废水废气联合处理方法和系统

技术领域

本发明涉及废物处理领域，具体而言，涉及废水废气联合处理方法和系统。

背景技术

间苯二甲腈合成的原料是间二甲苯、氨气和空气，在流化床内进行氨氧化反应。由于氨气及空气过量，该反应在生成间苯二甲腈的同时，会产生一定量的HCN和H2O，经过后续的捕集工艺，会产生含NH3、HCN的工业废气和废水。

目前处理含HCN和NH3废气的方法是：用水吸收废气，生成含HCN和NH3废水；含氰的废水处理方法有很多，因废水的来源、浓度、处理的目的、规模大小及经济要求等方面的不同，这些方法各有其优缺点。常采用活性炭吸附、电解法、碱化吹脱法、二氧化硫-氧化法、碱氯法、铁氧化法，离子交换法及二氧化氯法等物理化学方法处理。但它们存在去除效率不高、一次性投资大和运行费用高等不足。

CN101491747A公开了一种处理间苯二甲腈生产废气的方法，间苯二甲腈生产线来废气经预处理去除杂质，再经预热后进行催化燃烧，HCN氧化生成N

CN109320027A公开了一种处理间苯二甲腈合成工艺废水的系统和方法，处理过程中，先将间苯二甲腈工艺废水进行汽提，然后进行铁碳-芬顿联合处理，随后进行厌氧生化处理，最后进行A/O工艺处理。化学法处理废水工艺复杂，需要添加多种附加成分，成本较高，处理不稳定。而且存在生物法处理效率低等问题。

CN110902745A公开了一种间苯二甲腈生产废水处理系统和方法，通过对废水多效蒸发浓缩处理，然后对浓缩液燃烧处理。燃烧法存在燃烧尾气脱硝除尘等问题，投资较大，且废水多级浓缩能耗大。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供废水废气联合处理方法和系统。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种废水废气联合处理方法，包括：

将废气通入至洗涤塔，利用废水作为第一吸收液进行洗涤；

将洗涤后排出的第一吸收液的一部分或全部通入解析塔解析；

将解析塔的排出的解析气冷凝或水溶得到氨碳水；

废气和废水均为间苯二甲腈生产中产生。

在可选的实施方式中，洗涤塔排出的一部分或全部第一吸收液通入至解析塔之前还包括与解析塔排出的解析液换热；

在可选的实施方式中，将换热后温度升高的第一吸收液的通入解析塔，将换热后温度降低的解析液经再次降温后回流至洗涤塔作为第一吸收液；或者将换热后温度降低的解析液一部分通入至废水去化水站，另一部分再次降温后回流至洗涤塔作为第一吸收液；或者将换热后温度降低的解析液再次降温后一部分通入至废水去化水站，另一部分再次降温后回流至洗涤塔作为第一吸收液；

在可选的实施方式中，洗涤塔排出的第一吸收液的一部分在换热前作为水溶解析气的第二吸收液通入与解析塔连通的吸收器中，另一部分与解析液换热。

在可选的实施方式中，将洗涤后排出的一部分所述第一吸收液回流至所述解析塔作为第一吸收液再次循环使用；

在可选的实施方式中，将洗涤后排出的一部分所述第一吸收液通入至所述解析塔，另一部分回流至所述解析塔作为第一吸收液再次循环使用；

或者，将洗涤后排出的一部分所述第一吸收液通入至解析塔，一部分回流至所述解析塔作为第一吸收液再次循环使用，另一部分作为水溶所述解析气的第二吸收液。

在可选的实施方式中，将洗涤后排出的第一吸收液的一部分回流至洗涤塔作为吸收液循环使用；

在可选的实施方式中，将洗涤后排出的第一吸收液的另一部分与解析塔排出的解析液换热后通入解析塔；

在可选的实施方式中，将洗涤后排出的第一吸收液的一部分与解析塔排出的解析液换热后通入解析塔；将洗涤后排出的第一吸收液的另一部分作为水溶解析气的第二吸收液。

在可选的实施方式中，将无法冷凝或水溶的解析气回流至洗涤塔被洗涤。

在可选的实施方式中，将氨碳水运输至SNCR脱硝系统。

在可选的实施方式中，洗涤塔压力为5～100kpa；

在可选的实施方式中，解析塔压力10～200kpa。

第一方面，本申请实施例提供一种废水废气联合处理系统，用于实施本申请提供的方法，包括：依次连通的洗涤塔、解析塔和氨碳水收集器，氨碳水收集器为冷凝器或吸收器。

在可选的实施方式中，系统还包括解析管线，解析管线的一端与洗涤塔的出液口连通，另一端与解析塔的进液口连通，解析管线上设置有换热器，换热器的热源通道与解析塔的出液口连通，换热器的冷源通道与洗涤塔的出液口连通；

在可选的实施方式中，解析塔的出液口连接有解析液输送管线，解析液输送管线与换热器的热源通道连通，解析液输送管线上设置有解析泵；

在可选的实施方式中，系统还包括冷却器和第一回流管线，第一回流管线的一端与换热器的热源通道的出口连通，另一端与洗涤塔的吸收液进口连通，冷却器设置在第一回流管线上；

在可选的实施方式中，冷却器包括串联的循环水冷却器和冷冻水冷却器，循环水冷却器和冷冻水冷却器之前设置有重组分废水输送管；

在可选的实施方式中，系统还包括洗涤泵，洗涤泵设置在解析管线上，位于换热器的上游工段；

在可选的实施方式中，系统还包括吸收液输入管，吸收液输入管的一端与洗涤塔的排液口连通，另一端与吸收器的吸收液进口连通。

在可选的实施方式中，系统包括第二回流管线，第二回流管线的一端与洗涤塔的排液口连通，另一端与洗涤塔的吸收液进口连通。

在可选的实施方式中，氨碳水收集器的出气口连接有不凝气回流管，不凝气回流管与洗涤塔的进气口连通；

在可选的实施方式中，氨碳水收集器的出液口连接有脱硝原料产出管。本发明具有以下有益效果：

本申请提供的废水废气联合处理系统和处理方法，可以同时处理间苯二甲腈合成车间排出的废水和废气，将其中所含的氨气和氢氰酸回收。

该系统结构简单、操作方便，可完全实现自动化控制。该系统不仅限于处理间苯二甲腈生产中废水废气，还可用于多种含氨尾气、含氨废水的处理。

本申请提供废水废气联合处理系统和处理方法结合NH

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为第一实施例提供的废水废气联合处理系统的结构图；

图2为第二实施例提供的废水废气联合处理系统的结构图；

图3为第三实施例提供的废水废气联合处理系统的结构图。

图标：100-废水废气联合处理系统；110-洗涤塔；111-废气进管；112-废水进管；113-放空管；114-第二回流管线；120-洗涤泵；121-吸收液输入管；130-换热器；140-解析塔；141-解析管线；142-解析液输送管线；143-解析泵；150-冷凝器；151-循环水冷却器；152-冷冻水冷却器；153-冷冻机组；154-第一回流管线；155-重组分废水输送管；160-吸收器；161-不凝气回流管；170-脱硝原料产出管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

第一实施例

如图1所示，本实施例提供一种废水废气联合处理系统100，包括：依次连通的洗涤塔110、解析塔140和氨碳水收集器，在本实施例中氨碳水收集器为冷凝器150。

从间苯二甲腈合成车间排出废水通过废水进管112进入洗涤塔110的中部作为第一吸收液，废气通过废气进管111从洗涤塔110的底部进入，在洗涤塔110中废气中的可溶气体，包括氨气和氢氰酸被废液吸收，净化后的废气从放空管113排出，吸收氨气和氢氰酸的废水从洗涤塔110排出的吸收了氨气和氢氰酸的第一吸收液残液被通入至解析塔140中，第一吸收液残液中含有的氨气和氢氰酸解析后与部分解析塔140中排出的水蒸气一起进入冷凝器150被冷凝，得到氨碳水。

优选地，冷凝器150的出液口连接有脱硝原料产出管170。

生成的氨碳水通过脱硝原料产出管170打入至产品储罐，然后输送至SNCR脱硝工段，或直接通过脱硝原料产出管170输送至脱硝工段，可作为燃煤、燃气锅炉SNCR脱硝原料，既可实现脱硝，也达到HCN充分燃烧分解条件。用于锅炉SNCR脱硝，不需考虑燃烧尾气处理问题。

从间苯二甲腈合成车间排出的废水和废气中均含有氨和氢氰酸，氨和氢氰酸均可以回收利用。本申请提供的系统可以同时处理废水和废气，将其中所含的氨气和氢氰酸回收，该系统结构简单，一次性投资小，运行费用低。

优选地，废水废气联合处理系统100还包括解析管线141，所述解析管线141的一端与所述洗涤塔110的出液口连通，另一端与所述解析塔140的进液口连通，所述解析管线141上设置有换热器130，所述换热器130的热源通道与所述解析塔140的出液口连通，所述换热器130的冷源通道与所述洗涤塔110的出液口连通。

第一吸收液残液沿着解析管线141被输送至换热器130，在换热器130内与高温解析液换热，第一吸收液残液温度升高后通入解析塔140中其中的氨气和氢氰酸被解析出来。温度升高后的第一吸收液残液进入至解析塔140解析可节省解析时的能量供给。

优选地，所述系统还包括洗涤泵120，所述洗涤泵120设置在解析管线141上，位于所述换热器130的上游工段。

洗涤泵120用于将第一吸收液残液泵送至换热器130和解析塔140。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，也可以不设洗涤泵120，通过将洗涤塔110设置在高处，利用洗涤塔110和解析泵143之间的高度差，使第一吸收液残液自压进入换热器130和解析塔140。

优选地，所述解析塔140的出液口连接有解析液输送管线142，所述解析液输送管线142与所述换热器130的热源通道连通，所述解析液输送管线142上设置有解析泵143。

解析泵143用于将解析塔140排出的解析液泵送至换热器130以及第一回流管线154上。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，也可不设解析泵143，通过将解析塔140设置在高处，利用解析塔140和换热器130、洗涤塔110之间的高度差，使解析液自压进入换热器130和第一回流管线154。

优选地，废水废气联合处理系统100还包括冷却器和第一回流管线154，所述第一回流管线154的一端与所述换热器130的热源通道的出口连通，另一端与所述洗涤塔110的吸收液进口连通，所述冷却器设置在所述第一回流管线154上。

由于解析塔140排出的解析液几乎不含氨气和氢氰酸，其经换热降温后可通过第一回流管线154回流至洗涤塔110作为第一吸收液循环使用。换热后的解析液虽然温度降低，但是作为第一吸收液其仍旧具有较高的温度，因此在进入洗涤塔110之前需通过冷却器再次降温以避免高温吸收液无法完全吸收废气中的可溶气体，出现排气不达标的现象发生。

具体地，所述冷却器包括串联的循环水冷却器151和冷冻水冷却器152，冷冻水冷却器152连接冷冻机组153，冷冻水温度为0～20℃。所述循环水冷却器151和所述冷冻水冷却器152之前设置有重组分废水输送管155。

解析液经两级降温后作为第一吸收液，部分解析液通过重组分废水输送管155输送至化水站处理。

优选地，冷凝器150的出气口连接有不凝气回流管161，所述不凝气回流管161与所述洗涤塔110的进气口连通。

解析塔140解析出的气体中没有被冷凝的气体通过不凝气回流管161回流至洗涤塔110，被第一吸收液再次洗涤。

本实施例还提供一种废水废气联合处理方法，具体为：

将间苯二甲腈生产中产生的废气加压至5～100kpa由废气进管111鼓泡通入至洗涤塔110底部，将间苯二甲腈生产中产生的废水利用废水进管112通入至洗涤塔110作为第一吸收液对废气进行洗涤。废气中的氨气和氢氰酸溶解在废水中。

将洗涤后排出的第一吸收液通过洗涤泵120泵送至换热器130作为冷源，将解析塔140排出的解析液经解析泵143泵送至换热器130作为热源，使洗涤后排出的第一吸收液与解析液进行热交换。

换热后的第一吸收液温度升高，然后被泵送至解析塔140中，控制解析塔140压力为10～200kpa，解析塔140对第一吸收液进行解析，使其中的氨气和氢氰酸析出。

解析塔140排出的解析气(氨气和氢氰酸)被通入至冷凝器150中冷凝得到氨碳水，其浓度为20～40％wt。氨碳水可打入产品储罐后通过脱硝原料产出管170大入至产品储罐或输送至SNCR脱硝工段作为原料使用。

换热后的解析液温度升高，经循环水冷却器151降温后，一部分由重组分废水输送管155通入至化水站，另一部分到达冷冻水冷却器152被再次降温后沿第一回流管线154回流至洗涤塔110作为第一吸收液使用。

第二实施例

如图2所示，本实施例所提供的系统和方法，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例提供的系统中，氨碳水收集器为吸收器160，具体可以是鼓泡吸收器160，由于氨气和氢氰酸溶于水，吸收器160可以以水作为第二吸收液，解析塔140中产出的气体被吸收器160吸收得到氨碳水。

优选地，本实施例提供的废水废气联合处理系统100还包括吸收液输入管121，所述吸收液输入管121的一端与所述洗涤塔110的排液口连通，另一端与所述吸收器160的吸收液进口连通。

吸收塔排出的吸收液可以作为捕获氨水和氢氰酸的第二吸收液。采用吸收器160，并以吸收塔排出的吸收液作为吸收塔的吸收液可通过控制吸收液的通入量的多少来调控最终获得的氨碳水的浓度。

本实施例提供的方法中，解析塔140排出的解析气被通入至吸收器160中，被第二吸收液吸收得到氨碳水后，打入产品储罐储存，或通过脱硝原料产出管170被输送至脱硝工段。

第二吸收液是通过吸收液输入管121输送至吸收器160的第一吸收液残液。通过调节第一吸收液残液的通入量最终得到的氨碳水的浓度为10～15％wt。

第三实施例

如图3所示，本实施例所提供的系统和方法，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例提供的系统中，废水废气联合处理系统100还包括第二回流管线114，所述第二回流管线114的一端与所述洗涤塔110的排液口连通，另一端与所述洗涤塔110的吸收液进口连通。

洗涤塔110排出的吸收液一部分可回流至洗涤塔110中再次用于废气洗涤。

本实施例提供的方法，洗涤塔110产生的第一吸收液残液被第二回流管线114循环输送至洗涤塔110的进液口作为第一吸收液循环使用。

综上所述，本申请提供的废水废气联合处理系统和处理方法，可以同时处理间苯二甲腈合成车间排出的废水和废气，将其中所含的氨气和氢氰酸回收。该系统结构简单、操作方便，可完全实现自动化控制。该系统不仅限于处理间苯二甲腈生产中废水废气，还可用于多种含氨尾气、含氨废水的处理。本申请提供废水废气联合处理系统和处理方法结合NH

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。