【摘要】：煤氣化廢水在煤氣生產(chǎn)制造的洗滌、冷凝和分餾部分排出。該水的特征表現(xiàn)在生物難以分解、組成多樣、污染物濃度大,其中氨和酚類物質(zhì)被認(rèn)為是首要治理污染物。酚氨回收工藝流程主要由酸水汽提塔、萃取和溶劑回收系統(tǒng)組成,可有效脫除這類污染物。經(jīng)由煤氣化廢水成分的檢測(cè),選取代表性組分,創(chuàng)建了模擬該廢水的熱力學(xué)模型,并以此完成了現(xiàn)存的酚氨回收流程穩(wěn)態(tài)操作的模擬,得到了該工藝過(guò)程中各操作單元的運(yùn)行條件。然后,以酸水氣提塔為例,運(yùn)用動(dòng)態(tài)模擬考察其在面對(duì)某些干擾過(guò)程時(shí)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)。結(jié)果表明通過(guò)控制酸性氣體流量來(lái)控制塔頂溫度的控制方案具有較好的控制性能,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、易于操作。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,本文基于現(xiàn)有廢水處理流程提出了一種酸水汽提塔和溶劑回收系統(tǒng)熱集成的酚氨回收工藝。在此提出的工藝中,將酸水汽提塔側(cè)線抽出的富氨氣用作熱源,分別與后一階段的溶劑汽提塔和溶劑汽提塔的再沸器進(jìn)行熱交換。在相同的產(chǎn)品純度設(shè)計(jì)規(guī)定下,操作成本比現(xiàn)有流程節(jié)省約34%,年度化總費(fèi)用可降低約30.8%。此外,萃取溶劑的遴選對(duì)酚回收流程和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)生很有影響。本文通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)甲基戊烯酮作為一種新型的萃取劑具有較高的萃取脫酚效率。隨后通過(guò)多級(jí)逆流萃取實(shí)驗(yàn)對(duì)三種不同萃取劑(二異丙醚,甲基異丁基甲酮和甲基戊烯酮)的脫酚性能進(jìn)行了研究。兩者分別從理論和實(shí)驗(yàn)上證明了以甲基戊烯酮為溶劑的萃取性能優(yōu)于二異丙醚和甲基異丁基甲酮。經(jīng)萃取工段后,總酚的濃度可從5000 mg/L減小至250 mg/L范圍內(nèi)。熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)是單元模型不可或缺的組成,隨后,測(cè)定出甲基戊烯酮溶劑和含酚水體系的液液相平衡,再關(guān)出一些熱力學(xué)參數(shù),為基于此的新流程的開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備好了數(shù)據(jù)依據(jù)。最后,本文初步開(kāi)發(fā)出了用含有甲基戊烯酮溶劑的酚回收流程。兩種改進(jìn)的酚氨回收工藝都兼具成本與效果優(yōu)勢(shì),具有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X784

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590985