[发明专利]一种焦化污水解吸废水降膜蒸发工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及焦化污水处理技术领域，尤其涉及一种焦化污水解吸废水降膜蒸发工艺及装置。

背景技术

炼焦生产过程产生的焦化污水主要包括炼焦煤表面水、炼焦化合水和生产排污水，焦化污水所含杂质成分复杂，主要含有H₂S、NH₃、HCN、酚类及多环芳香烃等组分。焦化污水处理主要过程为：溶剂法脱酚，解吸法脱除H₂S、NH₃、HCN，生物降解法降低外排废水的COD，其中解吸法是污水处理的重要工序之一，其热能消耗(蒸汽消耗、煤气消耗等)与焦化污水处理全过程的成本密切相关。

目前，焦化污水解吸工艺通常采用解吸法脱除其中的H₂S、NH₃、HCN等组分，主要工艺过程为：焦化污水与解吸塔底废水换热升温后，送入解吸塔上部，并在解吸塔内与上升蒸汽逆流接触而得以加热、汽提，解吸塔顶产生含有NH₃、H₂S、HCN、H₂O等组分的解吸气体，进入氨分缩器；在氨分缩器中利用冷却水将解吸气体冷却、凝缩，凝缩产生的氨汽送至焦炉煤气系统，分缩器凝缩液回流解吸塔顶，解吸塔底产生的高温废水经冷却后送生化处理工序。

增加解吸塔底的蒸汽量会有效地降低废水中杂质含量，但也会相应增加解吸工序的生产成本，因此对焦化污水解吸工艺的改进一直致力于在提高解吸效率的同时减少热能的消耗。

申请号为201210275298.8(申请日为2012年8月3日)的中国专利公开了“一种剩余氨水热泵蒸馏系统”，“在原有蒸氨塔顶部的蒸汽出口通过三通阀同时连接到热泵和分缩器，热泵和分缩器中的蒸汽乏汽汇集到冷却器，冷却器中的氨水向后依次经过成品氨水槽和回流泵后去脱硫装置”。该专利所述剩余氨水热泵蒸馏系统是通过吸收式热泵利用塔顶氨汽热量用于塔底加热。吸收式热泵中的工质在氨汽换热器与氨汽换热，工质吸收氨汽热量汽化成蒸汽，蒸汽再经压缩机加压送至冷却器；氨汽冷凝成氨水，部分氨水回流、外送。塔底废水送冷却器冷却压缩的蒸汽，废水吸收热量返回蒸氨塔底。该系统中吸收式热泵热量移送是通过两次换热(氨汽—工质，工质—废水)来实现，存在系统操作复杂、设备投资高、热量利用率低的问题。这些问题极大地阻碍了该系统在焦化行业的推广应用。

发明内容

本发明提供了一种焦化污水解吸废水降膜蒸发工艺，可将解吸塔顶解吸气体的余热回收利用，并通过压缩机将低温热源转化为高温热源返回解吸塔使用，减少新蒸汽用量60～75％以上，且流程合理紧凑，操作简单，设备配置少、投入成本低；本发明同时提供了用于实现该工艺的装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦化污水解吸废水降膜蒸发工艺，包括如下步骤：

1)换热后的焦化污水进入解吸塔顶部，加热蒸汽进入解吸塔底，焦化污水中的NH₃、H₂S、HCN等组分经蒸汽汽提解吸后解吸气体由塔顶排出；

2)从解吸塔顶排出的解吸气体进入降膜蒸发器的加热室，解吸塔底的部分高温废水进入降膜蒸发器的分离室，解吸气体与废水换热后形成氨浓度为10～20％的氨汽和凝缩液；其中氨汽送焦炉煤气系统，凝缩液流入原料污水槽中与焦化污水汇集，然后由原料污水泵送污水/废水换热器，与通过废水泵从解吸塔底抽出的高温废水换热后进入解吸塔顶；换热降温后的废水送生化工序进一步处理；

3)从解吸塔引入降膜蒸发器底部的循环废水用循环废水泵送至降膜蒸发器顶部的液体分布装置形成均匀液膜后进入加热管，并在管内部分蒸发产生低温二次蒸汽；低温二次蒸汽与循环废水一并流入分离室，气液分离后的低温二次蒸汽送入压缩机；

4)压缩机将低温二次蒸汽压缩为压力为0.14～0.6MPa(A)，温度110～220℃的高温高压过热蒸汽并送入解吸塔作为加热蒸汽的补充蒸汽。

解吸塔顶排出的解吸气体温度为95～135℃，凝缩后氨汽温度为90～115℃，解吸塔底高温废水温度为98～155℃，降膜蒸发器加热管内产生的低温二次蒸汽温度为75～110℃。