利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統的製作方法

2023-10-10 16:06:34 4

利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統的製作方法
【專利摘要】一種利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，包括焦爐煙囪、引風機、再生釜，再生釜包括殼體和設置在殼體內的換熱管，在殼體上設置物料進口、物料出口、排渣口以及連通換熱管的煙氣進、出口；引風機的輸入口連通焦爐煙囪中下部，輸出口連通再生釜上的煙氣進口，再生釜上的煙氣出口通過管道連通焦爐煙囪中上部，其通過採用焦爐煙囪煙氣替代蒸汽進行粗苯乳化物分離再生，可以實現煙氣餘熱的全年回收利用，節省了蒸汽能源消耗，降低了生產成本；相對原粗苯乳化物再生分離技術，不再產生冷凝水，減少了冷凝水處理費用。
【專利說明】利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焦化【技術領域】，具體涉及到利用焦化爐煙氣餘熱分離再生粗苯乳化物的系統。

【背景技術】
[0002]煤焦化、化學工業、醫藥工業等在生產過程中均產生大量的高濃度含酚廢水。廢水中的酚不僅會對農業和漁業造成巨大的損失，而且危害人體健康。若長期飲用被酚汙染的水，會出現慢性中毒，引起頭痛、頭暈、疲勞、失眠、耳鳴、貧血以及神經系統病症，酚也是一種公認的致癌物。另一方面，有機酚類化產品用途相當廣泛，是重要的化工原料。為了確保外排水合格和回收酚類化學品，國內外已經開發了多種高濃度含酚廢水酚類物質回收工藝，常用方法主要有物理法、化學法和生化法。物理法和化學法主要包括吸附、萃取、氣提及蒸餾、離子交換、膜分離、化學氧化、光催化氧化等方法。
[0003]在焦化行業，高濃度含酚廢水主要來自於焦爐產生的剩餘氨水、生化產品加工過程中產生的工藝廢水、煤氣終冷水、煤氣水封水等，其主要含量見表I所示。
[0004]表I大型焦化廠各種酚水的水質
[0005]


水質組分(mg/1)
名稱 -PH
_ft_U_硫化物氰化物才類焦油_
i 300-25002500-4000120-250 10-50 / 6007-10
/.Uvili^tlii I'JxlV)^ 3000-4000300-1000400-600100-500 ///
原鈄焦油分離水 1900-3500 I// / 600-1400
終冷水_100 ^ou600-90040-10030-200_6.5-7.5
[0006]為了對高濃度答酚廢水進行深度處理，以達到外排或回用的目的，首先將高濃度含酚廢水集中收集起來，先經重力沉降，除去其中所含的焦油渣、焦油、煤灰雜質等；再進行除油，除去其中含有的輕油；再進行溶劑脫酚，除去其中的酚類物質；再進行脫氨處理，分解和降低其中的游離氨、固定氨鹽、硫化物、氰化物等，最後再送生化深處理工序進行深度處理。
[0007]在高濃度含酚廢水溶劑脫酚工序，利用粗苯作為萃取劑萃取分離剩餘氨水中酚類物質的萃取一洗滌工藝依然是應用最為廣泛的方法。
[0008]經靜止除油後的高濃度含酚廢水進入萃取塔上部的廢水分布器；粗苯萃取劑進入萃取塔下部的萃取劑分布器。在萃取塔內，萃取劑、高濃度含酚廢水由於密度的不同在萃取塔內逆向流動而充分接觸，高濃度含酚廢水中的酚類物質便轉移到萃取劑中。脫酚後的廢水在萃取塔底部與萃取劑分離後，進入脫酚廢水分離器，經脫酚廢水中間槽、脫酚廢水泵送往蒸氨工段；萃取酚類物質後的萃取劑在萃取塔頂部與廢水分離後進入清洗塔，澄清後依次進入三個可以任意串聯的鹼洗塔，從最後一個鹼洗塔頂部進入循環油槽，完成一次循環。在鹼洗塔內，萃取劑從鹼洗塔底部緩慢上升過程中與氫氧化鈉溶液充分接觸，酚類物質與鹼反應，萃取劑從最後一個鹼洗塔頂部流入萃取劑循環槽。
[0009]高濃度含酚廢水與粗苯在萃取塔萃取過程中，高濃度含酚廢水PH值在8-9，鹼性條件下進行溶劑脫酚，容易使萃取劑發生乳化現象；萃取劑在循環使用過程中不可避免的含有焦油、酚鹽等，也易造成乳化現象；此外篩板振幅或攪拌強度過大等也可能造成乳化現象。為保證萃取劑質量，減少萃取塔內的乳化，除去溶於萃取劑中的焦油、酚鹽等高沸點雜質，需要進行萃取劑的再生。萃取劑的再生數量一般為循環量的2-3%。
[0010]萃取塔、清洗塔放出的乳化物進入地下油槽，與需要再生的粗苯萃取劑進入再生系統進行再生，再生一般使用0.5MPa蒸汽進行加熱，控制再生釜底溫度80-120°C，再生釜柱出口溫度控制在110°C，再生過程中蒸汽消耗量較大，成本較高。
[0011]另一方面，焦化廠焦爐煉焦過程中產生大量的焦爐煙氣，焦爐煙氣經蓄熱室預熱空氣後，溫度從1000°C降到300°C左右後經總煙道直接排到大氣中。如果採取措施將這部分熱量代替蒸汽再生高濃度含酚廢水萃取過程中產生的粗苯乳化物，將會給企業節省大量蒸汽能耗費用。
實用新型內容
[0012]本實用新型的目的在於提供一種能夠利用焦化爐煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，其不僅回收利用了煙氣餘熱，而且替代了目前普遍採取的蒸汽分離方式，不生成冷凝水，不不進行冷凝水處理工序，減少了汙染排放，降低生產成本。
[0013]本實用新型為實現上述目的所採取的技術方案是:一種利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，包括焦爐煙囪、引風機、再生釜、乳化物存儲槽、乳化物輸送泵、冷卻器、真空泵、密封渣槽、油水分離器、粗苯萃取劑槽、萃取劑泵、高濃度酚水槽、酚水輸送泵；
[0014]所述再生釜包括殼體和設置在殼體內的換熱管，在所述殼體上設置殼體物料進口、殼體物料出口、排渣口以及連通換熱管的煙氣進、出口 ；
[0015]所述引風機的輸入口連通焦爐煙囪中下部，輸出口連通所述再生釜上的煙氣進口，所述再生釜上的煙氣出口 e通過管道連通焦爐煙囪中上部；
[0016]所述乳化物存儲槽的排出口連通所述再生釜上的殼體物料進口，且二者之間的連通管道上設置所述乳化物輸送泵；
[0017]所述再生釜上的排渣口連通所述密封渣槽；
[0018]所述再生釜上的殼體物料出口連通所述冷卻器上的物料倉入口，所述冷卻器上的物料倉出口連通所述油水分離器上的物料入口；
[0019]所述冷卻器的物料倉腔連接真空泵；
[0020]所述油水分離器上的分離物輸出口連通所述粗苯萃取劑槽的入口，所述粗苯萃取劑槽上的出口連接所述萃取劑泵，所述萃取劑泵再連通萃取塔；
[0021]所述油水分離器上的廢水輸出口連通所述高濃度酚水槽的入口，所述高濃度酚水槽上的出口連接所述酚水輸送泵，所述酚水輸送泵再連通萃取塔。
[0022]進一步，所述再生釜的殼體包括主殼體、左端蓋及右端蓋，所述換熱管為U型管；所述再生釜還包括管板和設置在主殼體內的多個折流板；
[0023]所述主殼體的左、右兩端開口，且邊緣處設置連接法蘭；
[0024]所述左端蓋呈箱體結構，其開口處設置法蘭與所述主殼體左端連接法蘭密封連接，在所述左端蓋的壁體的下部設置所述的殼體物料進口 ；
[0025]所述右端蓋呈箱體結構，在其內腔中部設置有分隔板，在其壁體上對應所述分隔板分成的兩腔分別設置煙氣進口、煙氣出口，其開口處設置法蘭與所述主殼體右端連接法蘭密封連接；
[0026]所述管板設置在所述主殼體右埠與右端蓋之間，且所述右端蓋內的分隔板端部連接所述管板；
[0027]所述管板上分布有多個通孔，所述換熱管在所述殼體內左右向設置，且開口端與管板上的通孔配合；
[0028]所述的各換熱管開口端的兩埠分別對應所述右端蓋上與煙氣進口連通的腔室、與煙氣出口連通的腔室；
[0029]在所述主殼體右端處壁體的上部設置所述的殼體物料出口，在所述主殼體右端處壁體的下部設置排渣口；
[0030]所述主殼體內壁的底面相對水平面向下傾斜；
[0031]所述折流板為半圓形，其徑向尺寸為所述主殼體徑向尺寸的1/2至2/3，在所述折流板上設置通孔，所述換熱管穿過所述折流板上的通孔；
[0032]相鄰兩折流板左右相間，上下對應布置。
[0033]進一步，在所述主殼體的中部設置有環狀的膨脹節。
[0034]本實用新型的有益效果是:
[0035]( I )通過採用焦爐煙囪煙氣替代蒸汽進行粗苯乳化物分離再生，可以實現煙氣餘熱的全年回收利用，節省了蒸汽能源消耗，降低了生產成本；
[0036]( II )該技術相對原粗苯乳化物再生分離技術，不再產生冷凝水，減少了冷凝水處理費用；
[0037](III )該技術主要針對煙?及再生釜蒸部分進行修改，改造工程量不大，但環保及成本控制效果顯著；
[0038]( IV )該系統結構簡單，易實施，投資小，有較好的實用價值及經濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0040]圖2為本實用新型中再生釜的結構示意圖；
[0041]圖中:1焦爐煙囪2引風機3再生釜31主殼體32左端蓋33右端蓋34管板35換熱管36折流板37膨脹節4乳化物存儲槽5乳化物輸送泵6冷卻器61真空泵7密封渣槽8油水分離器9粗苯萃取劑槽10萃取劑泵11高濃度酚水槽12酚水輸送泵、a殼體物料進口、b殼體物料出口、c排渣口、d煙氣進口、e煙氣出口。

【具體實施方式】
[0042]為便於理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖對其中所涉及的技術內容作進一步說明。
[0043]在對本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「左」、「右」、「內」、「外」、「上」、「下」
等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。除非另有明確的規定和限定，術語「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。此外，根據實際情況，在本系統中各部件之間的連接管道上，根據具體需要必然設置有開關閥和/或流量控制閥，因為其為本領域人員公知，所以在對本實用新型的描述中，並沒有具體說明，但這不應當認為會對本實用新型的保護及公開充分性形成影響。
[0044]如圖1所示，一種利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，包括焦爐煙囪1、引風機
2、再生釜3、乳化物存儲槽4、乳化物輸送泵5、冷卻器6、真空泵61、密封渣槽7、油水分離器
8、粗苯萃取劑槽9、萃取劑泵10、高濃度酚水槽11、酚水輸送泵12。
[0045]所述的乳化物存儲槽4、乳化物輸送泵5、冷卻器6、真空泵61、密封渣槽7、油水分離器8、粗苯萃取劑槽9、萃取劑泵10、高濃度酚水槽11、酚水輸送泵12等均為現有設備。其中乳化物存儲槽4的入口連接系統乳化物源，粗苯萃取劑槽9連通外來萃取劑源，高濃度酚水槽11連通外來高濃度酚水源。
[0046]所述再生釜3包括殼體和設置在殼體內的換熱管，在所述殼體上設置殼體物料進口 a、殼體物料出口 b、排渣口 c以及連通換熱管的煙氣進、出口(d、e)。
[0047]所述引風機2的輸入口連通焦爐煙囪I下部，所述引風機2的輸出口連通所述再生釜3上的煙氣進口 d，所述再生釜3上的煙氣出口 e通過管道連通焦爐煙囪I上部。所述引風機2與所述再生釜3上煙氣進口 d之間的管道上設置流量調節閥，通過控制該流量調節閥來控制輸送入再生釜3內的煙氣量，最終實現對再生釜3內部蒸餾溫度的調節控制。
[0048]所述乳化物存儲槽4的排出口連通所述再生釜3上的殼體物料進口 a，且二者之間的連通管道上設置所述乳化物輸送泵5。所述再生釜3上的排渣口 c連通所述密封渣槽
7。所述再生釜3上的殼體物料出口 b連通所述冷卻器6上的物料倉入口，所述冷卻器6上的物料倉出口連通所述油水分離器8上的物料入口。所述冷卻器6的物料倉腔連接真空泵61。
[0049]所述油水分離器8上的分離物輸出口連通所述粗苯萃取劑槽9的入口，所述粗苯萃取劑槽9上的出口連接所述萃取劑泵10，所述萃取劑泵10再連通萃取塔。所述油水分離器8上的廢水輸出口連通所述高濃度酚水槽11的入口，所述高濃度酚水槽11上的出口連接所述酚水輸送泵12，所述酚水輸送泵12再連通萃取塔。
[0050]如圖2所示，為再生釜3的一種具體結構。所述再生釜3的殼體包括主殼體31、左端蓋32及右端蓋33，所述換熱管35為U型管。所述再生釜3還包括管板34和設置在主殼體31內的多個折流板36。
[0051]所述主殼體31呈圓柱狀筒體，其左、右兩端開口，且埠邊緣處設置連接法蘭。
[0052]所述左端蓋32呈箱體結構，其開口處設置法蘭與所述主殼體31左端連接法蘭之間密封連接，在所述左端蓋32壁體的下部設置所述的殼體物料進口 a。
[0053]所述右端蓋33呈箱體結構，在其內腔中部設置有分隔板，在其壁體上對應所述分隔板分成的兩腔分別設置煙氣進口 d、煙氣出口 e，所述右端蓋33開口處設置法蘭與所述主殼體31右端連接法蘭之間密封連接。所述管板34設置在所述主殼體31右埠與右端蓋33之間，且所述右端蓋33內的分隔板端部連接所述管板34。即管板34為圓形板，其邊緣被密封夾持在所述主殼體31右端法蘭與右端蓋33法蘭之間。
[0054]所述管板34上分布有多個通孔，所述換熱管35在所述殼體內左右向設置，且開口端與管板34上的通孔配合。而且，所述的各換熱管35開口端的兩埠分別對應右端蓋33上與煙氣進口 d連通的腔室、與煙氣出口 e連通的腔室。
[0055]在所述主殼體31右端處壁體的上部設置所述的殼體物料出口 b，在所述主殼體31右端處壁體的下部設置排渣口。為了保證蒸餾後殘留渣體充分排出，使所述主殼體31內壁的底面相對水平面向下傾斜，傾斜角度控制在10°至20°。
[0056]所述折流板36為半圓形，其徑向尺寸為所述主殼體31徑向尺寸的1/2至2/3，在所述折流板36上設置通孔，所述換熱管35穿過所述折流板36上的通孔。相鄰兩折流板36左右相間，上下對應布置。折流板36的設置，目的是保證送入的物料流體的湍流性以及減緩物料流體的軸向流速，保證物料流體充分與換熱管35內的煙氣進行換熱，實現對物料流體的充分蒸餾。
[0057]為了克服熱脹冷縮帶來的殼體變形，在所述主殼體31的中部設置有環狀的膨脹節37。
[0058]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護範圍。
[0059]除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
【權利要求】
1.一種利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，包括乳化物存儲槽、乳化物輸送泵、冷卻器、真空泵、密封渣槽、油水分離器、粗苯萃取劑槽、萃取劑泵、高濃度酚水槽、酚水輸送泵，其特徵是: 還包括焦爐煙囪、引風機和再生釜； 所述再生釜包括殼體和設置在殼體內的換熱管，在所述殼體上設置殼體物料進口、殼體物料出口、排渣口以及連通換熱管的煙氣進、出口 ； 所述引風機的輸入口連通焦爐煙?中下部，輸出口連通所述再生釜上的煙氣進口，所述再生釜上的煙氣出口通過管道連通焦爐煙?中上部； 所述乳化物存儲槽的排出口連通所述再生釜上的殼體物料進口，且二者之間的連通管道上設置所述乳化物輸送泵； 所述再生釜上的排渣口連通所述密封渣槽； 所述再生釜上的殼體物料出口連通所述冷卻器上的物料倉入口，所述冷卻器上的物料倉出口連通所述油水分離器上的物料入口； 所述冷卻器的物料倉腔連接真空泵； 所述油水分離器上的分離物輸出口連通所述粗苯萃取劑槽的入口，所述粗苯萃取劑槽上的出口連接所述萃取劑泵，所述萃取劑泵再連通萃取塔； 所述油水分離器上的廢水輸出口連通所述高濃度酚水槽的入口，所述高濃度酚水槽上的出口連接所述酚水輸送泵，所述酚水輸送泵再連通萃取塔。
2.根據權利要求1所述的利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，其特徵是: 所述再生釜的殼體包括主殼體、左端蓋及右端蓋，所述換熱管為U型管；所述再生釜還包括管板和設置在主殼體內的多個折流板； 所述主殼體的左、右兩端開口，且埠邊緣處設置連接法蘭； 所述左端蓋呈箱體結構，其開口處設置法蘭與所述主殼體左端連接法蘭密封連接，在所述左端蓋壁體的下部設置所述的殼體物料進口； 所述右端蓋呈箱體結構，在其內腔中部設置有分隔板，在其壁體上對應所述分隔板分成的兩腔分別設置煙氣進口、煙氣出口，所述右端蓋開口處設置法蘭與所述主殼體右端連接法蘭密封連接； 所述管板設置在所述主殼體右埠與右端蓋之間，且所述右端蓋內的分隔板端部與所述管板之間密封連接； 所述管板上分布有多個通孔，所述換熱管在所述殼體內左右向設置，且開口端與管板上的通孔配合； 所述的各換熱管開口端的兩埠分別對應所述右端蓋上與煙氣進口連通的腔室、與煙氣出口連通的腔室； 在所述主殼體右端處壁體的上部設置所述的殼體物料出口，在所述主殼體右端處壁體的下部設置排渣口； 所述主殼體內壁的底面相對水平面向下傾斜； 所述折流板為半圓形，其徑向尺寸為所述主殼體徑向尺寸的1/2至2/3，在所述折流板上設置通孔，所述換熱管穿過所述折流板上的通孔； 相鄰兩折流板左右相間，上下對應布置。
3.根據權利要求2所述的利用煙氣餘熱分離粗苯乳化物的系統，其特徵是:在所述主殼體的中部設置有環狀的膨脹節。
【文檔編號】B01D3/02GK203989919SQ201420282067
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】劉亮, 祝仰勇, 張順賢, 牛愛寧, 魏曉芳, 李瑞萍, 寧述芹, 範華磊 申請人:濟鋼集團有限公司