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陶瓷膜除油技术工艺流程

发布时间: 2009-03-10  点击次数: 2650次
近年来,随着炼焦厂的规模增大, 产生的剩余氨水量也不断增加, 剩余氨水中焦油的脱除成为当前急待解决的问题。以前的几种除油方法都存在一定的问题, 如砂石过滤器易堵塞、静止除油法除油效率低、焦油浮选器投资太高及 FJL 射流气浮除油机操作较复杂。本文对陶瓷膜除油技术进行了介绍。
    1 工艺流程
    从机械化澄清槽来的氨水先流入剩余氨水槽,经泵送到螺旋板换热器换热后再到陶瓷膜分离器过滤除油, 剩余氨水送到蒸氨氨水槽, 轻油从分离器顶部排出, 重油从底部排出。在剩余氨水出口用蒸汽和水反冲洗, 工艺流程见图 1。
                   
     2 陶瓷膜分离器与其他除油方法的比较
     ( 1) 砂石过滤器与陶瓷膜过滤器的比较。砂石过滤器容易堵塞, 不能再生, 使用时间短,1年就需更换内部滤砂。陶瓷膜分离器使用一段时间后也会堵塞, 用热水反冲洗是一种非常有效的再生方法。当陶瓷膜分离器阻力超过 1kPa 时, 打开蒸汽和水反冲洗 15min, 就能够恢复内部填料的通透性, 使过滤性能恢复到原来的水平。图 2 是反冲洗与透过速度的关系, 用热水反冲洗不仅能除去覆盖在填料表面的滤饼油渣, 还能除去膜孔中的细小颗粒, 使透过速度恢复到原有水平。
                 
      (2) 静置除油与陶瓷膜除油的比较。静置除油就是把剩余氨水放在大容积的贮槽内, 油滴靠重力作用下沉。静置除油法只能除去直径较大的油滴,除油效率在 50%以下。陶瓷膜除油在zui初过滤阶段, 依靠庞大的微孔和强大的表面能, 将固液两相中的固相颗粒截留或吸附在表面上。当过滤一段时间后, 在陶瓷膜的外面形成了滤饼, 滤饼就成了过滤的主要介质。表1是静置除油与陶瓷膜除油效率的比较, 采取陶瓷膜除油后, 效率由 40%左右提高到 70%以上。
                  
     (3) 焦油浮选器和陶瓷膜除油的比较。我厂为了*解决剩余氨水的带油问题, 曾用焦油浮选器代替砂石过滤器处理剩余氨水, 取得了较好效果。但是用焦油浮选器除油投资太高, 图 3 是焦油浮选器和陶瓷膜分离器除油的投资比较, 除油量每增加10m3/h, 焦油浮选器投资要比陶瓷膜分离器的投资高 10 万元以上。
                  
     (4) FJL 射流气浮机与陶瓷膜除油的比较。射流气浮除油操作麻烦, 因为需要加入浮选剂或混凝剂, 使废水中直径 0.25~25μm 的乳化分散油和悬浮颗粒吸附在微气泡上, 并随微气泡上浮到水面形成浮油以便于油水分离。此外, 少量进入气浮机的油渣容易使曝气器发生堵塞, 因而要时常卸下曝气器进行清理。为进一步提高除油效率, 还需要加入絮凝剂, 如 PAM (聚丙烯酰胺) 及聚合铁等药剂。陶瓷膜分离器除油则能省去许多麻烦, 只需定期用蒸汽和水反冲洗就行。陶瓷膜分离器在使用过程中, 随着填料内部的微孔逐渐被堵塞, 以及填料外面的滤饼逐渐增厚, 氨水进出口的压力差会逐渐变大, 当大于 1kPa 时, 就需要用蒸汽和水反冲洗。
   反冲洗时把分离器的氨水进出口阀门关闭, 把轻油阀门关闭, 把底部重油阀门打开, 打开反冲洗蒸汽和水进行冲洗, 当分离器的氨水进出口压力差小于0.2kPa 时, 表明冲洗工作完毕, 可重新开启陶瓷膜分离器。
    3 陶瓷膜除油的操作条件
    为了获得*操作条件, 我们在预备实验的基础上, 结合本实验的具体情况, 选 L9 (34) 正交表来安排实验。其中影响因素主要有 4 个: 温度、浓度、流量和反冲洗时间。其中温度靠螺旋板换热器控制, 浓度靠进口加水量来控制, 流量靠转子流量计来控制, 实验结果见表 2, 极差分析见表 3。
                
      由极差分析可知, 影响陶瓷膜除油效率的因素依次为: 浓度、流量、反冲时间、温度。*操作条件确定为: 温度=50℃, 流量为额定流量 (本实验所采用的陶瓷膜过滤器的额定流量为 1m3/h), 反冲时间=20min, 浓度越高除油效率越高。
    4 结论
     (1) 陶瓷膜除油技术克服了以前多种除油方法存在的问题, 对炼焦行业剩余氨水的处理具有重要意义。
    (2) 陶瓷膜除油可以使焦油和水重复利用, 达到节能降耗和保护环境的目的。
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