延伸閱讀：溶劑脫酚裝置處理焦化廢水的應(yīng)用

　　來源：能源研究與信息

2 溶劑脫酚工藝

　　溶劑脫酚裝置屬于焦化廠污水處理中一個工段，用來處理大量含酚廢水.該裝置通常放置于蒸氨裝置之前，能夠有效降低焦化廢水中的含酚量，有利于后續(xù)工段對廢水的進一步處理.根據(jù)焦化廠的實際情況，萃取劑通常采用粗苯或重苯.粗苯或重苯是焦化廠的中間產(chǎn)品，價廉易得，與水不溶，分配系數(shù)高，是比較理想的脫酚萃取劑.本文由一體化焦化廢水處理設(shè)備制造廠——廣東春雷環(huán)境工程有限公司采編。如有侵權(quán)請告知。

　　溶劑脫酚工藝流程通常為來源焦化廢水與萃取劑逆向接觸，酚從廢水中萃取出來，富含酚的萃取劑通過NaOH溶液堿洗后生成酚鈉鹽，萃取劑經(jīng)過堿洗再生后循環(huán)使用.富集的酚鈉鹽溶液送去后續(xù)酚鹽精制裝置處理.

　　國內(nèi)焦化廠通常采用的溶劑脫酚工藝都是振動萃取脫酚，即主要的萃取設(shè)備為脈沖萃取塔，堿洗設(shè)備為堿洗塔.脈沖萃取塔的篩板上下往復(fù)運動，進行脈沖振動.振幅大小是影響分散相顆粒分散的重要因素，振幅過大會引起輕相上升甚至引起液泛，頻率和振幅選取不當(dāng)會造成油水分離效果不好，形成乳化[4].寶鋼于1981年從日本引進焦化酚氰廢水三級處理工藝裝備，即萃取脫酚—蒸氨—生化處理—活性炭吸附[7].其中溶劑脫酚裝置采用的是非振動萃取脫酚，萃取塔內(nèi)部不產(chǎn)生振動，堿洗系統(tǒng)為分離槽.與振動萃取脫酚相比，萃取溫度低，設(shè)備運行穩(wěn)定，操作條件更易控制，分離槽串聯(lián)堿洗效果好.因此寶鋼化工一、二、三、四期均采用此溶劑脫酚工藝.

　　溶劑脫酚裝置的原料氨水來自于氨水大槽，是由煉焦的剩余氨水及煤氣凈化、化學(xué)產(chǎn)品精制產(chǎn)生的高濃度工藝排水匯總產(chǎn)生.混合氨水水量及水質(zhì)如表1所示.

　　溶劑脫酚由氨水處理系統(tǒng)、循環(huán)油系統(tǒng)、堿洗系統(tǒng)、廢油再生系統(tǒng)組成.圖1為溶劑脫酚裝置流程.

　　2.1 氨水處理系統(tǒng)

　　原料氨水通過管道輸送至溶劑脫酚裝置.首先，原料氨水經(jīng)過陶瓷過濾器去除焦油等雜質(zhì);其次，通過氨水冷卻器將原料氨水冷卻到所需溫度(由70℃冷卻至40～50℃);然后，原料氨水進入萃取塔，萃取塔上段為焦油萃取段，用少量的循環(huán)油與氨水逆向接觸將殘存的焦油再次去除，萃取塔下段為酚萃取段，通過循環(huán)油萃取氨水中的酚;最后，萃取酚后的氨水從萃取塔底部自流至處理氨水槽，然后用泵送至后續(xù)處理裝置.

　　2.2 循環(huán)油系統(tǒng)

　　循環(huán)油(粗苯或輕苯)從輕油槽補充進入貧油槽.貧油槽中的貧油(不含酚或含少量酚的循環(huán)油)通過貧油泵分別送入油再生系統(tǒng)和萃取塔的上下段.由萃取塔上段出來的廢油進入油再生系統(tǒng)，下段出來的富油(含酚循環(huán)油)通過脫硫塔脫水和脫硫后進入堿洗系統(tǒng).富油經(jīng)過堿洗后成為貧油進入貧油槽循環(huán)使用.

　　脫硫段的脫硫液是酚鹽，其反應(yīng)式為

　　H2O+C6H5ONaNaOH+C6H5OH

　　2NaOH+H2SNa2S+2H2O

　　2.3 堿洗系統(tǒng)

　　來自循環(huán)油系統(tǒng)的富油進入堿洗系統(tǒng)，富油先經(jīng)過管道混合器與NaOH接觸反應(yīng)，然后進入分離槽內(nèi)與NaOH進一步反應(yīng)生成酚鈉鹽.為了保證堿洗效果，每個分離槽通過酚鹽泵都有一定量的內(nèi)循環(huán).循環(huán)油通過混合泵輸送并依次最少經(jīng)過3個串聯(lián)的分離槽，最后利用循環(huán)油與堿液的密度差進行分離并根據(jù)控制要求排出酚鹽，送至后續(xù)的酚鹽精制裝置.

　　其中酚與堿液的反應(yīng)式為

　　C6H5OH+NaOHC6H5ONa+H2O

　　2.4 廢油再生系統(tǒng)

　　再生的廢油種類為：① 貧油泵送出的1%循環(huán)油;② 萃取塔焦油萃取段的廢油;③ 萃取塔酚萃取段排出的乳化物;④ 分離槽排出的乳化物;⑤ 放空輕油槽中的油.將這5種廢油收集在廢苯槽中，通過廢苯泵將廢油送入溶劑回收塔，采用蒸汽蒸餾的方法再生，塔頂?shù)谋秸魵饨?jīng)冷凝和油水分離后進入循環(huán)油系統(tǒng)，塔底的重餾分物質(zhì)送至外裝置處理.

　　溶劑脫酚裝置的特點為：① 采用固定篩板塔代替脈沖篩板塔作為萃取塔;② 萃取塔上段設(shè)焦油提取段，用少量粗苯(或輕苯)除去氨水中的焦油;③ 堿洗前設(shè)置脫硫塔，除去富油中H2S等雜質(zhì);④ 堿洗采用富油與NaOH和酚鹽混合水溶液四段混合、分離的連續(xù)堿洗流程;⑤ 用分離槽代替堿洗塔，操作比較方便，沒有頻繁的切換堿洗塔及更換新鮮堿液的操作，便于操作管理.本文由一體化焦化廢水處理設(shè)備制造廠——廣東春雷環(huán)境工程有限公司采編。如有侵權(quán)請告知。

　　3 溶劑脫酚改造

　　寶鋼四期溶劑脫酚裝置在三期原有的溶劑脫酚裝置內(nèi)進行擴容改造，使得氨水處理能力由70 m3·h-1擴容到140 m3·h-1.改造后的溶劑脫酚裝置于2011年底全部投產(chǎn)，順利通過功能考核.改造前、現(xiàn)階段溶劑脫酚裝置的相關(guān)運行數(shù)據(jù)分別如表2、3所示.

　　通過比較改造前、后溶劑脫酚裝置的運行數(shù)據(jù)可看出，改造前由于原料氨水含酚量較高，同時處理量較小，導(dǎo)致處理后氨水含酚量在30～60 mg·L-1之間波動，脫酚效率在95%～97%.游離堿含量偏低，產(chǎn)品粗酚鹽溶液的含酚量較高.改造后由于裝置處理量變大，原料進水氨水含酚量穩(wěn)定在1 200 mg·L-1以下，處理后氨水含酚量可控制在20 mg·L-1以下，脫酚效率保證在98%以上.這為后續(xù)的水處理工段創(chuàng)造了有利條件.

　　表4為改造后溶劑脫酚裝置主要指標(biāo).兩年多的實際運行表明，改造后的溶劑脫酚裝置達到設(shè)計要求的處理能力140 m3·h-1，脫酚效率大于90%.與改造前的裝置相比，各項指標(biāo)均沒有下降.改造后兩座萃取塔并聯(lián)，七臺分離槽分為兩系并聯(lián)，每系三臺串聯(lián)，剩余一臺作為公共備用分離槽.萃取效果和堿洗效果均達到要求.

　　溶劑脫酚裝置的運行成本為每t廢水17.84元，裝置產(chǎn)出的粗酚鹽溶液作為原料輸送至后續(xù)的精酚裝置生產(chǎn)苯酚產(chǎn)品，苯酚產(chǎn)品的價格為12 770元·t-1.粗酚鹽的外購價格為865.8元·t-1，企業(yè)內(nèi)部邊際貢獻為5 979元·t-1，具有較好的經(jīng)濟效益.

　　4 結(jié) 論

　　焦化廠產(chǎn)生的大量含酚焦化廢水，對環(huán)境有極大的危害，其中的有害物質(zhì)酚是一種寶貴的化工原料.使用溶劑萃取法處理焦化廢水，不僅能夠?qū)⒎訌慕够瘡U水中脫除，而且可回收廢水中的酚，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，并且有利于后續(xù)蒸氨操作以及酚氰廢水的處理.在環(huán)保要求越來越嚴(yán)格的今天，該方法具有良好的推廣價值..本文由一體化焦化廢水處理設(shè)備制造廠——廣東春雷環(huán)境工程有限公司采編。如有侵權(quán)請告知。

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