[发明专利]焦化剩余氨水分步蒸氨法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工行业的焦化剩余氨水处理时氨组分提取的蒸氨预处理，具体的说是一种焦化剩余氨水分步蒸氨法。 

背景技术

焦化工业炼焦过程中，焦炉装炉煤水分和炼焦过程生成的化合水随着焦炉煤气一同被带出。在煤气初冷后与煤气分离，即为剩余氨水。其组成和性质与焦炉操作制度、煤气初冷方式、初冷后煤气温度和初冷冷凝液的分离方式有关。通常情况下，其主要污染物组成如表1所示。除表1所列的主要污染物外，剩余氨水的组成及水量还与煤气净化及煤焦化工产品深加工工艺路线有关。随着环保要求的提高，近几年来，焦化行业在煤气净化及煤焦化工产品深加工过程中产生的废水（如煤气脱硫废液、煤气终冷水排污水等）基本上混入剩余氨水中。特别是焦炉煤气的脱硫废液，混入剩余氨水后，其硫化物和氰化物含量有大幅增加，如表2所示（数据来源于武钢焦化公司的进蒸氨塔的剩余氨水）。同时水中还含有SCN^-、SO₄^2-、S₂O₃^2-、CO₃^2-、Cl^--等，剩余氨水中溶解的氨与这些阴离子及酚、CN^-、S^2-形成各种铵盐，如与CO₃^2-、酚、HCO₃^-、CN^-、S^2-、HS^-等形成的是弱酸弱碱盐，与SO₄^2-、Cl^-等形成强酸弱碱盐，即固定铵盐。一般情况下，固定铵量约占总氨的40%。 

表1 剩余氨水主要污染物组成 

表2 掺有脱硫废液的剩余氨水主要污染物组成 

20世纪20年代以前，剩余氨 水不加处理直接排入江河，严重危害了水体。后来，剩余氨水经处理后用以熄焦，但仍然污染大气并腐蚀设备。20世纪后期，按环保要求，需经预处理后再进行生化处理达标排放。剩余氨水蒸氨是其中重要的预处理单元之一。 

在剩余氨水蒸氨过程中，氨与CO₃^2-、酚、HCO₃^-、CN^-、S^2-、HS^-等形成的弱酸弱碱铵盐在高温蒸氨过程中会大部分分解后挥发脱离水体，而氨与SO₄^2-、Cl、等形成强酸弱碱盐，即固定铵盐则需加碱调整pH值后才能被解吸出来，通常pH调节至7-9。 

目前，焦化剩余氨水蒸氨时的加碱方式通常采用如图1或图2所示，碱液通过剩余氨水泵入口直接加入到剩余氨水中再送入第一蒸氨塔的塔顶进行蒸氨，若在蒸氨前加入碱液，碱液(氢氧化钠)中的金属离子在与剩余氨水中SO₄^2-、Cl^-等离子形成强酸强碱盐的同时，还会与CO₃^2-、HCO₃^-、CN^-、S^2-、HS^-等离子形成的弱酸强碱盐。同时，剩余氨水中的酚在较高温度下也会有部分挥发脱离水体，加碱后生成的酚钠盐类似于弱酸强碱盐。这不仅增加了碱液的消耗，这部分弱酸强碱盐却无法通过后续蒸氨的方式分离出来，导致蒸氨废水中的CO₃^2-、酚、CN^-、S ^2-等的含量增加，在现有的焦化酚氰废水生物处理单元中，CN^-和S^2-是生物菌毒性最大的两类污染因子，其含量的增加，会严重危害着生物处理单元的正常运行。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，针对掺有脱硫废液的剩余氨水提供一种方法极为简单、大幅降低碱液消耗，处理效果好的焦化剩余氨水分步蒸氨法。 

技术方案包括将剩余氨水经泵加压由蒸氨塔顶部送入第一蒸氨塔内与蒸汽逆流接触进行第一次蒸氨（即一级蒸氨），含氨尾气由塔顶排出，蒸氨废水由塔底排出，向第一次蒸氨后的蒸氨废水中加入碱液。 

所述碱液由第一蒸氨塔底紧靠蒸汽入口一位置加入到蒸氨废水中。