甲醇生产废水处理技术应用研究

2025-04-08|版权声明|我要投稿

甲醇生产废水处理技术应用研究(共15篇)

1.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇一

好氧+物化组合工艺处理甲醇废水的工程应用研究

摘要:通过邳州某二甲醚生产企业的.工程实例,介绍了好氧+物化组合工艺在处理甲醇废水中的应用.该工艺具有处理设施运行稳定、处理效果好的优点, 系统出水水质能够达到国家循环冷却水系统补充水水质标准的排放要求,可对二甲醚生产行业的废水处理有一定参考价值.作 者:薛耿    金辉    XUE Geng    JIN Hui  作者单位:邳州市环境保护局,江苏,邳州,221300 期 刊:污染防治技术   Journal:POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY 年,卷(期):2010, 23(1) 分类号:X703.1 关键词:好氧+物化组合工艺    甲醇废水    工程应用   

2.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇二

关键词:精馏,流程,加压塔,常压塔,负压

1 甲醇精馏工艺流程简介

我厂10万t/a甲醇装置采用焦炉煤气脱硫脱碳、精脱硫制得精制气, 5.0MPa低压法合成甲醇。甲醇精馏装置采用国内先进的节能型三塔精馏流程。在三塔精馏流程中, 预塔的主要作用是脱除甲酸甲酯二甲醚、丙酮等轻组分杂质。这类物质沸点较低常温下为气态, 因此不凝气温度的高低决定着轻组分的脱除效果, 继而影响到精甲醇质量。加压塔和常压塔的作用为脱除重组分, 如水分和乙醇等杂质, 并生产出精甲醇。精馏系统是控制精甲醇质量的关键环节, 直接决定产品质量和消耗。开车以来, 针对精馏装置开车后暴露的缺陷及常压塔频繁出现负压等问题, 及时进行分析, 并结合一些初始设计数据和改造以及其他厂家甲醇生产系统, 分析出了一些原因和处理方法。

2 常压塔出现负压的原因

2.1 设备方面的原因

这是从各种途径查到的甲醇生产初期的一些原因, 在后面的设计中都得到了优化和改造, 因此, 我公司基本没有这些原因, 总结有以下几点:1) 常压塔塔顶甲醇蒸汽管道有漏点或未保温, 在冬季尤为容易出现常压塔负压现象;2) 常压塔压力调节阀安装位置不合理, 不能实现压力调节之目的;3) 常压塔再沸器配管不合理, 造成换热面积不够, 从而导致常压塔热负荷过小;4) 预塔不凝气的放空配管不合理, 使甲醇合成的放空气影响预塔的压力, 造成整个系统的不稳定。

2.2 工艺方面

1) 加压塔塔底热负荷不够, 造成常压塔热负荷不够, 即热量平衡控制不好;2) 加压塔的采出量过大, 回流量过小, 造成加压塔塔底组分甲醇含量低, 即物料平衡控制不好;3) 常压塔的采出量过大, 回流量过小, 导致常压塔塔板的汽液平衡遭到破坏而形成负压。

常压塔汽液平衡遭到破坏的标志就是常压塔几个灵敏温度点的迅速升高, 第10、14块塔板升至100℃以上常压塔的进料板位置有一个在第10块塔板, 这标志着重组分开始上移, 一旦时间过长, 处理不及时, 往往造成塔顶采出精甲醇不合格。

3 处理措施及优化操作

3.1 设备方面采取的措施

1) 常压塔再沸器配管不合理, 使再沸器出口的甲醇形成的液封, 降低了再沸器的换热面积, 整改完, 消除了出口液封, 增加了换热面积, 常压塔塔底温度提高了。2) 把常压塔调节阀由一楼移至二楼7米平台, 取消了液封, 实现了压力调节之目的, 取得了较好的效果。3) 预塔不凝气管道改为排放槽之后, 解决了预塔压力不稳的问题, 为整个精馏系统的稳定运行奠定了基础。

3.2 工艺方面采取的措施

1) 提高加压塔底甲醇浓度, 增加加压塔回流量, 减少加压塔采出量, 使常压塔有东西可采, 这是造成常压塔负压主要原因之一。这就要求加压塔和常压塔的采出分配应控制合理, 基本按4∶6原则来采出精甲醇。

2) 提高常压塔回流液温度, 由设计的40℃提高至50℃, 尽可能利用回流液的显热来加快甲醇液体的蒸发, 从这一点说常压塔顶的出口管道应保温, 从而暂时达到提高常压塔塔顶压力的目的。

3) 通过提高加压塔塔底温度来提高常压塔塔底温度, 以保证常压塔精馏所需热量, 以解决常压塔热负荷不足的问题。

4) 稳定常压塔的压力, 操作人员应根据常压塔第10块塔板灵敏点温度及时调整回流量, 应使温度控制≤90℃, 减少常压塔采出量, 适当增加回流量, 以保证塔的汽液平衡。

5) 我们根据操作实践, 将预冷I出口温度由设计的50~55℃控制在45~50℃, 既保证了轻组分杂质的去除, 又尽量避免甲醇蒸汽的流失。粗甲醇中含有一些酸性物质和胺类物质, 在精馏系统中这些酸性物质常会腐蚀塔的内件, 降低塔的使用寿命。为避免酸性腐蚀, 我厂是从预塔的进料加入1.4~1.7%稀碱液, 以消除甲酸腐蚀。碱液的加入量根据预塔底的PH值来决定, PH值一般控制在9~11, 过高会导致产品的碱度超标, 过低会导致产品的酸度超标。

6) 为了改善常压塔的操作, 我们在常压塔的第44块和第46块采出重组分, 但采出量是个关键问题。采出量过大, 往往采出物中甲醇含量高达90%以上, 杂质和水并不多;采出量过小, 重组分杂质又不能完全除去, 带入精甲醇, 以致影响甲醇产品的质量。重组分的采出应是连续性的, 以不影响产品质量为准。

7) 为了达到甲醇产品的设计质量达到美国AA级, 我们在现场摸索操作, 收集数据, 积累经验, 终于找到了常压塔产生负压的原因及其解决方法。关键要控制好加压塔和常压塔的物料平衡、热量平衡、汽液平衡。由于常压塔塔底温度设计为110℃, 而实际为107~109℃, 这样在操作上势必要提高加压塔塔底的温度, 多在132~135℃, 而设计值为129~134℃, 从而造成加压塔塔顶超压, 然后通过加压塔塔顶压力调节阀去常压塔的冷凝器, 冷凝后的甲醇温度设计为40℃, 通过回流泵再打回塔顶, 更造成常压塔的热负荷不足, 冷凝量大于蒸发量。因此常压塔经常出现负压, 形成恶性循环。所以控制好两塔热负荷成为优化操作的关键, 而控制好两塔的采出比例成为稳定操作的前提。

从控制加压塔和常压塔的回流量入手, 把回流温度提高至50℃, 并以控制加压塔的采出量为突破口, 进行技术攻关。首先稳定预塔塔顶的压力, 即稳定塔顶温度。加压塔的塔顶温度控制在119~121℃。控制温度过高, 甲醇上升蒸汽量大, 易把水分带入塔顶, 影响产品质量。加压塔主要调节回流量, 因为回流量的大小直接决定精馏的产品质量。加压塔、常压塔的回流量分别由12~15m3/h、11~13 m3/h增加至20~24 m3/h、16~19 m3/h, 回流比分别在2.2和2左右, 工艺调整应根据塔的压力、塔底组分及产品质量综合考虑, 以保证产品质量为前提。

4 结语

通过以上措施的实施, 从根本上消除了精馏系统工艺、设备存在的缺陷, 精馏系统实现了生产的稳定高产, 使甲醇产品质量全部为优等品, 水分含量也下降到0.02以下。吨精醇消耗蒸汽也由1.2t下降到1t, 取得了明显的效果。

参考文献

[1]赵建军.甲醇生产工艺.化学工业出版社, 2008.

[2]冯元琦, 李关云.甲醇生产操作问答.化学工业出版社, 2008.

3.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇三

关键词:甲醇 精馏 工艺特点 运行 总结

山西天浩化工股份有限公司(简称天浩公司)10万吨/年甲醇项目采用焦炉煤气转化合成气制取甲醇工艺,是山东兖矿集团在山西独立投资建设的一个集环保、节能为一体,具有良好社会经济效益的项目。该项目充分利用金晖100万吨/年焦化厂辅产的焦炉煤气,采用赛鼎工程有限公司(原化学工业第二设计院)专利技术“换热式焦炉煤气加压催化部分氧化法制取合成气工艺”(专利号为0116056·X),通过部分工艺革新转化合成气制取甲醇。2006年4月开工建设,2008年4月,采用三塔精馏工艺,一次投料成功,生产出优级甲醇产品。

在工业生产中,对精甲醇的质量和纯度要求非常严格,优质甲醇的指标具体体现在沸程短、纯度高、稳定性好并且有机杂质含量极少等方面 ,天浩公司采取三塔精馏工艺,缩短了甲醇采出周期,保证了产品质量。

一、工艺原理

利用甲醇混合液中的各个组分在相同温度和压力下相对挥发度的不同,经过多次简单蒸馏的组合,通过多次加热汽化、多次部分冷凝的化工操作,将其中的杂质除去,最后得到的是近乎纯态的精甲醇产品。

甲醇合成过程中,由于催化剂选择性的限制,且受合成条件(温度、压力、合成气组成等)的影响,在产生甲醇的同时,还伴随着一系列的副反应,造成粗甲醇中除水以外,还包含有醛、酮、醚、酸、烷烃等杂质及少量的羰基铁、催化剂粉末。为脱除杂质以获得高纯度的精甲醇,通常采用精馏的方式按照不同的工艺指标进行合理操作。

二、 工艺流程

(一)预塔

由粗甲醇泵来的粗甲醇经预热器加热至65℃左右,送入预塔中上部。预塔底由0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。汽化后的甲醇蒸汽经过预塔冷凝器大部分冷凝下来回收至预塔回流槽,再由预塔回流泵打至塔顶回流。

预塔冷凝器未冷凝的部分低沸点组分及不凝气经过预塔第二冷却器冷却至40℃,将其中绝大部分甲醇回收,不凝气经预塔压力调节阀通过排放槽放空。为了防止粗甲醇中微量酸性物质腐蚀塔内件及促进胺类和羰基物的分解,在预塔前加入质量分数为1~5%的烧碱液,调节预后甲醇pH值8~9。

(二)加压塔

脱除掉轻组分后的预后甲醇,经预后甲醇泵提压,通过预后第一预热器及预后第二预热器预热后送至加压塔。加压塔塔底才用0.5MPa蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。塔顶甲醇蒸汽进入常压塔再沸器作为常压塔的塔底热源,甲醇蒸汽本身被冷凝后汇集至加压塔回流槽,然后一部分由加压塔回流泵加压后回流,其余部分作为产品经精甲醇冷却器冷却至≤40℃进入精甲醇槽。

(三)常压塔

由加压塔塔底排出的甲醇溶液减压后经预后第一加热器送至常压塔。常压塔塔底再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源,被汽化后的甲醇蒸汽经常压塔冷凝器冷却至≤40℃,汽液混合物进入常压塔回流槽,甲醇液体经回流泵加压,一部分作为回流送入常压塔顶部,其余部分作为产品送往精甲醇槽。

由于理论和实际成分的差异,造成实际指标控制也有不同程度的调整。以下两表分别为三塔设计理论指标和实际操作数据对照

表1 三塔设计数据

表2 三塔实际数据

三、主要工艺特点

相对于传统双塔精馏,三塔流程有着以下三个方面鲜明的特点和优点:

(一)回收余热降低成本

(1)蒸汽余热利用。

常压塔再沸器利用加压塔塔顶蒸汽作为热源,将进入常压塔的甲醇液体不断蒸发;同时,常压塔塔釜又被用作加压塔的塔顶冷凝器,加压塔塔顶蒸汽被冷凝回收至加压塔回流槽。此操作称为双效蒸发模式。

(2)蒸汽冷凝液余热利用。

经预塔再沸器及加压塔再沸器换热后的水蒸汽,冷凝后依次进入预后第二加热器和粗甲醇预热器,分别对甲醇进行预热,回收了蒸汽冷凝液的余热。

(二)提高了甲醇质量

在加压塔,甲醇分压的提高,有利于甲醇精馏的进行,使得精甲醇质量大大提高,不仅其中杂质含量减少许多,而且精甲醇的高锰酸钾值有很大提高,稳定性大大增强。

(三)提高了回收率

三塔放空气及各回流槽放空气,经放空总管汇集至排放槽,经脱盐水鼓泡吸收,达到一定浓度后,回收至粗甲醇槽,重新精馏。

四、生产中出现的问题及处理办法

(1)精甲醇氧化性不合格

在实际操作中,有时会出现精甲醇氧化性不合格,导致高锰酸钾值偏低的情况,分析后得知主要是因为粗甲醇中轻组分杂质含量偏高,预塔馏分及杂醇馏分采出少,采出温度高,回流比小等原因造成。经过工艺调整,并适当加大了预塔用碱量,取得了良好的效果。

(2)精甲醇水分含量超标

在生产过程中,还出现过因常压塔采出水分含量不合格,致使精甲醇中间槽水分跑高。原因分析为:在生产中,个别班组一味追求增高精甲醇产量,降低甲醇单耗,加大采出,减小了回流,回流比下降,重组分上移,加上分析不及时,造成采出的不合格品进入精甲醇中间槽。

为避免这种状况的发生,必须保证足够的回流比及常压塔进料量,严格控制进料板温度与进料温度一致,一旦发现进料板温度跑高现象,立即减少采出,增加回流,甚至采用全回流操作;并且在分析结果未检出前将常压塔回采,当温度指标恢复,分析确认正常后再采出。

(3)常压塔超压

由于循环水设计能力限制,水压达不到0.35MPa,所以经常会出现常压塔超压,放空管冒汽现象,特别是夏季,尤为严重,在无法提高水压的情况下,经常对水冷器进行清洗,并且减少常压塔的负荷,将负荷向加压塔倾斜,缓解了常压塔超压现象。

(4)常压塔冷凝器内漏,导致常压塔采出长时间不合格

由于频繁的清洗水冷器,加上循环水加药过量,冷凝器列管腐蚀严重,导致开车过程中,常压塔采出长时间不合格,经过取样分析综合判断,确定常压塔冷凝器内漏,在屡次焊补后,向公司申请,更换为不锈钢列管冷凝器,解决了后顾之忧。

本流程通过三年多的运行实践,实现了最高班产128吨,最高日产363吨的生产水平,大大超过了100kt/a的设计能力。并且,精甲醇的各项指标均符合国际优等品标准,纯度大于99.99%,酸度(以 HCOOH计) 0.0008,残液中甲醇含量小于0.01%,其它各项指标均达到了设计水平。

五、结论

在甲醇生产过程中,三塔精馏流程作为一种成熟的生产工艺,经过天浩公司近四年稳定运行,暴露的问题已逐步解决,针对从安装、试车直至满负荷生产遇到的各种意外情况,建议同类型厂家注意如下几点:

(1)在安装过程中,仔细排查,如发现不利于生产的项目,要及时联系设计院进行整改,以免去试车过程中不必要的麻烦。

(2)试车前要抓好职工的培训工作,在培训期间就掌握好三塔精馏工艺操作技术,这样才能为试开车打下良好的基础。

(3)在开车过程中,升温要缓慢,蒸汽投用前要排净系统中积水,防止液击。

(4)当首次分析合格,不要急于采出,要坚持两次分析合格在采出产品。

(5)甲醇精馏的所有换热设备要定期查漏,因为生产过程中设备内漏会频繁出现。

(6)在生产过程中,严禁粗甲醇缓冲槽及加压塔超压。

总之,在甲醇生产过程中,精馏系统气液平衡的控制相当重要,生产单位基本是按照原始设计中的物料衡算、热量衡算进行操作的,加上化工生产的连续性、系统性,必须抓好工艺指标的控制。

(作者单位:山西天浩化工股份有限公司)

参考文献:

[1]王正烈,周亚平.物理化学上册[M],高等教育出版社,2005(4):271-275

[2]孙希瑾,陈建娟,秦岭.大型填料塔液体分布器的设计应用[J],石油化工设计,2002(1):10-15

[3]冯元琦.甲醇生产操作问答[M],化工工业出版社,2003

4.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇四

采用活性炭吸附预处理,聚合氯化铝铁和聚合硫酸铁联用强化混凝技术,成功地将冬季低温、低浊、高色度黄河水处理为优质自来水.

作 者:刘帅霞 汪蕊 作者单位:刘帅霞(河南纺织高等专科学校,郑州,450007)

汪蕊(郑州市自来水公司,郑州,450008)

5.制药生产废水的处理技术 篇五

着重介绍了该工程的实际运行情况及运行中遇到的问题,并加以分析。

【关键词】双氧水生产废水;气浮;催化氧化;处理

1 生产废水的性质

双氧水生产工艺为钯触媒、2-乙基蒽醌法。

废水主要来自于过氧化氢生产车间的各种废水排放。

该废水主要含有:2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、三甲苯及双氧水。

废水中含有难降解的芳香烃及对生化反应有毒害作用的双氧水。

磷酸三辛酯和三甲苯均为不溶于水的有机溶剂,密度比水略轻,磷酸三辛酯的相对密度ρ=0.924,三甲苯的相对密度ρ=0.86。

2 废水的处理工艺

2.1 工艺流程:针对该废水的特性,制定出先除油,然后采用催化氧化反应打开苯环,降解大部分芳香烃类有机物,最后通过活性碳吸附残留有机物,确保达标排放。

2.2 主要构筑物及设备设计参数:高浓废水储池:V有效=200m3。

主要是存储一次性排放的高浓度的白土床废水,然后多次少量的进入废水处理系统,减轻高浓废水对系统的冲击。

隔油池:HRT=0.5h。

主要是去除废水中的分散油。

调节池:HRT=6h。

根据双氧水生产废水排放周期确定的调节时间。

气浮器:常用的加压溶气气浮设备。

废水进入气浮器前用计量泵投加破乳剂。

主要是去除废水中乳化油。

催化氧化反应器:内置填料,填料配比:铁屑∶焦炭∶填料活性剂=2∶1∶2。

有效接触时间2.0h。

正常运行情况下的气水比=5∶1,大气量反冲洗时的气水比=10∶1。

底部鼓入空气。

主要是通过微电解和H2O2的氧化能力分解蒽醌、三甲苯等带苯环的难降解有机物。

斜板沉淀器:催化氧化反应器出水的pH值一般在7左右,废水中的Fe2 离子生成氢氧化亚铁絮体,同时吸附其他悬浮物。

为强化絮凝效果,减少沉淀时间,投加高分子助凝剂。

HRT=4h。

钢结构,内衬玻璃钢。

主要是去除悬浮物。

生物碳塔:φ×H=1.8×4.8(m),两座。

碳钢结构,内衬玻璃钢。

有效停留时间1.0h,气水比=5:1。

定期进行气水反冲洗,强制使活性碳表面的生物膜脱落。

主要是利用活性碳吸附和生物接触氧化的双重作用,使剩余有机物得到彻底的分解。

回用水池:V有效=45m3。

主要用于生物氧化-活性碳吸附塔的反冲洗水。

污泥浓缩池:φ×H=2.5×4.8(m),V有效=8.5m3。

间歇式竖流污泥浓缩池。

进一步浓缩斜板沉淀器排放的污泥。

板框压滤机:BA630,机械保压。

处理后污泥外运填埋。

4 运行情况及出现的问题

4.1 隔油池-气浮工艺对油类物质(重芳烃)的去除:通过工程实际的应用,证明隔油池在除油方面是个简单而又高效的单元。

可以有效的去除重芳烃组成的分散油,对于后续的气浮工艺来说,起到了粗筛的作用,保证了气浮系统可以正常的运行。

原水的重芳烃含量一般达到20~50g/L,但是经过隔油池后,可以较为稳定的控制水中重芳烃含量<300mg/L。

气浮工艺对去除重芳烃非常有效,去除率>80%。

但是,由于重芳烃以乳化油的形式存在,所以必须投加一定量的破乳剂。

破乳剂的投加量约为0.1kg/m3废水。

4.2 催化氧化反应器对难降解有机物的分解作用及填料板结问题:在双氧水的废水处理中,带苯环的难降解有机物是处理的难点。

国内有许多报道采用铁碳内电解处理难降解废水,但是铁碳内电解的填料板结一直是个未解决的问题。

本次工程通过两个方面尝试解决这个问题:一是由于化肥厂有大量的空气可供利用,所以采用大气量的搅拌不断冲刷铁屑的表面,避免氢氧化物在铁屑表面的沉积;二是在填料中加入活性剂;三是控制反应器内一定的pH值,使废水中的H2O2在Fe2 的作用下发生催化氧化反应,即可降解有机物,又可避免Fe的钝化。

经过对该工程一年的跟踪,尚未发生板结的现象,处理效果也没有下降,因此可以认为有效的解决了填料板结的问题。

3 生物氧化-活性碳吸附塔的作用

设计本意是通过活性碳的吸附功能吸附难降解有机物,提高其在系统内的停留时间,然后利用好氧微生物降解被吸附的有机物,同时使活性碳恢复吸附功能。

但是在实际运行中,由于前面的处理单元处理效果均较好,进入生物氧化-活性碳吸附塔的废水基本可以达标排放,所以该单元的处理效果并未得到体现。

这也是有待于以后的运行验证的。

4 H2O2对卧式离心泵运行的影响

在运行中发现,调节池的污水提升泵(卧式离心泵)经常会有气缚现象发生,泵内含气体,泵出口压力小。

5 白土再生废水对系统的冲击

在调试过程中,遇到车间内排放白土床再生废水,该废水呈深红色,含大量的蒽醌、磷酸三辛酯,对系统造成了极大的冲击。

根据生产情况,该废水约70天才排放一次,但每次的排放量达200m3。

如果一次排入系统肯定使整个系统失效。

后经与厂方共同协商提出先建一200m3的储池,然后由储池每日少量的排入处理系统。

5 主要技术经济指标

废水处理站总投资120万元,折合吨水造价5000元/m3・d。

吨水造价高的原因主要在于废水具有较强的腐蚀性,所有的水池构筑物、设备均需作防腐内处理,前处理的管路均采用不锈钢管。

运行费用为1.36元/m3废水,包括电费、药剂费、人工费。

废水处理站总占地面积450m2。

6 小结

(1)废水中所含的双氧水对卧式离心泵的正常运行有影响,宜采用泵壳入水的立式离心泵;

(2)在工程设计中要充分对产品生产工艺了解,熟悉各废水排放节点。

对白土床再生废水采用先蓄水,然后多次小流量排入系统的方法,减轻对处理系统造成的负荷冲击;

(3)采用隔油池 气浮组合可以有效去除废水中大部分的重芳烃类油;

(4)充分利用废水中含有的双氧水,利用铁碳内电解与双氧水的氧化能力共同分解带苯环的难降解有机物;

(5)利用大气量冲刷铁屑表面、填料活性剂、双氧水的氧化分解三重作用防止填料的板结。

(6)调整出水合适的pH值,利用系统中产生的Fe2形成Fe(OH)2絮体代替混凝剂,节约药剂费用。

生化制药发酵生产废水的净化【2】

[摘 要]生产制药发酵生产废水是生化制药过程中产生的主要水体污染。

在传统的处理方法上我们所采用的方法往往都不能有效的降低生化制药发酵的成本,同时效率也相对低下。

6.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇六

二硫氰基甲烷杀菌剂生产废水处理工艺研究

摘要:二硫氰基甲烷是一种高效、广谱杀菌剂,其生产废水毒害性大,不适于生化处理.设计并制作了一套处理工艺装置.采用降温回收废水中的`二硫氰基甲烷--光解氧化--浓缩结晶脱除氯化钠--碱性氯化法除氰工艺.结果表明:光解氧化--碱性氯化法能有效去除废水中的有害物质,脱色效果显著.获得了处理出水达标的数据:色度<50(倍);SS≤70 mg/L;BODs≤20 mg/L;CODcr≤100 mg/L;NH-N3≤15 mg/L;CN-≤0.5 mg/L;pH=6~9.作 者:黎松强 赖利超 林穗云 曾奕群 LI Song-qiang LAI Li-chao LIN Sui-yun ZENG Yi-qin 作者单位:嘉应学院,化学与环境学院,广东,梅州,514015期 刊:嘉应学院学报 Journal:JOURNAL OF JIAYING UNIVERSITY年,卷(期):,28(2)分类号:X131.2关键词:二硫氰基甲烷 生产 废水 治理 工艺

7.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇七

一、煤气生产甲醇项目的概述

1. 煤气的主要组分

生产甲醇的煤气主要成分为H2、CH4、CO、CO2等, 由于炼焦阶段采用的工艺和技术参数存在一定的差距, 导致煤气组成部分也出现了差别。

2. 煤气生产甲醇的工艺流程

甲醇生产所需要的主要原料是经过化产后的煤气, 并且需要对其中的杂质给予有效的控制, 其中的有机硫和硫化氢是必须要脱掉的, 如果煤气中含有这两种组分将会导致甲醇生产过程中的催化剂中毒。如今我国煤气制甲醇的工艺流程是煤气经过气柜缓冲、沉降之后, 才会进入湿法脱硫装置, 以确保煤气中硫化氢的浓度达到标准浓度以下, 然后通过压缩机将煤气压缩至2.5MPa, 随后进入精脱硫装置, 完成有机硫和无机硫的脱除工作, 将煤气中总硫的浓度降至1.0×10-7以下, 以确保不会对后续环节的催化剂产生影响。经过脱硫处理之后的煤气开始进入转化阶段, 通过加压催化部分氧气, 将煤气中的甲烷转化为合成甲醇的有效成分, 如氢气和一氧化碳等, 将得到的气体送至压缩机提压之后就可以合成甲醇。该流程产生了驰放气可以当做燃料气使用。

二、煤气质量对甲醇生产的主要影响

1. 煤气质量比较差不能满足甲醇生产要求

在炼焦生产过程中由于设备的大小炉门未得到及时维修, 导致部分炉门的密封性出现问题, 降低了集气管的压力, 导致拦焦机、推焦机等清框功能不能很好的恢复, 致使炉门出现密封不严的问题, 甚至炭化室内部漏气比较严重, 使煤气中氮气的浓度高出标准值的2-3倍, 这严重影响了煤气的质量。空气的进入也会导致炉顶温度升高, 进而改变了煤气的质量及组分, 一氧化碳、二氧化碳、萘、氮气的浓度远远高于一般的煤气, 而有效氢气、甲烷的浓度却大大降低。

2. 煤气中H2S、NH3、HCN的脱除率比较低

煤气的化产洗涤一把采用了AS循环的方法完成脱氰脱硫工作, 我国煤气的质量很难与德国相比, 并且要想保证H2S、NH 3长期满足生产标准是比较困难的。AS流程本身存在一定的缺陷, 其中最主要的缺陷就是通过煤气及氨水中带来的各种杂质经过溶液洗涤之后其中的一些杂质无法完全排出, 进而积累下来, 导致汽提水、脱酸贫液以及剩余氨水质量恶化。除此之外还会造成塔器塔板、换热器、填料堵塞, 影响了传质传热的效果。如今脱酸贫液、汽提水以及剩余氨水换热器等的运行周期比较短, 因此每隔半个月左右就要对其进行清理。AS脱硫工艺自身存在的主要弱点是HCN的脱硫效率比较低, 理论值为60%, 但是实际值中H CN却高达0.95g/m3。H CN在较高的温度下, 还会腐蚀设备, 尤其是溶液NHD对再生塔的腐蚀更为严重, 直接影响到了脱硫工作的顺利进行。

三、提高煤气质量和甲醇生产主要措施

1. 化产区域新增电捕焦油器装置

新增电捕焦油器投入使用之后可以有效的提升其处理能力, 并且具有高电压的优势, 从而有效的增加了煤气除焦油的效果。而且生产过程中也存在相应的备用设备, 不会再出现设备损坏而影响生产的现象。新增的电捕焦油器的公称处理煤气量为60000m3/h, 并且该设备的进出口都加有水封, 日常维修过程中一些小的检修环节则不再需要加盲板。

2. 化产区域新增常压脱硫装置

整个煤气预处理项目的核心环节就是煤气的常压脱硫, 主要具有脱硫、除粉尘、除焦油以及其余有害杂质的功能。这些杂质一般会被再生过程的硫泡沫带走, 然后与硫磺一起被排除整个系统, 从而有效的净化了煤气。煤气经过脱硫处理之后的硫化氢含量已经降至了20mg/m3, 从而达到了生产甲醇的要求。由于联合洗涤塔不仅洗涤NH3, 而且也能洗涤H2S, 并且两种气体的洗涤塔均有备用塔, 有效的提升了煤气的洗涤效率。

结束语

综上所述, 煤气生产甲醇项目不仅实现了煤气的综合利用, 减少了对空气的污染, 而且还有效的开拓了生产甲醇的工艺流程。在甲醇生产过程中, 煤气的质量将会直接决定甲醇生产的稳定性, 因此相关人员要采取措施加强煤气质量的改善工作, 以获得优质的煤气质量, 进而提高甲醇的生产质量和效率。除此之外, 甲醇生产过程中还要采取措施, 避免对空气造成污染。

摘要:煤气质量的高低将会直接决定甲醇的生产质量, 如果煤气的质量无法满足甲醇的生产要求, 将会严重降低甲醇产量的稳定性。要想更好的解决这一现状, 就需要对已有的技术进行改进, 利用科学的、合理的技术对煤气进行处理, 只有这样才能有效的提升煤气质量, 使其更好的满足甲醇生产要求, 确保甲醇产量的稳定性。本文将会对甲醇生产过程中的影响因素及解决措施给予介绍, 以更好的促进其发展。

关键词:煤气质量,甲醇生产,影响,措施

参考文献

[1]杜娟, 高建军, 刘伟军.焦炉煤气制甲醇项目的环境影响问题及防治对策[J].山西化工, 2010, 13 (05) :154-155.

[2]贺力荃.焦化联产甲醇项目生产及其环境影响的若干问题[J].干旱环境监测, 2009, 23 (02) :91-92.

8.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇八

生产规模中药废水两相厌氧生物处理工艺研究

采用两相厌氧-好氧工艺系统治理哈尔滨中药二厂高浓度难降解有机生产废水,通过两相厌氧工艺的运行效果,分析了其在工艺系统中的作用.生产性试验突破了中药废水生物处理技术始终停留在原水COD低于5 000mg/L、可生化性良好的易处理废水上的研究现状.现场调试运行结果表明:在进水浓度多为7000~40000mg/L且废水可生化性差(BOD5/COD<0.2)的`情况下,产酸相反应器的日平均COD容积负荷可达到20~30kg/(m3・d),平均COD去除率为47.1%;产甲烷相反应器27d启动成功,其COD容积负荷可达到6.0~7.0kg/(m3・d),平均COD去除率为94.06%;两相厌氧工艺系统COD总去除率可达93.0%以上,是整个工艺系统出水达标排放的重要前提.

作 者:作者单位:刊 名:环境科学 ISTIC PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE年,卷(期):26(4)分类号:X787关键词:高浓度有机废水 中药废水 两相厌氧处理工艺

9.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇九

题 目:电石法乙炔生产中“三废”处理技术

院 系: 材料工程院 专 业: 精细化学品生产技术

班 级: 11级精化班 姓 名: 陈飞建 学 号: 110303107

2013年 11 月 07日

目录 电石制乙炔中废渣的回收利用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1 电石渣制水泥技术的发展与思路„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2电石渣生产生石灰技术的发展路„„„„„„„„„„„ „„„„„„3 1.3电石渣制砖技术的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.4 电石渣生产纳米碳酸钙技术的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„4 1.5电石渣作为化工原料的发展思路 „„„„„„„„„„„„„„„„„4 2 电石制乙炔中废水的回用方法及发展思路 „„„„„„„„„„„„„„5 2.1 废次钠的处理技术简介和讨论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.1 废次钠回用发生器使用技术运行中存在的问题 „„„„„„„„„„5 2.1.2 脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术简介以及存在的问题 „„„„5 2.1.3 膜法回收废次钠技术简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.2 电石渣上清液的回用技术简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3 电石制乙炔中废气的回用方法及发展思路 „„„„„„„„„„„„„„ 8 3.1 系统构成与工艺流程 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2 工艺设计原理与注意事项 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4 结语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 5文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

电石法乙炔生产中“三废”处理技术

陈飞建

(芜湖职业技术学院 安徽 芜湖 241000)

摘 要:介绍了电石法乙炔生产过程中“三废”的处理和回用方式,提出了发展思路。

关键词:电石渣;废次钠;乙炔气;环保 电石制乙炔中废渣的回收利用 1.1 电石渣制水泥技术的发展与思路

电石废渣制水泥工艺在国内已经成熟,中国在上世纪 70 年代就建成了 1 条水泥生产线,专门消化电石废渣。经过多年的发展,电石渣制水泥技术越加成熟,成为电石渣处理的主流技术。2005 年,国家十一五发展规划实施后,干法电石制乙炔技术广泛应用,产生的电石渣含水量为百分之五左右,直接进入水泥生料工段,降低了预处理以及热能的损耗,从而使电石渣制水泥具备了低成本、低能耗的市场竞争优势。据 2010-2015 年水泥市场调查报告,传统的水泥产业在城镇化建设较为完善的区域,已经存在市场饱和情况。湿法电石制水泥项目,项目技术较复杂、占地面积大、投资大、能耗较高,不能做为持续发展的道路;干法电石制水泥技术简单,具备低成本、低能耗的优势。1.2 电石渣生产生石灰技术的发展思路

采用电石渣生产石灰工艺有较长的技术历史,理论上,采用电石渣生产石灰是较好的方式。但是在实际利用的过程中,还存在杂质富集等很多问题。电石渣生产石灰的投资不到电石渣生产水泥的十分之一,石灰是电石生产的原料,不存在另寻市场的问题,在一定程度上实现了以钙为载体,形成电石废渣—石灰—电石—电石废渣的闭路循环,减少了电石制乙炔废渣对生产影响的因素,也保护了石灰石矿源,所以,电石废渣制石灰所产生的经济效益和社会效益相对高于别的电石渣处理方式。然而,这种方式的能耗比较大,不适合没有多余热源的企业采用,而且由于回收石灰中含硫、磷杂质多,造成电石质量低下,导致回收石灰重作电石原料所占的比例不能超过电石原料的 20%,故而无法实现全部的电石渣循环利用。对于该项技术,最大的制约因素是硫、磷杂质的富集,虽然随着科学

[1]

技术的进步,有了较多的方式去除杂质,但是真正能够去除固体中硫磷的方式还没有完全突破,需要在以后的生产中进行完善。1.3 电石渣制砖技术的发展思路

电石渣制砖技术主要的工艺流程是以浓缩的废电石废渣为主要原料,掺入少量的水泥,与经过破碎的煤渣碎石料按电石渣:水泥:碎石:煤渣=3.2:1.1:3.2:1.4的比例进行混合搅拌后,再经砌块成型机加压成型,养护完成后,便可销售。电石渣制砖的强度能够达到普通红砖强度,符合小型空心砌块的国家标准。该技术方案投资省、成本低、产品自重轻,可以在常温、常压下进行生产养护,节约能源。另外电石渣制砖的成本是普通黏土砖的 60%,是混凝土砌块的 50%。具备低成本的产品竞争优势。既综合利用了电石渣,提高了经济效益,变废为宝,也保护了环境。但是在轻质煤渣砖的生产过程中,电石废渣作为钙质原料,其加入量有限,一般不超过 35%,对于排渣量大的企业,是难以消化完全的,而且由于认知的原因,采用废渣制成煤渣砖的市场销路尚有一定的局限性,也在某种程度上制约了该产品的发展。1.4 电石渣生产纳米碳酸钙技术的发展思路

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙,又叫超细碳酸钙,是20世纪80年代产生的新材料,广泛应用于塑料、涂料、油墨、造纸、橡胶等多种行业,最成熟的应用在于塑料行业,可代替百分之四十左右的PVC加工塑料,并且能改善塑料制品的流变性能、尺寸稳定性能和耐热稳定性,具有填充及增强、增韧作用,能降低树脂用量,从而降低产品生产成本。电石渣制备纳米碳酸钙主要流程见图 1。

[5]

[4][3]

[2]

电石渣制作纳米碳酸钙是电石渣回收技术发展的新突破,该项目投资较低,运行成本低,在具备电石炉气提供的 CO2的企业,电石渣制纳米碳酸钙无疑是具备很大的环保效益以及经济效益的技术,它的广泛应用将会为电石法制乙炔提供

一条高附加值的应用途径。1.5 电石渣作为化工原料的发展思路

干法乙炔生成的电石渣,含水量低,氢氧化钙纯度高于90%,进行预处理后可以生产多种化工原料,具有代表性的是电石渣代替熟石灰生产环氧丙烷与氯酸钾等技术。

(1)生产环氧丙烷。在以丙烯、氧气和熟石灰为原料,采用氯醇化法生产环氧丙烷的工艺过程中,需要大量熟石灰。丙烯气、氯气和水在管式反应器和塔式反应器中发生反应生成氯丙醇。氯丙醇与经过处理的电石渣混合后,送入环氧丙烷皂化塔生成环氧丙烷。由于电石渣中 Ca(OH)2的质量分数高达 90%以上,而国内熟石灰中Ca(OH)2的平均质量分数仅为65%,因此,采用电石渣不仅使环氧丙烷的生产成本下降,而且其中未反应的固体杂质处理量比用熟石灰要少得多。利用电石渣生产环氧丙烷,不仅充分利用电石渣资源,实现了变废为宝,化害为利,而且生产的环氧丙烷质量稳定,符合标准。

(2)生产氯酸钾。用电石渣代替石灰生产氯酸钾的生产工艺过程是,先将电石渣配成 12%乳液,用泵将电石渣乳液送至氯化塔,并通入氯气、氧气。在氯化塔内,Ca(OH)2与 Cl2O2发生皂化反应生成Ca(ClO3)2。去除游离氯后,再用板框压滤机除去固体物,将所得溶液与 KCl 进行复分解反应生成KClO3溶液,经蒸发、结晶、脱水、干燥、粉碎、包装等工序制得产品氯酸钾。

反应式是:Ca(OH)2+Cl2+O2=Ca(ClO3)2+H2O;Ca(ClO3)2+ KCl=KClO3+CaCl2 用电石渣代替石灰生产氯酸钾(KClO3),技术可行,实现了综合利用电石废渣的目的,不仅减少了电石废渣对环境造成的危害,也减少了在石灰储运过程中造成的污染,而且改善了劳动条件。随着干法乙炔技术的应用,电石渣中氢氧化钙的含量更高,水分也较低,为下游电石渣的应用提供了原料。随着工业化的集中以及科技的进步,电石渣已经逐渐变成一种原料资源,可以结合区域、能源、市场的多种需求,充分利用电石渣,将会获得更大的经济效益与社会效益。2 电石制乙炔中废水的回用方法及发展思路

电石法制乙炔中废水分别有清净洗涤后的次氯酸钠废水、湿法乙炔反应剩余

[9]

[8][7]

[6]

上清液、以及清净中和塔废碱液和正常的排污所产生的废水。相对而言,在电石法乙炔生产过程中,上清液与次氯酸钠废水占有相当大的比重2.1 废次钠的处理技术简介和讨论

废次钠的成分较复杂,各项指标均远远高于排放指标,必须进行及时地回收处理。目前行业中绝大多数使用 2 种回收方式,一种是直接进入发生器与电石进行反应; 另一种是将废次钠与高浓度的次氯酸钠进行配置,生成0.08%~0.12%的次氯酸钠进入系统进行循环使用。2 种方式都能较好地回收使用废次钠,但是随着研究的深入以及结合生产情况来看,均有尚未解决的弊端。2.1.1 废次钠回用发生器使用技术运行中存在的问题

废次钠泵在发生器中直接与电石进行反应,是比较直接的一种处理方式,在很多生产企业中应用,但存在以下问题。

(1)硫磷杂质的富集。废次钠中还有硫磷杂质,参与反应后会继续以气体的形式混合在乙炔气中,给后期的清净处理带来负荷,尤其是在大型工业化生产过程中更为明显。

(2)废次钠中含有大量的氯化物,反应过后产生固体氯化物,生成的电石渣中含氯组分增多,影响电石渣的主要成分,特别是在电石渣制造水泥过程中,氯化物的增多对生产系统以及水泥产品的质量都会造成很大影响。废次钠加入到发生器中,增加了电石渣的处理难度以及乙炔气的清净难度,对于全面治理电石制乙炔的“三废”而言,反而存在弊端。

2.1.2 脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术简介以及存在的问题

脱析废次钠中乙炔气后循环利用的技术是将有效氯低于0.06%的废次钠与高浓度的次氯酸钠直接进行配置,生产出有效氯含量为 0.08%~0.12%的新鲜次氯酸钠进行循环回用。在这个过程中,先将废次钠通入脱析塔中,通过压缩空气或者喷淋解析出乙炔气排放到外界,防止与浓次钠中的有效氯进行反应,然后通过迸射器或者混合器按流量与浓次钠进行配置,配置完成后混合进清净塔使用。目前,这种技术应用广泛,但是仍然存在以下问题。

(1)废次钠中溶解有大量的乙炔气,极易与高浓度的有效氯生成氯乙炔发生爆炸,如果脱析不完全容易出现爆鸣,影响生产安全。

[8]

[7]

[10]。

(2)在循环回用的过程中,磷化物、氯化物加剧富集,造成自燃爆炸以及盐类结晶堵塞生产管道等一系列问题,需要定时定量或者实时进行废次钠的排放。为完整、完全地回收废次钠,必须保证废次钠中的杂质组分不能对下一个系统造成影响,不仅回收废次钠中大量的液体,而且必须对溶解在其中的高浓度离子进行脱离萃取。

2.1.3 膜法回收废次钠技术简介

膜法回收废次钠是新进研发的技术,采取过滤、氧化、絮凝、还原、浓缩等方法,将废次钠中各类杂质组分进行脱离处理,生成工艺用水,并对脱离后产生的高浓度的主要杂质进行专项回用,该最新技术,在很大程度上解决了废次钠全面回收过程中的瓶颈。膜法回收废次钠整个系统由调节器、固体过滤器、沉降池、陶瓷膜、氧化装置、除磷装置、反渗透装置、pH 值调节器、还原器、蒸发装置、多级泵等设备,以及在线监测装置、数台自动阀连锁装置、气体流量计等控制设备组成。工艺流程示意图见图2 [9]

该项技术主要是针对以下的废次钠参数进行处理见表1。各个生产厂家废次钠中的组成相同,所以挑选以下具备典型代表性数据进行描述。从表 1 中可以得出,TOC、COD、pH 值、氯化物含量、电导率以及钙、镁、磷等含量较高,如果循环使用,富集量更大,从而影响废次钠的再次回收利用,目前需要采取多种方式去除其中各类超标的杂质,达到工艺用水的指标

[10]。

(1)由于废次钠是由有效氯较高的次氯酸钠与乙炔气进行洗涤反应后产生的,废次钠中溶解有大量的乙炔气,是造成废次钠中 TOC 超标的主要原因,针对这项问题,需要采用脱析和曝气等方式降低其中 TOC 含量,使废次钠得以回用。(2)对于废水的pH值调节,一般采用加酸、加碱的方式进行合理配置,但是废次钠中含有少量的游离氯,具有一定的氧化性,对后续的系统容易造成影响,本方案为了确保工艺水对氧化剂要求,根据废次钠中游离氯的含量配置相应的亚硫酸钠溶液,还原废水中的氧化剂,达到工艺用水的要求后,进行相应的 pH 值调节。

(3)废水中磷化物含量远远超过工艺用水的指标,本方案采取了以下无机过量法进行去除。

a.氧化剂氧化低价磷。废水中的磷化物价态较多,需要采用固定价态的方式进行处理,经过大量的实验以及实践论证,在废水中加入一定量氧化剂以及置换离子,可以将清净废水中的低价磷氧化,使其以磷酸根的高价固定的形式存在沸水中。b.钙离子除磷酸根。将废水中的低价磷氧化至高价磷之后,加入高温的氢氧化钙溶液,使其和清净废水中的磷酸根发生沉淀反应,生成不溶性的磷酸钙沉淀,进

行沉降压滤后,以固态进行排除,反应方式为 Ca2++PO3=Ca3(PO4)2↓ c.碳酸钠除过量钙离子。由于采用的是过量法除磷,待磷化物处理后,废水中产生大量的钙离子,需在除磷后的废水中加入低温饱和的碳酸钠溶液,使其和废水中的过量的钙离子反应,生成不溶性的碳酸钙沉淀,沉降压滤后进行收集,反应方程式为Ca2++CO2-3=CaCO3↓本方案的除磷效果达到95%以上,废水中的磷化物指标达到工艺用水的要求。

(4)废水经过 TOC、pH值调节、以及磷化物和大量的钙镁离子的处理后,仍然会存在少量的固体杂质和微量不溶性物质,采取过滤方式进行去除。过滤方式较多,但是目标均是经过过滤后,浓水中的浊度降低至0.5NTU 以下。(5)废水中的氯化物含量较高,直接使用,会对用水单位产品质量、设备管道使用寿命等造成很大影响。对于氯化物的处理,也是废次钠处理的一个重点,对此,需要专项采取高密度反渗透膜方式进行脱氯处理,反渗透是渗透逆过程,在高浓度溶液一侧加上一个大于渗透压的压力,高浓度溶液中的水就会在压力作用下以相反的方向穿过渗透膜,进入低浓度一侧,而留下离子和悬浮固体物质。废水经过高压进入反渗透膜循环渗透后,大多数通过反渗透膜成为清水,小部分循环浓缩至一定浓度后收集至浓水池。其中,清水指标达到工艺用水指标,浓水指标远远高于废次钠初始指标需要进一步进行处理收集。

(6)经过以上处理,废次钠分为2个部分,80%为各项指标合格的工艺用水,可以直接进入用水工段进行使用,另外的 20%为各项指标严重超标的高浓度废水,需要进一步处理[11]

-4。在生产过程中,可以结合具体不同的工艺布置,采用 2 种方式处理浓水。

a.浓水中氯离子与钠离子浓度超高,一般达到12000mg/L以上,天辰公司采取蒸发法处理浓水,回收固体钠盐。

b.定时、定量均匀补给至氯碱工艺的盐水工段,进入离子膜生产工艺,再次利用,节约资源。膜法处理次钠废水,能够从根本上解决废次钠回用对各个生产系统的影响,然而,该方式运行成本较高,需要结合企业自身生产要求与特点,制定合适的废次钠回收装置,才能确保经济效益与环境效益。2.2 电石渣上清液的回用技术简介

在电石法乙炔生产过程中,湿法乙炔由于需要过量的水来控制反应热,所以产生的电石上清液多,需要的处理设备与设施较多。由于上清液含固量较大,首先进入沉降池进行沉降,浓渣通过压滤、离心、分离器等多种方式进行脱水后进行收集,上清液进入冷却塔用空气冷却至50 ℃后,送发生装置回用。就上清液循环而言,该工序简单实用。总而言之,上清液是液相循环的载体,担负着电石渣和冷量输送的任务,所以,必须及时处理好影响其循环通道的各项因素,使上清液的作用充分发挥[12]

。电石制乙炔中废气的回用方法及发展思路

电石法制乙炔中的废气主要分为溶解在各种废水中的溶解乙炔气。由于乙炔有气溶解度随温度升高而降低的特殊性,在平均温度为 70 ℃左右的上清液中的溶解量较少,而在平均温度为 25 ℃的废次钠液中却溶解有大量的乙炔气体。目前,绝大多数生产企业的废次钠回收是将溶解乙炔气的废次钠通过曝气,使乙炔气脱析至大气后,再与浓次钠进行配置。在 25 ℃和标准大气压下,每立方米的废次钠溶解乙炔气约为0.93 m3,以废次钠液回收量为150 m3/h 为例,析出乙炔气量为 135 m3/h,折损电石产能约为0.45 t/h;以乙炔气收率 80%计算,1 年可节约电石约 2 851 t。目前,已有专利采用真空萃取乙炔气回收方案回收乙炔气[13],具体的方案介绍如下。

3.1 系统构成与工艺流程

整个系统由废水泵、真空水环压缩机组、pH 值调节器等设备,以及在线监测氧气装置、自动阀连锁装置、气体流量计等控制设备组成3.2 工艺设计原理与注意事项

(1)乙炔气在不同温度的水中溶解度不同,若全部曝气脱析至大气,造成资源浪费,因此,将这部分乙炔气进行回收是该方案的目的。

(2)真空萃取乙炔气,是将溶解乙炔气的废水,通过降低水中分压的方式,使之溶解的乙炔气进行释放回收。本方案中采取分压为-90kPa,降低乙炔气在常压下的溶解度进行萃取。工作原理是,根据亨特定律,当气体压力不大时(小于 1MPa),气体的溶解度与其分压力成正比,其公式表示如下:CW=KS×P式中:CW—气体溶解度;KS—气体吸收系数;P—达到溶解平衡是液体上的力。乙炔气

[14]。

体吸收系数为 0.01,计算乙炔气在溶液中脱析较为完全时,需要压力为-90 kPa。通过改变压力,降低乙炔气在水中溶解度,使之脱析,在真空罐中需要加装填料,降低水的自身静压力,来达到废水回收标准。

(3)废次钠中氯根含量高,极易腐蚀碳钢及不锈钢材质,通常,在清净生产中采用衬塑的方式解决腐蚀,但是该系统为负压系统,并且介质为乙炔气,密封要求极高,碳钢衬塑不能满足要求,故采用特殊材质装置系统。真空萃取乙炔回收工艺流程[15]示意图见图3

(4)负压的安全性能。乙炔气中抽入氧气达到3%,极有可能发生爆炸危险,该负压系统中,需要加入泵后在线测量氧含量设备,当系统含氧量达到 2.5%时,系统采用自控阀切断进出口,通入氮气自动放空,置换合格后,检查漏点,再次开车使用。

(5)废次钠中的氯气解析

[16]

。废次钠中部分氯根为次氯酸根,容易在解析的过程中产出氯气,生成氯乙炔发生爆炸。本系统中需要加碱装置或者加亚硫酸钠装置(pH 值混合器)进行稳定处理,调节 pH 值至7.0~8.0 后,进行真空萃取。该系统的研发投用,在降低了废次钠循环利用难度的同时,回收了低温废次钠中溶解的乙炔气,又降低了在乙炔生产中电石的部分消耗,不仅具有较为完善的环保效益,并且得到了经济效益,需要在以后的生产过程中进一步地完善降低运行能耗,延伸至其他废气的回收领域。4 结语

电石法制乙炔生产中产生的“三废”,逐渐成为电石制乙炔的第二发展产业,由“三废”转变为产品,全力回收废渣、废气、废水,达到节能降耗目的。但是 在“三废”治理的过程中,仍然存在许多问题,如低成本造成回收的不完全,高成本造成的高能耗等,需要在以后的发展道路上结合传统技术,融会贯通,生产出具备市场能力的各类产品。5文献:

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[14] 徐庆臻,冯庆中,韩璐,刘新峰,任广涛,田瑞侠.石化废水处理工艺优化经验总结[J].建设科技.2002(12)

10.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇十

甲醇余热发电站汽轮机组在运行过程中, 当系统网频或运行参数发生变化时, 会出现负荷波动大的现象, 这严重影响了机组的可靠运行。本文针对这个问题, 通过研究分析和查找排除, 从技术上找到了解决办法。通过检修处理, 消除了造成负荷波动大的关键原因, 从而使得汽轮机组在运行过程中负荷波动减少, 提高了机组的平稳可靠性。

1 运行中出现的问题概述

近几年, 在甲醇余热汽轮机组运行过程中一直都存在负荷波动大的问题。对于稳定进汽量, 负荷波动范围都在400~500 kW之间。持续负荷波动大会造成汽轮机组推力瓦损坏, 同时也会引起振动大, 导致汽封磨损、滑销磨损、轴瓦乌金龟裂、转动部件疲劳强度降低、调试系统不稳定等。

2 调整试验

负荷变化是由汽轮机组的调速气门来进行调整的, 而调速气门由油动机的运动来改变进气量。WOODWARD 505E接受转速探头监测的汽轮机转速信号 (频率信号) , 经过F/D转换后与内部转速设定值比较, 经转速PID放大器作用后输出操纵信号。该信号送经电液转换器 (CPC) 转换成二次油压信号, 二次油通过油动机控制调阀开度, 调节进汽量, 调整汽机出力, 从而使得汽轮机转速稳定在设定值。

为了查明负荷波动大的原因, 对可能的影响因素进行检查和处理, 主要工作如下:

2.1 对WOODWARD 505E动态参数进行调整

在运行方式下对505E的动态控制参数进行了设定和调整, 通过对比例和积分增益动态参数的反复调整, 使505E的控制状况达到最佳状态。下面为调整505E动态参数的办法: (1) 增加微分率 (DR) 至100。 (2) 增加比例增益直至系统刚开始晃动。 (3) 记录系统增益 (G) 和晃动周期 (T) 。 (4) 按下列说明调整动态参数:对于PID控制, 设定比例增益=0.60G, 积分增益=20/T, DR=5;对于PI控制, 设定比例增益=0.45G, 积分增益=12T, DR=100。用这种办法将505E增益设定值调整至接近最佳状态。

2.2 对WOODWARD CPC的线性参数进行调整

CPC (Current to Pressure Converter) 是一个电流压力转换器, 设计用于进汽阀定位或相关伺服系统控制。CPC接收4~20 m A的设定输入, 对外提供一个压力正比于输入电流的流量输出。CPC在使用之前要进行标定, 当接收给定的4~20 m A电流信号后, CPC转换出设计的调节油压, 该调节油压能够完成油动机的满行程动作, 并有较好的线性。对CPC线性参数进行的调整如下: (1) 确认液压连接和电气连接的正确性, 确认供油液压和CPC电源24 V电压正常。 (2) 用电流发生器在电流输入接线端子间串入4~20 m A电流源。 (3) 给CPC通电, 印刷电路板上的绿灯应亮。 (4) 建立保安油压, 使标定过程中油动机有响应。 (5) 将输入电流置于4 m A, 测量输出压力0.25 MPa。 (6) 将输入电流置于12 m A, 测量输出压力0.42 MPa。 (7) 将输入电流置于20 m A, 测量输出压力0.60 MPa。 (8) 调整压力范围Range电位器, 将输出压力调整到所需值。 (9) 再次将输入电流置于12 m A, 调整压力Level电位器。 (10) 将输入电流置于4 m A, 调整压力范围Range电位器。 (11) 重复 (7) ~ (10) 操作, 直至输出压力在极限值的公差范围内。

以下是动态调整过程: (1) 将输入电流置于12 m A。 (2) 顺时针慢慢将增益电位器至中间位置。若输出位置不稳定, 则逆时针调整电位器。50%的增益适用于各种类型的负载。 (3) 发现输出压力有高频抖动现象, 减小稳定值, 适当增大增益, 调整至稳定状态。 (4) 从4~20 m A逐步增大电流, 检查输出压力稳定可靠。 (5) 拆除电流源, 重新恢复接线。

以上参数调整工作保证了CPC工况良好, 线性调整正常可靠。

2.3 更换CPC滤网

如果油中混有渣质或油系统进水, 都会引起CPC滤网堵塞, 导致CPC调整负荷线性差或者无法调整, 从而使机组停机。因此, 更换CPC滤网和油管线滤网, 保证滤网完好。

3 原因分析

在对上述影响负荷波动的505E动态参数、CPC线性参数进行调整, 更换CPC滤网后, 机组重新开机后负荷波动大的问题仍没有得到解决。于是通过分析、判断, 发现造成负荷波动大的原因是高压油动机机械部分出现了问题, 其造成在网频或运行参数变化的情况下, 高压油动机球头拉杆在上下往复运动过程中, 与球面支承间存在着力滞后或没有瞬间达到面与面无间隙接触的问题, 导致机组在速度调节过程中负荷波动突变, 稳定性差。

4 解决方案

确定了高压油动机球头拉杆与球面支承间隙大是造成汽轮机组负荷波动大的原因后, 为解决该问题, 决定对汽轮机的油动机部分进行大修。大修过程中, 利用打开油动机及错油门的机会, 重点对高压油动机进行检查, 发现高压油动机球头拉杆与球面支承之间间隙过大 (3 mm) , 有较大旷量, 属非线性接触。因此, 对高压油动机球头拉杆重新进行调整, 减少球头拉杆与球面支承间的垫片, 调整其间隙, 减小其活动旷量, 使高压油动机球头拉杆与球面支承半球面之间实现无间隙活动接触, 以达到线性接触、配合良好的目标。

调整前后高压油动机球头拉杆与球面支承配合示意图如图1所示。调整后, 消除了活动旷量, 调速系统运行良好。开机并网运行后, 由于消除了油动机球头拉杆上下运动时的活动间隙, 从而解决了调速气门在调整过程中发生突变的问题, 进而成功解决了网频或运行参数变化时负荷波动大的问题。

5 处理效果

处理完高压油动机球头拉杆和球面支承间隙大这一问题后, 汽轮发电机组调速系统运行正常, 负荷波动从原来的400~800 kW下降到100~200 kW之间, 考虑到网频波动带来的负荷影响, 认为此值为合理值, 机组运行平稳。同时, 负荷波动减小也避免了其他不良影响, 保证了机组的安全运行。

6 结语

本文通过分析找出并解决了影响甲醇余热发电站汽轮机组正常运行的问题, 从而保证了机组负荷波动正常, 并在消除安全隐患方面取得了显著的效果。

参考文献

11.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇十一

先进热处理生产技术的重点发展领域

从清洁、精密、节能和少无氧化角度综观了国内外热处理生产技术发展梗概,并针对国内生产需求和缩小国内外差距、生产工艺和设备等方面提出了热处理先进生产技术应该重点发展的领域以及生产技术改造的迫切问题,供热处理同行参考.

作 者:樊东黎  作者单位:中国热处理行业协会, 刊 名:金属热处理  ISTIC PKU英文刊名:HEAT TREATMENT OF METALS 年,卷(期):2001 26(9) 分类号:F424.3 关键词:清洁   精密   节能   少无氧化   先进热处理生产技术  

12.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇十二

介绍了含氨废水、甲醇残液、尿素解吸废液回收技术在工艺中的应用,对该公司的`废液排量作了分析,并对其原理和工艺流程进行阐述.

作 者:荣耀辉 栗青兰 RONG Yao-hui LI Qing-lan  作者单位:安阳化学工业集团有限责任公司,河南,安阳,455133 刊 名:河南化工 英文刊名:HENAN CHEMICAL INDUSTRY 年,卷(期):2008 25(12) 分类号:X703 关键词:废液   絮凝剂   甲醇残液  

★ 乙炔和炔烃教案

★ 循环经济问题探讨

★ 循环日记

★ 氧气乙炔安全管理规定

★ 读《清净之莲》有感

★ 孤独循环作文

★ 循环500字作文

★ 《循环结构》说课稿

★ 循环教材规章制度

13.甲醇的生产工艺及其发展现状 篇十三

随着化学工业的蓬勃发展, 甲醇的作用日益凸现出来。在生活中, 甲醇日益受到重视, 它既可以作为燃料, 又可以作为有机化工原料, 被广泛应用到国防工业、染料、涂料、有机合成、医药、农药等领域。最近二十年来, 甲醇生产得到了突飞猛进的发展, 技术指标不断完善, 生产工艺逐步成熟, 生产规模逐年扩大, 生产技术逐年提高, 尤其是近年来大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油, 使得其在经济性、技术性上都是一种较强的代用燃料。目前全球甲醇需求量平均每年增加3.46%, 预计到2015年全球甲醇生产量将达到5040万吨。未来驱动全球甲醇市场快速增长的主要动力将会是二甲醚 (DME) 和甲醇制烯烃 (MT0/MTP) , 而中国将会是全球甲醇需求较多的地区, 甲醇生产的重要性由此可见一斑, 本文就甲醇的生产工艺及其发展现状进行探讨。

1 甲醇的生产工艺

甲醇是一种极其重要的化工产品和有机化工原料, 甲醇消费量仅仅只次于苯、丙烯、乙烯。可以利用甲醇来生产各种有机化工产品, 如醋酸、甲胺、甲醛等。同时, 甲醇可以作为汽车代用能源, 甲醇制烯烃能够与轻柴油制烯烃和石脑油制烯烃所取得的经济效益大致相当。甲醇制烯烃开辟出一条新的烯烃生产途径, 能够有效地改善过去丙烯、乙烯生产时过度依赖石油轻烃原料资源的问题。

我国是世界煤炭较为丰富的国家之一, 在甲醇生产中, 原料大多采用煤和天然气。甲醇生产工艺有两种, 分别是联产甲醇和单产甲醇, 联产甲醇可以结合城市煤气联产甲醇, 也可以利用化工厂尾气联产甲醇, 还可以通过在合成氨装置联产甲醇。

甲醇的生产工艺过程可以分为三部分, 分别是甲醇精制、甲醇合成、合成气 (一氧化碳和氢) 的制造。

1.1 合成气的制造

第一, 煤气化法。通过煤作为原料来合成气, 用以生产甲醇。

第二, 天然气蒸汽转化法。这种方法的原料选择天然气, 目前已经成为了国内外主要的发展方向, 这种方法的优点在于操作简单、运输方便、成本低、投资少。

第三, 重油部分氧化法。这种方法的原料选择渣油、重油、石脑油等油品通过壳牌系和德士古系方法来将其部分氧化制合成气, 用以生产甲醇。壳牌系采用中压气化技术, 德士古系采用高压气化技术。

1.2 甲醇的合成方法

目前国内外大规模工业生产甲醇的方法主要有:高压法 (德国巴斯夫 (BASF) 公司) 、节能型低压法 (丹麦托普索公司) 、MGC低压法 (日本三菱瓦斯化学公司) 、中压法、低压法 (德国鲁奇 (Lur—gi) 公司及美国卜内门 (ICI) 公司) 。我国目前来说, 引进装置大多采用低压法, 小规模甲醇生产装置则主要采用高压法。低压法与高压法相比, 具有较为突出的优点, 分别是设备费用低、产品纯度高、操作费用低、能量消耗少。所以, 在国内采用低压法生产甲醇的企业较多, 且还改进了催化剂的性能, 取得了较好的发展。

鲁奇渣油联醇法。

目前我国的齐鲁石化公司就正在采用鲁奇渣油联醇法, 这种方法在技术上是较为成熟的, 且其最为突出的优点就是:热利用率高, 能够最大限度地利用能源。

第二, 中压法。

中压法在工艺过程上与低压法几乎是相同的, 但是区别就在于在综合指标和投资费用上都要略高于中压法, 目前来看, 日本三菱瓦斯化学公司、丹麦托普索公司、 (ICI) 公司目前都已经在中压法方面取得了较大的进步。

第三, ICI低压法。

目前全球甲醇工业大量采用ICI低压法来合成生产甲醇, 其工艺过程为:精馏、合成、脱硫、压缩、转化。较为突出的特点就在于:可以对反应热进行充分利用, 产品纯度高, 操作可靠, 开车简单。

第四, 德国巴斯夫公司的高压法。

德国巴斯夫公司的高压法是全球最早开始实现工业化大规模生产的甲醇生产工艺, 但是由于其成本高、能耗大、操作条件苛刻, 目前正在逐步地被低压法、中压法所代替。

1.3 甲醇的发展现状

我国是从小甲醇生产来起家, 最早是开始于1957年, 我国目前生产能力达到200kt/a的甲醇生产装置分别分别在陕西榆林天然气公司和上海焦化有限公司等地, 与此同时, 还有一套180kt/a装置, 由苏里格天然气化工股份有限公司 (内蒙古) 所建设。最近20年来, 甲醇生产得到了突飞猛进的发展, 技术指标不断完善, 生产工艺逐步成熟, 生产规模逐年扩大, 生产技术逐年提高, 尤其是近年来大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油, 使得其在经济性、技术性上都是一种较强的代用燃料。1998~2005年, 我国甲醇总产量平均每年会增长19.8%, 但是装置开工率不高, 只能达到40%~55%。而在2003年以来, 由于全球甲醇市场走高, 甲醇价格高、需求旺盛, 故装置开工率达到了高峰, 2005年为77%, 2004年为73%, 但是我国甲醇生产存在一个致命的问题, 那就是多数甲醇联醇产品成本高、装置规模小、国际市场竞争力较为缺乏, 这样一来就造成了开工严重不足。近年来国家将甲醇生产上升到国家战略安全的场面, 与此对于大型甲醇项目的建设极为关注, 尤其是在天然气产地和煤产地。目前国内甲醇在建项目产能已经达到了10000kt/a以上。

参考文献

[1]曹凯, 冯霄.不同原料制甲醇的能值分析与比较[J].化工进展, 2006 (12) .

[2]赵静.焦炉煤气制甲醇工艺的概述[J].黑龙江冶金, 2006 (4) .

[3]王景超, 张善元, 白添中.焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述[J].煤化工, 2006 (5) .

[4]沈师孔.天然气转化利用技术的研究进展[J].石油化工, 2006 (9) .

14.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇十四

利用酵母菌处理木糖厂生产废水营养条件研究

摘要:利用酵母菌处理木糖厂生产废水既能回收菌体又能去除废水中部分COD,是一种处理废水经济有效的方法。但废水COD浓度高,其它营养物相对不足,酵母菌生长缓慢,影响废水的.处理效率。通过双质量指标的正交实验探索了利用酵母菌处理废水的氮源、磷源和酵母膏三种营养物质的最佳加入量。结果表明最佳营养条件加入量为:0.3%的尿素+0.4%的磷酸盐+0.3%的酵母膏,此条件下的最优工程平均为μCOD=48.1,μ菌=18.8,对于质量指标1和质量指标2试验真值的95%置信区间分别为(47.2,49)和(18.2,19.4)。作 者:郑佩娜    谢嘉  作者单位:四川大学 环境科学与工程学院 , 期 刊:四川大学学报(工程科学版)  ISTICEIPKU  Journal:JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY 年,卷(期):, 33(4) 分类号:X798 关键词:木糖    废水    酵母菌    营养条件   

 

15.甲醇生产废水处理技术应用研究 篇十五

(其中:1—甲醇, 2—乙醇, 3—异丙醇)

(其中:1—甲醇, 2—乙醇, 3—异丙醇, 4—叔戊醇)

1 方法概述

1.1 方法原理

将被称为内标物的物质s (叔戊醇) 加入到样品中, 进行色谱分析后, 用组分 (乙醇) i和内标物s各自的相对校正因子校准其峰值, 按下式计算组分i的质量百分含量的方法, 就是内标定量法。

由内标法公式可知:

undefined式中:ms—内标物的质量;fi—乙醇的校正因子;m—样品质量;fs—内标物的校正因子;Ai—乙醇的峰面积;As—内标物的峰面积。

1.2 试验条件

(1) 仪器:

安捷伦6890N气相色谱仪;色谱柱:530系列毛细管柱, 30m*0.53mn*0.88u (长度*内径*膜厚) 。

(2) 柱温:

120℃;检测室温:300℃。

(3) 进样量:

1.0ul;载气:氦气;尾吹气流速:30ml/min;氢气流速:40ml/min;空气流速:400ml/min。

(4) 试剂:

乙醇 (色谱纯) , 异丙醇 (色谱纯) , 甲醇 (色谱纯) , 叔戊醇 (色谱纯) 。

2 试验方法

2.1 定性方法

该方法采用保留时间定性。即在一定的和操作条件 (如柱温、柱长、柱内经、载气流速等) 不变时, 任何一种物质都有确定的保留时间tR, 测定时只要在相同的操作条件, 分别测出已知物和未知样品的保留值, 在未知样品色谱图中对应于已知物保留值的位置上, 若有峰出现, 则可判断样品含有此已知物组分。

2.2 定量方法

该方法采用内标法定量。内标法是选择一种样品中不存在的物质 (纯) 做内标物, 定量地加入到已知质量的样品中, 测定内标物和样品中组分的峰面积, 引入质量校正因子, 就可计算样品中待测组分的质量百分数。

3 实验部分

3.1 配制标准样

(1) 叔戊醇内标溶液的制备:

用100ml容量瓶量取色谱醇甲醇接近刻线, 加0.5ml叔戊醇, 再用色谱醇甲醇定容到100ml。

(2) 乙醇标液的制备:

①称取空容量瓶 (100ml) 得到其质量为M1=51.8134g。②称取空容量瓶+甲醇 (接近刻线) 的质量为M2=130.2714g。③称取100ml容量瓶+甲醇+0.5ml乙醇 (用1ml移液管准确移取) 的总质量M3=130.6600, 计算乙醇标液的浓度。

(3) 不同浓度乙醇溶液的制备:

①空白溶液的制备, 用移液管准确移取0.3ml叔戊醇内标液, 加色谱醇甲醇至25ml至刻线, 在色谱仪上做样, 得出此不加乙醇标液时色谱醇甲醇中含有的微量乙醇的峰面积。②用移液管准确移取0.3ml叔戊醇内标液、0.1ml乙醇标液至25ml容量瓶中, 用色谱醇甲醇稀释至刻线, 在色谱仪上做样, 得出此时甲醇中含有的微量乙醇的峰面积。③准确移取0.3ml叔戊醇内标液、0.4ml乙醇标液至25ml容量瓶中, 用色谱醇甲醇稀释至刻线, 在色谱仪上做样, 得出此时甲醇中含有的微量乙醇的峰面积。④0.3ml叔戊醇内标液+0.6ml乙醇标液, 用色谱

(其中:1—甲醇, 2—乙醇, 3—异丙醇, 4—叔戊醇)

醇甲醇稀释至刻线, 在色谱仪上做样, 得出此时甲醇中含有的微量乙醇的峰面积。 (见图2)

3.2 计算

(1) 乙醇标液的浓度undefined

(2) 每个标样中的乙醇含量undefined (可得各标样中的乙醇含量 (ppm) 分别为:19.71、78.85、118.27)

3.3 求出定量校正因子 (f’) (通过工作站可自动求出) 。

校正因子可用下式计算:

undefined

式中:m1—乙醇标准溶液中乙醇的质量数值, 单位:克;m2—乙醇标准溶液的质量数值, 单位:克;v—乙醇标准溶液的体积数值, 单位:毫升;As—叔戊醇的峰面积;Ai—乙醇的校正峰面积;v1—校正用标准溶液的体积数值, 单位:毫升 (v1=25ml)

3.4 样品的分析

用25ml容量瓶量取待测样品到接近刻线, 加入0.3ml叔戊醇内标液, 再用待测甲醇样品稀释至刻线, 在色谱仪上做样, 得出此时甲醇中含有的微量乙醇的峰面积。 (见图3)

4 精密度

5 结论

通过建立了甲醇中微量乙醇含量的分析方法, 该方法准确、快速, 可用于测定甲醇中的微量乙醇的含量, 而且用叔戊醇代替异丙醇作为内标物, 完全能够满足分析的要求。

参考文献

[1]李浩春.分析化学手册 (第五册) [M].北京:化学工业出版社, 2004.

[2]夏玉宇.化验员实用手册 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 2005.

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