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0530-6291333工業(yè)廢水脫碳技術的優(yōu)缺點是什么
時間 : 2021-10-22 11:11 瀏覽量 : 160
當工業(yè)廢水中碳含量超標時，廢水不能直接排入水體，需要結合廢水處理工藝脫碳。脫碳工藝有很多，每個工藝都有自己的優(yōu)缺點。精科總結了幾種工業(yè)廢水脫碳方法，并總結了分析中的設備和工藝特點等技術。
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和各種有機硫、HCN、C2H2、C3以及C4以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等。同時或分段進行，可以達到很高的凈化程度。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(標準)，二氧化碳可以脫除到10 ~ 20毫升/立方米。甲醇對H2、N2和一氧化碳的溶解度很小，甲醇在溶液減壓閃蒸過程中優(yōu)先解吸，通過分餾閃蒸回收甲醇，使氣體凈化過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或分段脫除硫化氫、二氧化碳和各種有機硫、氰化物、烯烴、C3和C4或以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等，從而達到很高的凈化程度。洗滌塔、再生塔、濃縮塔和精餾塔采用浮閥塔板進行
主要設備甲醇洗滌，根據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。低溫甲醇洗設備內部未涂防腐漆或緩蝕劑，腐蝕不嚴重。
工藝特點：(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，還能除去其他有機硫和雜質。
(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)低溫甲醇洗滌過程和液氮洗滌過程的組合特別經濟，因為低溫甲醇洗滌裝置已經用作下游一氧化碳去除部分的預冷階段。不再需要脫硫。
(7)含有少量硫化物的過量二氧化碳可以排出，不存在環(huán)境保護問題。
低溫甲醇洗的優(yōu)缺點
優(yōu)點(1)甲醇在低溫高壓下對CO2、H2S和COS具有很好的溶解性。(2)選擇性強。(3)雖然甲醇的沸點較低，但低溫下的平衡蒸氣壓仍然很小，溶劑損失很小。(4)良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，吸收過程中不起泡，與水互溶。它可以用來干燥原料氣體。(5)低粘度。(6)腐蝕性低，不需要特殊防腐材料。(7)低消耗指標，蒸汽250公斤/TNH3，功率23度/tNH3。(8)甲醇價格低廉，易得。2.聚乙二醇二甲醚工藝(NHD)中國南京化工集團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、低冰點和低蒸氣壓。NHD對H2S、CO2、COS等酸性氣體有很強的選擇性吸收性能。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 吸附劑的再生時間決定了吸附循環(huán)的長度和吸附劑的用量。選擇合適的再生方法對吸附分離法的產業(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。目的是針對降低吸附劑上吸附組分的分壓再生吸附劑。變壓吸附過程通常包括吸附、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：脫碳技術，其主要特點是脫碳過程分為兩個階段。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，通過多個壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮氣。經過多次壓力平衡后，吸附塔解吸氣體中二氧化碳的含量平均超過93%，其余為氫氣、氮氣、一氧化碳和甲烷。由于 級出口氣體中的二氧化碳控制在8% ~ 12%，與單級變壓吸附脫碳技術出口氣體中的0.2%控制相比，吸附塔中的有效氣體較少，二氧化碳分壓高，自然降壓解吸驅動力大，解吸的二氧化碳較多，相當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，通過多個壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮氣。經過幾次壓力均衡后，吸附塔中的氣體通過減壓進入中間緩沖罐，然后返回 階段的吸附塔進行回收。因此，獲得專利的兩段變壓吸附脫碳技術具有氫氮損耗低、噸氨電耗低的優(yōu)點。(1)當吸附壓力為0.8兆帕時，氫氣回收率為99.2%，氮氣回收率為97%，一氧化碳回收率為96%，每噸氨耗電量約為55kw/h。(2)當吸附壓力為1.6 ~ 2.0兆帕時，氫氣回收率為99.5%，氮氣回收率為98%，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，變壓吸附脫碳技術具有運行成本低、裝置可靠性高、維護少、操作簡單等優(yōu)點，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和各種有機硫、HCN、C2H2、C3以及C4以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等。同時或分段進行，可以達到很高的凈化程度。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(標準)，二氧化碳可以脫除到10 ~ 20毫升/立方米。甲醇對H2、N2和一氧化碳的溶解度很小，甲醇在溶液減壓閃蒸過程中優(yōu)先解吸，通過分餾閃蒸回收甲醇，使氣體凈化過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或分段脫除硫化氫、二氧化碳和各種有機硫、氰化物、烯烴、C3和C4或以上的氣態(tài)烴、水蒸氣等，從而達到很高的凈化程度。洗滌塔、再生塔、濃縮塔和精餾塔采用浮閥塔板進行
主要設備甲醇洗滌，根據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。低溫甲醇洗設備內部未涂防腐漆或緩蝕劑，腐蝕不嚴重。
工藝特點：(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，還能除去其他有機硫和雜質。
(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)低溫甲醇洗滌過程和液氮洗滌過程的組合特別經濟，因為低溫甲醇洗滌裝置已經用作下游一氧化碳去除部分的預冷階段。不再需要脫硫。
(7)含有少量硫化物的過量二氧化碳可以排出，不存在環(huán)境保護問題。
低溫甲醇洗的優(yōu)缺點
優(yōu)點(1)甲醇在低溫高壓下對CO2、H2S和COS具有很好的溶解性。(2)選擇性強。(3)雖然甲醇的沸點較低，但低溫下的平衡蒸氣壓仍然很小，溶劑損失很小。(4)良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，吸收過程中不起泡，與水互溶。它可以用來干燥原料氣體。(5)低粘度。(6)腐蝕性低，不需要特殊防腐材料。(7)低消耗指標，蒸汽250公斤/TNH3，功率23度/tNH3。(8)甲醇價格低廉，易得。2.聚乙二醇二甲醚工藝(NHD)中國南京化工集團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、低冰點和低蒸氣壓。NHD對H2S、CO2、COS等酸性氣體有很強的選擇性吸收性能。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 吸附劑的再生時間決定了吸附循環(huán)的長度和吸附劑的用量。選擇合適的再生方法對吸附分離法的產業(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。目的是針對降低吸附劑上吸附組分的分壓再生吸附劑。變壓吸附過程通常包括吸附、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：脫碳技術，其主要特點是脫碳過程分為兩個階段。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，通過多個壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮氣。經過多次壓力平衡后，吸附塔解吸氣體中二氧化碳的含量平均超過93%，其余為氫氣、氮氣、一氧化碳和甲烷。由于 級出口氣體中的二氧化碳控制在8% ~ 12%，與單級變壓吸附脫碳技術出口氣體中的0.2%控制相比，吸附塔中的有效氣體較少，二氧化碳分壓高，自然降壓解吸驅動力大，解吸的二氧化碳較多，相當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，通過多個壓力平衡步驟回收吸附塔中的氫氣和氮氣。經過幾次壓力均衡后，吸附塔中的氣體通過減壓進入中間緩沖罐，然后返回 階段的吸附塔進行回收。因此，獲得專利的兩段變壓吸附脫碳技術具有氫氮損耗低、噸氨電耗低的優(yōu)點。(1)當吸附壓力為0.8兆帕時，氫氣回收率為99.2%，氮氣回收率為97%，一氧化碳回收率為96%，每噸氨耗電量約為55kw/h。(2)當吸附壓力為1.6 ~ 2.0兆帕時，氫氣回收率為99.5%，氮氣回收率為98%，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，變壓吸附脫碳技術具有運行成本低、裝置可靠性高、維護少、操作簡單等優(yōu)點，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較輕，為水質。碳含量的分離可以采用物理法、化學法和離子交換法。變壓吸附技術運行成本低，維護人員少，是z理想的廢水脫碳工藝。這也是精科儀器中強烈推薦的治療方法。當然，低溫甲醇洗等方法也可以去除碳，但相對而言，成本已經增加，所以這一工藝仍不推薦。
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