定在分离器罐体31横截面的下部,并且溢流分隔板B352的底部设置有流通孔以使轻相(油相)从溢流分隔板B352的上部溢流通过、而可能的重相(如夹带得到焦油尘)则从该流通孔通过,如图2.2所示;溢流分隔板C353呈上端和下端均具有切口的圆形板,并封闭在分离器罐体31横截面的中部,从而使轻相和重相分别从溢流分隔板C353的上部和下部溢流通过,并继而使轻相(水相)从轻相出口33流出,使重相(油相)从重相出口34流出,如图2.3所示。

经过倍增分离器A3处理后的酚水,再通过泵送到过滤器4中进行过滤,以进一步去除酚水中可能夹带的悬浮颗粒、焦油以及油。本实施例中,过滤器4分为3层,其包括焦炭层(过滤介质)、沙子层和支撑石子层。过滤时,酚水依次经过焦炭层、沙子层和支撑石子层后流出。

经过过滤器4处理后的酚水再集中存储在沉降槽5内进行存储,此时可依靠沉降槽5较大的容量进行静置分离,使酚水中蕴含的极少量的颗粒和油从酚水中沉降和浮出,进行最后的分离的。沉降槽5的容积通常超过10000立方米,依靠沉降槽5的储量(在酚水分离工段只进不出的情况下,能够储存三天的酚水进水),能够起到缓存、沉降分离出其中可能存在的焦油、油的作用。

正常工况下,将尘含量2-8g/L、含油量8-15g/L的含尘酚水经过本实施例的分离装置处理后,经检测,从沉降槽5中排出的酚水,其中尘含量无法检测出,已经低于检测装置的检测精度,其含油量最高为0.25g/L,并且油基本以结合油的形式存在。

本发明第二方面实施例

其与第一方面实施例的区别在于:本实施例中,配置缓冲罐2至少有两个,至少两个缓冲罐2串联连接或者并联连接。可以理解的是,当一个缓冲罐2溢流而出的酚水中含有的颗粒和油液较多,并影响到后续处理时,则需要相应的提高酚水在缓冲罐2中的沉降效果。

而使上述的至少两个缓冲罐2串联连接或者并联连接,都可以提高酚水在缓冲罐2中的沉降效果。两者都是使酚水在缓冲罐2中留存更长的时间,从而提高酚水的沉降效果。本领域技术人员无论采取串联连接还是并联连接的方式都可以实现提高酚水沉降效果的目的。具体而言,并联可因那个对含尘酚水量增大很多的工况,而串联可增加分离路径和停留时间,提高分离效果。

还可以理解的是,该实施例的分离装置还包括管阀组件,管阀组件包括可相互切换的第一状态和第二状态,其中,管阀组件在第一状态时,至少两个缓冲罐2串联连接;管阀组件在第二状态时,至少两个缓冲罐2并联连接。

本实施例以缓冲罐2的数量为两个进行举例说明。如图3所示,可设置管阀组件8包括两个三通(三通A81和三通B82)和三个截止阀(截止阀A83、截止阀B84和截止阀C85)。其中,两个缓冲罐2首先通过管路串联在两个三通之间,并且,两个缓冲罐2之间通过平衡管连接,平衡管上设置有视镜9和取样口11。

上游的三通A81其进水端只有一个且连接初焦油分离器1的酚水溢流口,下游的三通B82其出水端只有一个并连接倍增分离器A3的进料渐扩口,并且两个缓冲罐2之间连接的平衡管上安装有截止阀A83。位于上游的缓冲罐2还通过第一旁通管路86与位于下游的三通B82的一个进水端连接,该第一旁通管路86上安装有截止阀B84;位于上游的三通A81的一个出水端通过第二旁通管路87与位于下游的缓冲罐2连接,该第二旁通管路87上安装有截止阀C85。使用时,当需要两个缓冲罐2串联时,关闭截止阀B84和截止阀C85,打开截止阀A83即可。当需要两个缓冲罐2并联时,关闭截止阀A83,打开截止阀B84和截止阀C85即可。当只需要单独使用一个缓冲罐2时,关闭截止阀A83和截止阀C85,打开截止阀B84即可使用上游的缓冲罐2;或者,关闭截止阀A83和截止阀B84,打开截止阀C85,即可使用下游的缓冲罐2。并且为了方便控制,优选截止阀为电磁阀、电动阀等便于进行电气控制的阀门。

可以理解的是,有时需要将下游的缓冲罐2中的物料返送到上游的缓冲罐2,因此在一个实施例中,设置两个缓冲罐2之间连接有管道,管道上安装有泵用于将下游的缓冲罐2中的物料泵送到上游的缓冲罐2中。

同理,过滤器4也是类似的,在另一个实施例中,设置过滤器4至少有两个,至少两个过滤器4通过串联连接或者并联连接,串联连接时,可以提高过滤效果,并联连接时可以提高过滤量,本领域技术人员可以根据需要选择两个方案之一使用。在另一实施例中,还可以设置过滤器连接管阀组件,过滤器连接管阀组件包括可相互切换的第一状态和第二状态,其中,过滤器连接管阀组件在第一状态时至少两个过滤器串联连接,过滤器连接管阀组件在第二状态时至少两个过滤器并联连接,在该实施例中,过滤器连接管阀组件可以与上述实施例中的管阀组件的结构相同。

本发明第三方面的实施例

本实施例是在上述任一实施例的基础上改进而来。由第一方面实施例可知,酚水中的油除了以油滴形式存在外,还具有结合油,该结合油的存在无法通过简单的物理分离方法去除,从而影响后续工段的处理。

因此本实施例中的分离装置,其还包括按照酚水流动方向依次连接在倍增分离器A3和过滤器4之间的加药罐6和倍增分离器B7,如图4所示。其中,加药罐6用于通过添加药剂将酚水中的结合油分离,加药罐6包括加药罐体和安装在加药罐体上的搅拌器、加药装置和酸碱度调节装置,其中搅拌器的转速一般为20-50rpm。而倍增分离器B7用于将从结合油中分离出的油相分离,其结构与上述的倍增分离器A3相同。

通过药剂去除酚水中结合油的方法为:a)通过纯碱调节药剂的pH值至8-9.5;b)将所述药剂PAM、PAC(质量比为1:1.5),加水溶解为液体后,再加10-30倍清水稀释成所需浓度后通过加药罐的加药装置添加搅拌使用;c)用量可根据原水的不同浑浊度,测定最佳投药量,一般原水浊度在100-300mg/L时,每千吨投加量为1-10kg;d)再过第二倍增分离器将其中微小的油滴聚拢放大后,即可从酚水中分离去除。

本实施例中,药剂为PAM、PAC和纯碱中的一种或者多种,其混入到酚水中后能够有效的破坏结合油中的连接键,使其分解为水和油。经过加药罐6处理后,酚水中的结合油转化为油和水两相单独存在,因此再通过倍增分离器B7将其中微小的油滴聚拢放大后,即可从酚水中分离去除。

使用时,根据需要适当加入纯碱调节pH值至8-9.5,PAM和PAC的添加比例一般为1:1至1:2;总药剂添加量一般为0.1-0.3ppm。

通过药剂去除酚水中结合油的方法为:

1、将药剂固体产品按1:3加水溶解为液体后,再加10-30倍清水稀释成所需浓度后使用;

2、用量可根据原水的不同浑浊度,测定最佳投药量,一般原水浊度在100-300mg/L时,每千吨投加量为10-20kg。

可以理解的是,酚水中的结合油的含量并不是一成不变的,其含量通常是变化的,因此药剂的添加配比尤为重要,错误的药剂添加配比会导致酚水中结合油的去除效果不达标,因此需要对药剂添加配比进行调整。在另一实施例中,还在倍增分离器B7与过滤器4之间还设置有返料装置,返料装置用于在酚水中的结合油含量高于预设的阈值时将酚水返料至倍增分离器A3和/或初焦油分离器1。返料装置具体包括返料泵10和相关的管道和阀门。

通常,在倍增分离器B7的出水一侧,即其轻相出口侧安装有用于检测酚水中结合油含量的传感器,传感器检测到的数据经过处理后变为结合油的含量数值,当该数值高于预设的阈值时,则表示结合油含量过高,即药剂对酚水中结合油的处理不够彻底。此时,返料泵10工作,其进水端连接倍增分离器B7的轻相出口,其出水端连接到倍增分离器A3的进口,即可将结合油分离不合格的酚水返回,再次进行处理,再次处理时只需要调整药剂添加配比即可,直至传感器检测到的酚水中的结合油含量达标,即低于预设的阈值,此时下游的阀门打开允许酚水前往过滤器。

本领域技术人员可以理解的是,当传感器检测到的酚水中结合油的含量远高于预设的阈值,并超过药剂处理能力时,返料装置,即上述返料泵10的出水口则直接连接到初焦油分离器1,使结合油含量不达标的酚水重新进行分离处理。因此,返料泵10的出水口可以分别在两个方案中连接倍增分离器A3和初焦油分离器1,用于分别解决以上两种情况的问题;并且,返料泵10的出水口还可以通过三通阀换向,使其具有向两个方向供水的能力,可以同时在一个方案中解决以上两种情况的问题。

由于向过滤器4输送酚水进行过滤处理也是需要泵的,因此,可以将用于向过滤器4输送酚水的泵,和用于返料的返料泵10合二为一,使其出水口通过两个三通阀的使用,分别通向过滤器4、倍增分离器A3和初焦油分离器1。

同样的道理,该返料泵10还可以用于将下游的缓冲罐2中的物料返送到上游的缓冲罐2中,即在返料泵10的进口端也设置一个三通阀,使其具有两个方向的来水,如图5所示。

正常工况下,将尘含量2-8g/L、含油量8-15g/L的含尘酚水经过本实施例的分离装置处理后,经检测,从沉降槽5中排出的酚水,其中尘含量无法检测出,已经低于检测装置的检测精度,其油含量高为0.05g/L,正常情况下不能被检测装置检测到。

本发明第四方面的实施例

提供一种含尘酚水分离方法,该方法应用于上述实施例提供的分离装置,如图6所示,该方法包括以下步骤:

步骤S1,将含尘酚水通入初焦油分离器,初步去除酚水中的含尘焦油;

含尘酚水从气化工段的废热锅炉而来,经过冷却降温和膨胀降压闪蒸后即可通入到初焦油分离器,初焦油分离器将含尘焦油初步去除,并送入离心机进行离心处理,得到含尘焦油、焦油和水,其中含尘焦油与物料混合返炉或经调和后泵送回炉,焦油通入洁净焦油槽回收,水送往焦油污水槽。从初焦油分离器中溢流而出的酚水则流入下一步处理。

步骤S2,将经过初焦油分离器处理后的酚水通入缓冲罐中进行缓冲暂存,进一步去除酚水中的含尘焦油和中油;

酚水经过初焦油分离器处理后,溢流到缓冲罐中,由于缓冲罐具有一定的容积,酚水在其中会停留存储一段时间才会再次溢流出去,因此利用这一段时间,可以使酚水中的含尘焦油能够发生沉降,使得从缓冲罐溢流出去的酚水得到沉降分离,而沉降在缓冲罐锥形底部的含尘焦油则由刮板刮下,并投入到离心机中进行离心处理。从缓冲罐中溢流而出的酚水进入下一步处理,同时将缓冲罐溢流出的焦油通入洁净焦油槽回收。

步骤S3,将经过缓冲罐处理后的酚水通入倍增分离器A,通过倍增分离器A将酚水中的油液滴的尺寸增大并从酚水中分离;

从缓冲罐中溢流出的酚水,其中的颗粒和油的含量已经大大降低,并且其中的油以微小油滴的形式存在,通常难以从酚水中分离。此时倍增分离器A则依靠其能够将微小油滴聚拢放大的特点,使酚水中的微小油滴通过其内部疏松纤维床和特殊板组的阻挡和聚拢作用,汇聚成大液滴从而利用密度不同原理,使密度较小的油相从轻相出口流出,密度较大的酚水从重相出口流出。从倍增分离器A轻相出口流出的酚水,依靠泵送到下一步进行处理。

步骤S4,将经过倍增分离器A处理后的酚水通入过滤器,进一步去除酚水中的悬浮颗粒及焦油;

经过倍增分离器A处理后,酚水再在泵的泵送下送入到过滤器,例如双介质过滤器,通过过滤器继续将酚水中的悬浮颗粒以及油滴吸附过滤掉。

步骤S5,将经过过滤器处理后的酚水通入沉降槽中静置存储。

沉降槽用于存储经过过滤的酚水,本发明利用其较大的容积使酚水能够在其中停留较长的时间,如此可以使酚水在存储的同时进行最后的沉降,使颗粒和油进一步分离。

本实施例中,通过将过滤器设置在沉降槽的上游,使得过滤器在进行反冲洗作业时,利用沉降槽内存储的大量的酚水中和反冲洗水的温度,使沉降槽输出的酚水的温度波动大大降低,从而减小过滤器反冲洗水对下游酚氨回收工段中脱酸塔的影响。

另外,本实施例的方法还利用缓冲罐来对酚水进行沉降处理,利用其锥形底部收纳沉降而来的含尘焦油,使下游获得的酚水质量更佳。

而倍增分离器A的投入使用,使得酚水中微小尺寸的油滴也能够被聚拢放大,从而被去除,进一步提高了对酚水的分离效果。

然而,考虑到易粉化物料气化时,酚水中的粉尘夹带量会增加,使得仅有初焦油分离器不能达到良好的粉尘分离效果,故在一个实施例中,将从初焦油分离器中流出的酚水连接至倍增分离器A,增强含尘焦油的分离效果,然后再依次通过缓冲罐、过滤器和沉降槽。即,将缓冲罐和倍增分离器A的操作顺序调换。具体实施时,增设倍增分离器A的旁路,其进口一侧通过管路连接初焦油分离器,其水相出口一侧通过管路连接缓冲罐,管路上各配置有截止阀,需要启用时,打开截止阀即可。

最大工况下,将尘含量5-15g/L、含油量20-50g/L的含尘酚水经过上述操作顺序调整后的分离装置处理后,经检测,从沉降槽5中排出的酚水,其中尘含量无法检测出,已经低于检测装置的检测精度,其含油量最高为0.7g/L,并且油除少量小分子游离态油之外,大部分以结合油的形式存在。

本发明第五方面的实施例

提供一种含尘酚水的分离方法,其是在第四实施例上做出的改进。如图7所示,具体是在步骤S3和步骤S4之间加入以下步骤,即,在将酚水通入过滤器之前,还包括以下步骤:

步骤31,将PAM和PAC按照质量比为1:1.5加水溶解为液体,再加10-30倍清水稀释,并调节pH值至8-9.5;

步骤32,在所述酚水浊度在100-300mg/L时,按照每千吨投加药剂1-10kg的比例向加药罐中添加所述药剂并搅拌以使通入到加药罐的酚水中的结合油分离成油相和水相;

该步骤中,加药罐包括加药罐体和安装在所述加药罐体上的搅拌器、加药装置和酸碱度调节装置,使其具备加药功能的同时,还能够进行搅拌。

步骤S33,将经过药剂处理后的酚水通入倍增分离器B,通过倍增分离器B将酚水中的油液滴的尺寸增大并从酚水中分离。

由于药剂已经将结合油分离成油相和水相,因此通过在下游增加一个倍增分离器B即可有效的将从结合油中分解而来的油相去除。

可以理解的是,为了掌握药剂添加配比,在步骤S32之后,并在将酚水通入过滤器之前,还包括以下步骤:

步骤S34,检测经过倍增分离器B处理后的酚水中的结合油含量;

安装在倍增分离器B轻相出口侧的传感器对倍增分离器B轻相出口排出的酚水进行检测,其检测信号经过处理后可以得到结合油含量数值。

步骤S35,判断酚水中的结合油含量是否高于预设的阈值,是则进行下一步,否则将酚水通入过滤器;

步骤S36,将经过倍增分离器B处理后的酚水返回到倍增分离器A再次进行处理,并调整向加药罐中投放药剂的配比量,或者,将经过倍增分离器B处理后的酚水返回到初焦油分离器重新进行分离。

本实施例方法的实施,不但能够有效的去除酚水中的结合油,还能够在结合油去除效果发生波动时,及时调整药剂添加配比,并且在药剂无法去除结合油时将酚水返工重新处理,从而保证进入到下游步骤的酚水中的油含量降至最低。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。

相关技术
  • 一种含尘酚水分离工艺及分离方法
  • 一种低浓度多组分含酚混合物的富集分离工艺
技术分类

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