蒸氨系统液碱稀释添加的研究与应用-徐振栋

·酒钢科技2016年第3期·1前言剩余氨水是一种成分复杂、毒性大、难降解的工业废水，组成主要为游离氨和固定铵，主要成分有NH4Cl、NH40H、（NH4）2SO4、（NH4）2CO3以及油份等［1］，含有少量硫化物及氨、氰等氨氮类物质［2］。游离氨是指纯用加热的办法就可以分解的铵化合物，主要是是（NH4）2CO3和NH40H；固定铵是指单纯用加热的办法不能分解的铵化合物，主要是NH4Cl和（NH4）2SO4。挥发氨可蒸馏除去，铵盐则需加碱性溶液分解后再蒸出［3］。在蒸氨过程中，除了能耗的问题，过高的全氨和总氰及硫化物等［4］浓度波动直接影响着焦化A2／0生物脱氮工艺污水处理系统污染物的去除效率和系统稳定性，因此降低蒸氨废水中的氨氮和硫化物能为生物脱氮工艺及污水处理系统的稳定运行创造有利条件，并能提高工序质量，减少污染物排放。2蒸氨系统目前存在的问题目前蒸氨系统换热设备和蒸氨塔塔盘堵塞频繁，系统运行周期较短仅为3个月。根据生产蒸氨系统液碱稀释添加的研究与应用徐振栋（酒钢集团宏兴股份公司焦化厂，甘肃，嘉峪关，735100）摘要：通过研究和探讨稀释蒸氨系统液碱，优化液碱添加方式，在确保废水氨氮含量达标前提下，可以有效延缓蒸氨塔板的堵塞，减少液碱添加量，节约蒸氨生产成本。关键词：蒸氨系统；液碱；稀释；研究ResearchandApplicationforAddingSodiumHydroxideSolutioninAmmoniaEvaporationSystemXUZhen－dong（CokingPlantofJiuquanIronandSteel（Group）Corporation，Jiayuguan，Gansu，735100）Abstract：Thepaperresearchesanddiscussestodilutethesodiumhydroxidesolutionintheammoniaevaporationsystem，tooptimizethemodeofaddingsodiumhydroxidesolution．Itcaneffectivelydelaytheblockageofammoniaevaporationplate，reducetheamountofsodiumhy-droxidesolutionandsavetheproductioncostunderthepre－conditionofammoniaandnitrogencontentqualifiedinthewastewater．Keywords：ammoniaevaporationsystem；sodiumhydroxidesolution；dilute；research52--·酒钢科技2016年第3期·分析，焦化厂蒸氨系统主要存在以下两个问题：一是剩余氨水中乳化油含量较高。由于现有的陶瓷过滤器对乳化油去除效果有限，过滤器后氨水含油量较高，导致预冷塔、氨水换热器、蒸氨塔等频繁堵塞，同时剩余氨水中焦油、萘等有机化合物含量高，导致剩余氨水中COD偏高。二是蒸氨系统液碱耗量偏高。蒸氨系统的液碱消耗一直偏高，2014年和2015年平均液碱单消耗高达26～32kg／t剩余氨水。由于原蒸氨系统处理能力较小，为保证蒸氨塔后废水氨氮达标，缓解脱酚废水系统压力，蒸氨废水PH值控制在9～11之间，过高的PH值虽能降低部分氨氮，但造成液碱消耗居高不下，更严重的是液碱中的阴离子与废水中的钙、镁离子反应，生成沉淀物积聚在塔盘和管道中，加速了蒸氨系统的堵塞，使得整个系统运行周期较短。3液碱添加量对蒸氨系统影响液碱的加入量直接影响到塔底氨的含量以及蒸氨效率，进入蒸氨塔的碱液量不稳定、液碱计量泵不上量、以及液碱稀释水量的多少等都会造成蒸氨废水质量的波动。进入蒸氨塔的液碱量只有等于分解原料氨水中所含固定铵盐所需要的量时，才能保证固定铵盐完全分解，也才能防止和减少设备管道因固定铵盐造成的堵塞。液碱进入蒸氨塔内，以NaOH与H2S、Na2S、NH4Cl的反应为主［5］。在蒸氨塔内发生的主要化学反应有：NH4Cl＋NaOH＝NaCl＋NH3＋H2O①（NH4）2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋NH3＋H2O②NH4CNS＋NaOH＝NaCNS＋NH3＋H2O③（NH4）2S2O3＋2NaOH＝Na2S2O3＋NH3＋H2O④加碱量过小，会造成固定铵分解不完全，氨的脱除率不够，从而导致蒸氨效率低；而加碱量过大则不仅造成碱液浪费、成本增加，多余的冷态碱液需要蒸汽来加热，因此会增加直接蒸汽消耗。同时过多的碱液使PH值增高，增加了NH4CN、HCN在氨水中的电离，造成塔底氰离子的含量偏高。4采取的措施4．1确定液碱加入量及液碱浓度由于蒸氨系统中加入液碱的浓度只有定性要求，没有定量要求，只是按照