汽提法

汽提法原理:即讓廢水(液相)與水蒸汽直接接觸,使廢水(液相)中的揮發性有毒有害物質按一定比例擴散到氣相中去,從而達到從廢水(液相)中分離污染物的目的。

汽提法的基本原理與吹脫法相同,只是所使用的介質不同,汽提是藉助於水蒸汽介質來實現的。

基本介紹

  • 中文名:汽提法
  • 外文名:Steam formulation
  • 目的:達到從廢水中分離污染物的目的
  • 作用:脫除廢水中氣體和某些揮發性物質
作用原理,定義,套用,

作用原理

【作用】:通常用於脫除廢水中的溶解性氣體和某些揮發性物質。
【原理】:將空氣或水蒸氣等載氣通入水中,使載氣與廢水充分接觸,導致廢水中的溶解性氣體和某些揮發性物質向氣相轉移,從而達到脫除水中污染物的目的。根據相平衡原理,一定溫度下的液體混合物中,每一組分都有一個平衡分壓,當與之液相接觸的氣相中該組分的平衡分壓趨於零時,氣相平衡分壓遠遠小於液相平衡分壓,則組分將由液相轉入氣相,即為汽提原理。
一般使用空氣為載氣時稱為吹脫;使用蒸汽為載氣時稱為汽提。

定義

汽提法法原理
讓廢水與水蒸汽直接接觸,使廢水中的揮發性有毒有害物質按一定比例擴散到氣相中去,從而達到從廢水中分離污染物的目的。
汽提法的基本原理與吹脫法相同,只是所使用的介質不同,汽提是藉助於水蒸汽介質來實現的。
汽提法分離污染物的工藝視污染物的性質而異,一般可歸納為以下兩種:
簡單蒸餾 對於與水互溶的揮發性物質,利用其在氣——液平衡條件下,在氣相中的濃度大於在液相中的濃度這一特性。通過蒸汽直接加熱,使其在沸點(水與揮發物兩沸點之間的某一溫度)下,按一定比例富集於氣相。
蒸汽蒸餾 對於與水互不相溶或幾乎不溶的揮發性污染物。利用混合液的沸點低於兩組分沸點這一特性,可將高沸點揮發物在較低溫度下加以分離脫除。
例如:廢水中的松節油、苯胺、酚、硝基苯等物質在低於100℃條件下,套用蒸餾法可將其分離。汽提的主要設備汽提塔,有兩大類:
填料塔 塔內分層放入各種不同的填料
板式塔 根據塔板結構不同又分為: (1)泡罩塔 (2)浮閥塔 (3)篩板塔 板式塔的效率比填料塔高 P244 圖18-3、18-4、18-5

套用

2.1汽提法的套用
汽提法最早是用於從含酚廢水中回收揮發性酚 廢水預熱至100℃後,由汽提塔的頂部淋下,與上升的蒸氣流相遇,在填料層中或塔板上進行傳質、淨化後的廢水由集水槽排走。蒸汽和酚混合氣體從塔頂排出,由鼓風機壓入再生段回收酚。含酚蒸汽由再生段的底部送入,先與淋下的循環鹼液逆流相遇,再與補充的新鹼液(濃度10%)相遇,經化學吸收而脫酚,淨化後的蒸汽進入汽提段循環使用。鹼液與酚反應生成酚鈉
2.2汽提法處理廢水套用舉例
(1)汽提脫除H2S
1. 吸收塔 2.閃蒸餾 3.篩板分離 4.汽提塔5.熱交換器 6.7循環泵 8.蒸汽 9.淨化氣10.分離塔 11.循環液胺 12.胺吸收液 13.低壓瓦斯14.H2S(氣) 15.含雜質的酸性氣體(H2S)
H2S單乙醇胺脫除法
單乙醇胺(或異丙醇胺、二乙醇胺)脫硫法
將各種餾分和催化來的液態烴或催化瓦斯與單乙醇胺或二異丙醇胺溶液混合(15~20%),H2S和H2O都被吸收,並發生反應,生成不穩定的胺鹽,加熱至120℃分解。
(CH2CH2OH)NH2+H2S= (CH2CH2OH)NH3+HS
含雜質的酸性氣體(H2S)的液態烴(各種烴的混合物),在吸收塔(1)被單乙醇胺吸收,經脫除H2S後的液態烴從塔頂進入容罐,再經加熱沉降分離回收胺,液態烴送液化氣罐區,含H2S(CO2、H2O)的胺鹽溶液(富液)從塔底進入閃蒸罐,進行閃蒸餾,蒸出烴類,氣體進入低壓瓦斯管網,富液用泵打進篩板塔,加熱至120℃,在流經塔板時,便逐層把吸收的H2S和CO2解吸出來,母液經冷卻器冷卻至42℃以下,塔頂的氣體為富含H2S的酸性氣體,冷卻至30~40℃進入氣液分離罐,底部酸性水打回與貧液單乙醇胺溶液匯合循回使用或送去雙塔汽提再分離,頂部酸性氣體(H2S)送到制硫車間制硫。
(2)汽提脫除CH3SH
液態烴或煉油廢氣中的硫醇先用溶劑抽提。用白土吸附乾燥,用酚和苛性鹼溶液洗滌,洗滌液用加熱或蒸汽汽提再生。從而將硫醇分離出來。
(3)脫除有機硫化物
煉廠餾分或廢氣中的有機硫化物主要有COS、CS2 、CH3SH 、 C4H4S(噻酚)等。
淨化有機物的液化石油氣,在有催化劑存在下,用高溫300~400℃通氫氣或水蒸汽處理轉化為SO2。
2CH3S+3H2=2CH4+2H2S
COS+H2=CO+H2S
C4H4S+4H2=C4H10+H2S
COS+H20(汽)=CO2+H2S
然後將轉化的H2S收集,採用單乙醇胺脫硫法脫硫。
(4)脫除酚
(5)脫除氰等工藝過程基本相同,設計汽提塔
脫硫制硫工藝原理:
對於石油加工過程產生的H2S與液態烴混合液,用單乙醇胺(異丙醇胺)吸收。(25度吸收、105度分解)
(CH2CH2OH)NH2+H2S= (CH2CH2OH)NH3+HS
生成的液胺絡合物送雙塔汽提分離得到純淨的SO2,分離的液胺送回吸收塔循環使用,將分離的SO2送到制硫車間制硫。
控制供氧量,在供氧不足時生成硫磺。
2H2S+O2=2H2O+2S-531KJ
不可避免副反應
H2S+3/2O2=H2O+SO2-562KJ
在有催化劑存在時SO2與S反應生成硫磺
2H2S+SO2=3S+2H2O-229.9KJ
用這種方法生產的硫磺純度很高。
目前各大型石化廠均採用反映當代技術水平的這種脫硫制硫工藝。
對於工業過程產生的高濃度的SO2,是收集後用濃硫酸吸收製取硫酸;而濃度不很高的SO2是採用濕式氧化法處理(
汽提法
廢水中的揮發性物質,如HzS、NH3、CO2、揮發酚、甲醛和苯胺等可以用汽提法進行分離。在石油煉製中,會產生高含硫、含氨廢水。該廢水經汽提後,含硫、含氨量大大減少。目前,國內外一般首先在生產裝置附近採用汽提工藝對含硫廢水進行預處理,或在廢水處理廠首先對高含硫廢水進行單獨處理,然後再與其它廢水混合後進人廢水處理廠。國外新建煉油廠多採用雙塔蒸汽汽提法,從催化分餾塔冷凝水中回收硫化氫和氨。常規汽提脫硫工藝如圖所示。
汽提法除了能回收H2S與NH3。外,還可以脫出廢水中的一部分酚。汽提出來的H2S可製取Na2S、硫磺和硫酸,並可回收副產品氨水。
4、汽提法在處理廢水中的套用
⑴含酚廢水的處理
汽提法最早用於從含酚廢水中回收揮發酚,可採用兩段塔逆流回收。汽提脫酚工藝簡單,對處理高濃度的廢水(含酚1g/L以上)可以達到經濟上收支平衡,而且不會產生二次污染,但是,經汽提後的廢水中一般仍含有高濃度(約400mg/L)的殘餘酚,必須進一步處理。另外,由於再生段內噴淋熱鹼液的腐蝕性很強,必須採取防腐措施。
⑵含硫廢水的處理 石油煉製廠的含硫廢水中含有大量的硫化氫(高達10g/L),氨(高達5g/L),另外還有酚類、氰化物和氯化銨等,一般先用汽提處理,然後再用其他方法進行處理。
⑶含氰廢水的處理 含氰廢水經汽提和鹼液吸收後,可以回收氰化鈉和黃血鹽鈉。

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