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0530-6291333工業(yè)廢水脫碳技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么
時(shí)間 : 2021-10-22 11:11 瀏覽量 : 130
當(dāng)工業(yè)廢水中碳含量超標(biāo)時(shí)，廢水不能直接排入水體，需要結(jié)合廢水處理工藝脫碳。脫碳工藝有很多，每個(gè)工藝都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。精科總結(jié)了幾種工業(yè)廢水脫碳方法，并總結(jié)了分析中的設(shè)備和工藝特點(diǎn)等技術(shù)。
1.低溫甲醇洗低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化方法。該方法使用甲醇除去CO2、H2S和各種有機(jī)硫、HCN、C2H2、C3以及C4以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等。同時(shí)或分段進(jìn)行，可以達(dá)到很高的凈化程度。氣體中的總硫可以脫除到，二氧化碳可以脫除到0.2毫克/立方米(標(biāo)準(zhǔn))，二氧化碳可以脫除到10 ~ 20毫升/立方米。甲醇對(duì)H2、N2和一氧化碳的溶解度很小，甲醇在溶液減壓閃蒸過(guò)程中優(yōu)先解吸，通過(guò)分餾閃蒸回收甲醇，使氣體凈化過(guò)程中有效成分的損失z小化。低溫甲醇洗更適合含硫渣油或煤部分氧化合成氣的脫硫脫碳。原理:低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化方法。該方法利用甲醇同時(shí)或分段脫除硫化氫、二氧化碳和各種有機(jī)硫、氰化物、烯烴、C3和C4或以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等，從而達(dá)到很高的凈化程度。洗滌塔、再生塔、濃縮塔和精餾塔采用浮閥塔板進(jìn)行
主要設(shè)備甲醇洗滌，根據(jù)流量選擇雙溢流或單溢流。甲醇泵是防止甲醇泄漏的單端離心泵。低溫甲醇洗中使用的換熱器很多，面積大，一般都是纏繞式的。深冷凍設(shè)備的釜式。冷卻器是管狀的。鍋爐是熱虹吸管型的。低溫甲醇洗設(shè)備內(nèi)部未涂防腐漆或緩蝕劑，腐蝕不嚴(yán)重。
工藝特點(diǎn)：(1)甲醇便宜。(2)硫化氫和二氧化碳在甲醇中的高溶解度和低溶劑循環(huán)導(dǎo)致電能、蒸汽和冷卻水的低消耗。
(3)甲醇溶液不僅能除去硫化氫和二氧化碳，還能除去其他有機(jī)硫和雜質(zhì)。
(4)硫化氫可以選擇性去除，變換氣中的硫化氫濃縮成高濃度，便于硫回收。
(5)得到的凈化氣體純度高， 干燥。
(6)低溫甲醇洗滌過(guò)程和液氮洗滌過(guò)程的組合特別經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榈蜏丶状枷礈煅b置已經(jīng)用作下游一氧化碳去除部分的預(yù)冷階段。不再需要脫硫。
(7)含有少量硫化物的過(guò)量二氧化碳可以排出，不存在環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。
低溫甲醇洗的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)(1)甲醇在低溫高壓下對(duì)CO2、H2S和COS具有很好的溶解性。(2)選擇性強(qiáng)。(3)雖然甲醇的沸點(diǎn)較低，但低溫下的平衡蒸氣壓仍然很小，溶劑損失很小。(4)良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，吸收過(guò)程中不起泡，與水互溶。它可以用來(lái)干燥原料氣體。(5)低粘度。(6)腐蝕性低，不需要特殊防腐材料。(7)低消耗指標(biāo)，蒸汽250公斤/TNH3，功率23度/tNH3。(8)甲醇價(jià)格低廉，易得。2.聚乙二醇二甲醚工藝(NHD)中國(guó)南京化工集團(tuán)公司研究院篩選出多種溶劑，獲得了脫硫脫碳用聚乙二醇二甲醚的優(yōu)選溶劑組成。該溶劑命名為NHD溶劑，已成功用于煤氣化合成氣脫碳的工業(yè)生產(chǎn)裝置。NHD是一種優(yōu)秀的物理吸收溶劑。溶劑的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，它具有高沸點(diǎn)、低冰點(diǎn)和低蒸氣壓。NHD對(duì)H2S、CO2、COS等酸性氣體有很強(qiáng)的選擇性吸收性能。物理吸收法去除二氧化碳的效率較高。在物理吸收法中，由于CO2在溶劑中的溶解服從亨利 吸附劑的再生時(shí)間決定了吸附循環(huán)的長(zhǎng)度和吸附劑的用量。選擇合適的再生方法對(duì)吸附分離法的產(chǎn)業(yè)化起著重要作用。常用的降壓解吸方法包括降壓、抽真空、沖洗、置換等。目的是針對(duì)降低吸附劑上吸附組分的分壓再生吸附劑。變壓吸附過(guò)程通常包括吸附、減壓(包括順序釋放、反向釋放、沖洗、更換、真空等)的基本步驟。)、壓力上升等。
聚乙二醇二甲醚溶劑有如下特點(diǎn)：脫碳技術(shù)，其主要特點(diǎn)是脫碳過(guò)程分為兩個(gè)階段。在 階段，大部分二氧化碳被除去，出口氣體中的二氧化碳被控制在8%-12%。吸附完成后，通過(guò)多個(gè)壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮?dú)狻?a data-mid="106" href="http://www.wkcms.cn/a/5106.html">經(jīng)過(guò)多次壓力平衡后，吸附塔解吸氣體中二氧化碳的含量平均超過(guò)93%，其余為氫氣、氮?dú)?、一氧化碳和甲烷。由?級(jí)出口氣體中的二氧化碳控制在8% ~ 12%，與單級(jí)變壓吸附脫碳技術(shù)出口氣體中的0.2%控制相比，吸附塔中的有效氣體較少，二氧化碳分壓高，自然降壓解吸驅(qū)動(dòng)力大，解吸的二氧化碳較多，相當(dāng)一部分二氧化碳不需要真空泵抽出，因此噸氨的能耗較低。第二階段，將 階段吸附塔出口氣體中的二氧化碳脫除至0.2%以下，吸附完成后，通過(guò)多個(gè)壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮?dú)狻＝?jīng)過(guò)幾次壓力均衡后，吸附塔中的氣體通過(guò)減壓進(jìn)入中間緩沖罐，然后返回 階段的吸附塔進(jìn)行回收。因此，獲得專利的兩段變壓吸附脫碳技術(shù)具有氫氮損耗低、噸氨電耗低的優(yōu)點(diǎn)。(1)當(dāng)吸附壓力為0.8兆帕?xí)r，氫氣回收率為99.2%，氮?dú)饣厥章蕿?7%，一氧化碳回收率為96%，每噸氨耗電量約為55kw/h。(2)當(dāng)吸附壓力為1.6 ~ 2.0兆帕?xí)r，氫氣回收率為99.5%，氮?dú)饣厥章蕿?8%，一氧化碳回收率為97%，每噸氨耗電量約為22 kw/h，投資比此低5% ~ 20%與濕法脫碳相比，變壓吸附脫碳技術(shù)具有運(yùn)行成本低、裝置可靠性高、維護(hù)少、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有效氣體回收率高于濕法脫碳。
1.低溫甲醇洗低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化方法。該方法使用甲醇除去CO2、H2S和各種有機(jī)硫、HCN、C2H2、C3以及C4以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等。同時(shí)或分段進(jìn)行，可以達(dá)到很高的凈化程度。氣體中的總硫可以脫除到，二氧化碳可以脫除到0.2毫克/立方米(標(biāo)準(zhǔn))，二氧化碳可以脫除到10 ~ 20毫升/立方米。甲醇對(duì)H2、N2和一氧化碳的溶解度很小，甲醇在溶液減壓閃蒸過(guò)程中優(yōu)先解吸，通過(guò)分餾閃蒸回收甲醇，使氣體凈化過(guò)程中有效成分的損失z小化。低溫甲醇洗更適合含硫渣油或煤部分氧化合成氣的脫硫脫碳。原理:低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化方法。該方法利用甲醇同時(shí)或分段脫除硫化氫、二氧化碳和各種有機(jī)硫、氰化物、烯烴、C3和C4或以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等，從而達(dá)到很高的凈化程度。洗滌塔、再生塔、濃縮塔和精餾塔采用浮閥塔板進(jìn)行
主要設(shè)備甲醇洗滌，根據(jù)流量選擇雙溢流或單溢流。甲醇泵是防止甲醇泄漏的單端離心泵。低溫甲醇洗中使用的換熱器很多，面積大，一般都是纏繞式的。深冷凍設(shè)備的釜式。冷卻器是管狀的。鍋爐是熱虹吸管型的。低溫甲醇洗設(shè)備內(nèi)部未涂防腐漆或緩蝕劑，腐蝕不嚴(yán)重。
工藝特點(diǎn)：(1)甲醇便宜。(2)硫化氫和二氧化碳在甲醇中的高溶解度和低溶劑循環(huán)導(dǎo)致電能、蒸汽和冷卻水的低消耗。
(3)甲醇溶液不僅能除去硫化氫和二氧化碳，還能除去其他有機(jī)硫和雜質(zhì)。
(4)硫化氫可以選擇性去除，變換氣中的硫化氫濃縮成高濃度，便于硫回收。
(5)得到的凈化氣體純度高， 干燥。
(6)低溫甲醇洗滌過(guò)程和液氮洗滌過(guò)程的組合特別經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榈蜏丶状枷礈煅b置已經(jīng)用作下游一氧化碳去除部分的預(yù)冷階段。不再需要脫硫。
(7)含有少量硫化物的過(guò)量二氧化碳可以排出，不存在環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。
低溫甲醇洗的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)(1)甲醇在低溫高壓下對(duì)CO2、H2S和COS具有很好的溶解性。(2)選擇性強(qiáng)。(3)雖然甲醇的沸點(diǎn)較低，但低溫下的平衡蒸氣壓仍然很小，溶劑損失很小。(4)良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，吸收過(guò)程中不起泡，與水互溶。它可以用來(lái)干燥原料氣體。(5)低粘度。(6)腐蝕性低，不需要特殊防腐材料。(7)低消耗指標(biāo)，蒸汽250公斤/TNH3，功率23度/tNH3。(8)甲醇價(jià)格低廉，易得。2.聚乙二醇二甲醚工藝(NHD)中國(guó)南京化工集團(tuán)公司研究院篩選出多種溶劑，獲得了脫硫脫碳用聚乙二醇二甲醚的優(yōu)選溶劑組成。該溶劑命名為NHD溶劑，已成功用于煤氣化合成氣脫碳的工業(yè)生產(chǎn)裝置。NHD是一種優(yōu)秀的物理吸收溶劑。溶劑的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，它具有高沸點(diǎn)、低冰點(diǎn)和低蒸氣壓。NHD對(duì)H2S、CO2、COS等酸性氣體有很強(qiáng)的選擇性吸收性能。物理吸收法去除二氧化碳的效率較高。在物理吸收法中，由于CO2在溶劑中的溶解服從亨利 吸附劑的再生時(shí)間決定了吸附循環(huán)的長(zhǎng)度和吸附劑的用量。選擇合適的再生方法對(duì)吸附分離法的產(chǎn)業(yè)化起著重要作用。常用的降壓解吸方法包括降壓、抽真空、沖洗、置換等。目的是針對(duì)降低吸附劑上吸附組分的分壓再生吸附劑。變壓吸附過(guò)程通常包括吸附、減壓(包括順序釋放、反向釋放、沖洗、更換、真空等)的基本步驟。)、壓力上升等。
聚乙二醇二甲醚溶劑有如下特點(diǎn)：脫碳技術(shù)，其主要特點(diǎn)是脫碳過(guò)程分為兩個(gè)階段。在 階段，大部分二氧化碳被除去，出口氣體中的二氧化碳被控制在8%-12%。吸附完成后，通過(guò)多個(gè)壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮?dú)狻?a data-mid="106" href="http://www.wkcms.cn/a/5106.html">經(jīng)過(guò)多次壓力平衡后，吸附塔解吸氣體中二氧化碳的含量平均超過(guò)93%，其余為氫氣、氮?dú)?、一氧化碳和甲烷。由?級(jí)出口氣體中的二氧化碳控制在8% ~ 12%，與單級(jí)變壓吸附脫碳技術(shù)出口氣體中的0.2%控制相比，吸附塔中的有效氣體較少，二氧化碳分壓高，自然降壓解吸驅(qū)動(dòng)力大，解吸的二氧化碳較多，相當(dāng)一部分二氧化碳不需要真空泵抽出，因此噸氨的能耗較低。第二階段，將 階段吸附塔出口氣體中的二氧化碳脫除至0.2%以下，吸附完成后，通過(guò)多個(gè)壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮?dú)狻＝?jīng)過(guò)幾次壓力均衡后，吸附塔中的氣體通過(guò)減壓進(jìn)入中間緩沖罐，然后返回 階段的吸附塔進(jìn)行回收。因此，獲得專利的兩段變壓吸附脫碳技術(shù)具有氫氮損耗低、噸氨電耗低的優(yōu)點(diǎn)。(1)當(dāng)吸附壓力為0.8兆帕?xí)r，氫氣回收率為99.2%，氮?dú)饣厥章蕿?7%，一氧化碳回收率為96%，每噸氨耗電量約為55kw/h。(2)當(dāng)吸附壓力為1.6 ~ 2.0兆帕?xí)r，氫氣回收率為99.5%，氮?dú)饣厥章蕿?8%，一氧化碳回收率為97%，每噸氨耗電量約為22 kw/h，投資比此低5% ~ 20%與濕法脫碳相比，變壓吸附脫碳技術(shù)具有運(yùn)行成本低、裝置可靠性高、維護(hù)少、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有效氣體回收率高于濕法脫碳。
與氮、硫等成分相比，工業(yè)廢水中碳含量的毒性相對(duì)較輕，為水質(zhì)。碳含量的分離可以采用物理法、化學(xué)法和離子交換法。變壓吸附技術(shù)運(yùn)行成本低，維護(hù)人員少，是z理想的廢水脫碳工藝。這也是精科儀器中強(qiáng)烈推薦的治療方法。當(dāng)然，低溫甲醇洗等方法也可以去除碳，但相對(duì)而言，成本已經(jīng)增加，所以這一工藝仍不推薦。
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