丙烯酸装置可燃性浓缩液废液及含盐废水焚烧分析.docx

丙烯酸装置可燃性浓缩液废液及含盐废水焚烧分析6.4.1.1 废水废液来源丙烯酸及丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯生产装置产生的可燃性浓缩液废液、丙烯酸丁 酯污水回收醇塔产生的高浓度含盐废水，均送废水焚烧装置焚烧处理。收集处理系统见图6.4-10吸收塔釜液不凝气G5-I-A醋酸分离塔冷凝得到高浓度那酸Slh未蒸发的马来酸SL3经醋酸稀驿后废油S2-I 循化反应器产生废水WR 丁静回收塔产牛.废水W32脱揖塔产生重组分残渣S3-2图6.4-1废水焚烧装置收集系统图本套废水处理装置与丙烯酸及酯装置同时投产，用DCS控制，设计能力为10th,主 要处理AA、BA生产装置排出的下述废水及废油：生产装置连续排放的工艺废水。停车检修和生产装置切换生产时的设备洗涤水。泵和贮槽等的倒淋、取样倒淋等的工艺倒淋水。AA排放的高纯丙烯酸废油。废水处理装置由前处理单元和烧却单元组成。6.4.1.2 处理工艺流程简述（1）前处理单元1）前处理单元的作用是将废水加热到90,在碱性条件下，其中的酸和酯被碱中 和，水解变成盐和醇，然后汽提塔脱掉轻组分。R-C00R,÷H20 碱一R-COOH+R'-OHR-COOH+NaOHR-COONa+H2O废水处理原理是酯水解生成酸和醇，酸和碱作用生成盐和水，醇属于低沸物，盐属于 高沸物，通过T601进行轻重组分的分离。2)前处理设备正常运转时，P6011AB, P6012AB, P6113AB, P631AB, P612A/B, P621A/B两台使用一台，备用-台，以保证T601装置的稳定运行。3)废水处理设备前处理单元包括:V601IB废水向装置送水,及中和分解,分离操作。V60UB是400m3的酸性废水贮槽，材质为不锈钢，V601IB废水来源是T104釜液。当 V6011B中废水符合装置水质要求后，可用P6011泵向装置输送废水。当V6011B液位高，V6011A液位低时，可通过LC6011向V6011A通甚使V6011B 废水返至V60UA槽中。V6011A是K)Om3的酸性废水贮槽，它所接受的废水来源是Tlo4 微 V180V2480。V6114取样液罐的水用P6114泵输送至V6011A V6011槽中的废水用P6011A/B 中的一台抽出，送至E611废水预热器预热，流量用FICA6111控制。P6011A/B的出口 设有V6011的回流管线。4) V6012是800m3的碱性废水贮槽，材质为碳钢材料，共有A、B两个。它所接受的 废水是T104釜液、T601塔釜不合格水及装置碱性废水。V6012的废水由P6012A/B抽 出，送至E611废水预热器预热，流量用FICA6112控制。FICA6112与FlCA6111合起 来10Th左右，P6012A/B的出口设有的回流管线。E6U废水预热器是把V6011>V6012的废水进行预热至90,送至V6111中和罐中， E611所用热源为0.2MPa的蒸汽,预热温度由TICA6111调节进入的蒸汽量控制。V6111 废水中和罐是不锈钢罐，体积35m3,罐内设有搅拌机，罐内有0.2MPa的蒸 汽盘管。废水在进V6111前己在管道中与P670泵送来的40%NaOH碱液混合，碱流量用 FRCA6113控制为50300IhV6111内废水与碱液在A6111搅拌机的搅拌下充分反应后， 由溢流管溢流到V6112中和罐继续中和。溢流管线的一小部分废水经取样冷却水冷却后经 PHRCA6111检测，可确定是否往V61U中继续加碱，流量经FR6U4测量控制，V61U 内PH控制在10.5ILOoV6112也是带有搅拌机A6112,材质为不锈钢，体积35m3,罐内有0.2MPa的蒸汽 盘管，V6112中和后的废水经溢流管溢流至V6113, V6112溢流管上的取样废水经冷却 后经PHRCA6112检测分析V6U2中的PH,根据PH情况，确定是否再往V6112内加碱， 流量由FRCA6115测量控制,V6112内PH控制在10.0ILOoV6113也是中和罐，材质为碳钢，体积40m3,罐内设有两块挡板，目的是使废水在罐 内停留时间延长，使废水中的酸酯与碱中和的充分彻底。V6113中的PH>9,液位控制在 50%, V6113中的废水用P6113A/B抽出，送入T601塔9层塔板，进行汽提，使轻重组 分分离。废水进塔之前，首先打回流，经PHRSWA6113检测分析PH>9后，经三通阀进塔的 通路才自动打开，废水PH值不合格，则切断进塔通路，返回到V6012A/B或进入E611废水预 热器后重新中和，进塔废水流量由FICA6116控制为IOnWh。T601是汽提塔，以除掉轻沸点物质为主，共30块有堰塔板，在第9号塔板进料，顶 温控制在100,釜温控制在105oCo塔内压力为0.2MPa,塔釜加热用E631再沸器，蒸汽 流量用FICA6311控制流量为3.5th左右，塔底物料用P631A/B抽出，经分析合格后打入 塔底受槽V612中。不合格则返回V6012A/B中，塔釜液送出量由LICA6013控制T601液 位在50%oT601塔顶气体经过E621列管式冷凝器冷凝，E621冷介质为CW, E621冷凝不下 来的气体，经E661列管式尾气冷凝器进一步冷凝。E661冷却介质为LWo最后冷凝不下 来的气体送至M6011去F601烧掉。冷凝下来的液体用P621泵分两路送出，一路打入 V622槽，其流量根据E621的液位控制，用LICA6211控制50%FR6221正常为500Lh°另一 路作为T601塔的回流，FICA6211控制在2.2m3h <> P621A/B为屏蔽泵。V612内的废水送至烧却单元，用P612泵抽出，送入E6011蒸发器中。（2）烧却单元烧却单元的作用是将前处理单元V612里的废水，在真空条件下进行双效预浓缩后，J V622浓缩罐，然后再将V622的废水送至F601焚烧炉进行焚烧处理。反应机理C +O2燃烧,CO2H+O,燃烧.HQ注：废水有机物中的C与H原子在高温中焚烧生成CO2和H2O使有毒有害物质变 无毒无害物质。(3)废水预浓缩T601塔底受槽V612内的废水用P612A/B/C泵抽出，由FICA6015控制流量 (7.59.5m3h进入E6011蒸发器管内进行蒸发预播。为了提高热效效果，用P6U轴流泵 进行强制循环并给P6111轴流泵加入机封密封水PC,用G9203手动控制流量为60Lh°在E6011蒸发器蒸发预浓缩后的废水，通过溢流管流至E6012蒸发器管内，继续蒸发预 浓缩。为了提高热交换效果，用P6112轴流泵强制循环，并给P6112轴流泵加入机械密封水 PCofflFG9204手动控制，流量为60Lh。预浓缩后的废水用P6312抽出，送出量根据E6012 液位进行控J,用LICA6014调节。保持E6012液位LICA6014为65%, P6312的机械密封 水用FG9205手动控制流量为60LhoE6011蒸出的蒸汽经V625雾沫分离器分离后，水返回至E6011,气体进入E614蒸发 器壳程，作为E6012的热源，经热交换后，其冷凝水进入V614冷凝液罐。E6012的蒸 汽经V626雾沫分离器分离后,水返至E6012,蒸汽进入E622冷凝器冷凝,冷凝水进入V614 冷凝液罐。V614内的水再用P614泵送出，送出量根据V614液位控制，用UCA9201自 动调节，送至E624冷却至40,经CRAZ6001电导仪检测，电导率WIO后 进入V600 作工艺水使用。若CRAZ6001检测PW电导率10后，则三通阀自动将PW切入地沟。 E624型式是列管式换热器，冷却介质为CWoE622冷凝不下来的气体用P617真空泵抽出，用PICA6011调节E6012的真空度。 PICA6011控制 HO-BOmmHg 彼 P617真空泵抽出的气体和密封水一起进入V616 密封水槽。V616内的水用P616泵抽出，经FG9207控制流量为1.8M3h,送至E623冷 却后作为P617真空泵的密封水。E623采用板式换热器，便于拆洗。冷却介质为CWo (4)废水的焚烧V622浓缩罐内的废水，用P622釉咄，经FICA6014调节流量为1850Ih,从F601 肩部进入。F601所用的燃料为燃料油及废油。说明：现阶段V602废油罐的废油来自丙烯酸装置，V602体积为50材质为不 锈钢。V602里的废油用P6021泵送至F2601焚烧处理。流量由FICA26013调节，F2601 焚烧废油，降低燃料油的使用。V602液位在15%, F2601停烧废油，V602液位达50%, F2601 开始焚烧废油。F601所用燃料油由贮运分厂输送，经LC-1902调节阀自动控制，液位设定60%。V1902里的燃料油，经P1902C/D送至E1902加热后，送至F601顶部，进入炉内燃烧，保 证炉温在950-980°Co燃料油、废油、废水所需的雾化空气是空分装置提供的杂用空气压力由PV9206控 制，在PG9204上指示0.45MPa,流量由FG9201控制流量为725Nm3/h。燃料油、废油和 废水所需的氧气由FI6011指示为3650Nm3h, ffl TRCAZ-6011调节，进而把F601的炉温 控制在950-980°Co供给废水焚烧的二次空气从废水喷嘴周围供给，用FI9201显示流量为 1400Nm3ho M6011 出口压力用 PIC9201 自动调节为 0.027MPao燃料油、废油、废水在高温下燃烧产生950-980°C的燃烧气体，燃烧气体通过泄水管 导入V613冷却罐内，燃烧气中含有的钠盐，大部分溶解在V613冷却罐内。燃烧气与从 P615A/B送来的水在泄水管充分接触后，蒸发大量的水分，产生90C的饱和水蒸汽，当 燃烧排气达到95, TIAZ6012联锁起作用，F601连锁停车。V613内90蒸汽进入V623 脱水器脱水，脱水器脱下来的水，返回至V613脱水后蒸汽进入E6011壳程，作为E6011热 源，E6011壳程冷凝下来的水返回至V613,经过E60U壳程换热后的燃烧气体送入V615 洗涤器洗涤除尘。V615洗涤器内贮存的洗涤水，用P6I5泵送出，经FG9206控H 19NM3h,送至文丘 里管两侧，把燃烧气中钠盐洗涤下来，洗涤后的气体经烟囱排入大气。V615洗涤水的一部分送入 V613冷却罐泄水管， 经FZA6016控制流量 为3.5NM3h.V615洗涤器液位由LIC9202自动控制50%,其液位低时自动补给工艺水。V613冷却罐排出的90排放水进入V624平衡罐后，进入沉降槽。经沉降槽沉降 后的排水，排放至污7垓圾站。V624排放水定期做COD分析，车硼眼指100PPm. 6.4.1.3余热回收系统热烟气含有的大量热能通过与水接触冷却，产生的0.6MPa蒸汽用于废水浓缩蒸发 器热源，最后回收蒸汽冷凝水。工艺流程见图图6.4-2 废水焚烧工艺流程图6.4.1.4 废气治理系统采用“SNCR脱硝+文丘里管洗涤”工艺对废气进行治理。6.4.1.5 处理效果分析1）高浓度废水经调研，国内大多现有丙烯酸生产厂家均采用焚烧法处理丙烯酸及酯的生产废水， 根据对丙烯酸公司已建的废水焚烧炉和国内丙烯酸生产厂家的类比调研，采用焚烧法处 理丙烯酸丁酯装置的高浓度废水是成熟的方法，经丙烯酸公司多年的运转实践证明是可 行的。2）可燃性浓缩液废液中的钠盐控制可燃性浓缩液废液的主要组成是丙烯酸及丙烯酸低聚物，均为碳氢结构，且结构多为 单键或部分双键，在燃烧时容易热解成小分子结构并完全燃烧，燃烧产物基本为二氧化碳和 水，产生少量一氧化碳。根据物质的自燃温度，焚烧炉可使这些物质充分燃烧。同时，钠盐 粘附性较强，易粘附在锅炉受热面上，影响换热。针对该问题，设计采 用低温烟气再循环技术，即焚烧炉出口和废热锅炉入口间设调温室，从锅炉的低温烟气中 抽取部分直接送入调温室，使烟气温度降至钠盐熔点以下（约600）再进入废热锅炉， 此时钠盐由熔融态变为固态，成为烟气中的飞灰。同时，采用低温烟气再循环，未引入外来 冷物质，锅炉热效率基本不受影响，可保证最大程度的蒸汽产生量。焚烧过程NOx的产生和控制研究表明：NOx的生成途径有三种：热力型NOx,指空气中的氮气在高温下氧 化而生成NOx;燃料型NOx,指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而 进一步氧化而生成NOx;快速型NOx,指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如 CH等反应生成NOx0根据文献资料（电力设备2006 转 8期,“火电厂脱销技术综述”）在这三种形式中， 在温度低于1300°C时，几乎没有热力型NOx；快速型NOx所占比例不到5%。热力型NoX 的生成机理是高温下空气中的N2氧化形成N0,当燃烧温度低于15（XrC时热力NOX生成 速度较慢，当温度高于1500°C时反应明显加快，燃料燃烧过程中NO生成量与温度的关系 见图6.4-3工业炉窑燃烧过程中热力NOx的生成与控制技术。图6.4-3 NO生成量与温度的关系EddWON本项目焚烧炉温度控制在950°C980°C左右，此温度范围在确保有机物在得到充分分 解的同时可有效抑制热力型NOx的产生，同时废气排放口采用“SNCR脱硝+文丘里管 洗涤”处理工艺。废水焚烧炉以燃料油作为补充燃料，燃料型NOx较少；有一定量快随NOx生成，但 生成量较小。根据类比上海华谊丙烯酸废液焚烧率监测数据，NOx最大排放浓度为 135mgm3,不满足合成树脂工业污染（娴曲标准XGB31572-2015表6标掷随（Nox：100mgm3）焚烧后的烟气组成主要是N2、。2、CO2、H20> NOx,烟气飞 灰中主要成分为钠，本项目严格按照危险废物焚烧大气污染物排放标准（GB18484-2001）对焚烧炉的性能指标和排放限值设计，燃烧效率299.9%, 焚毁率N99.99%,同时增加脱硝措施后，可保证SO2、NOX、CO和烟尘达 标排放。此外，本项目废水焚烧炉处理的物料无卤素，也不涉及重金属物质，无明 确产生二嗯英的条件，最终排放废气中无二嗯英产生。（4）废水焚烧炉的监控管理要求本项目废水焚烧炉与生产装置连锁控制，一旦焚烧炉发生故障，会及时 报警，并输出信号给生产装置立即停车，不再排污（停止进出料、反应、 设备清洗等）停车后，生产装置废液转移至可燃性浓缩液储罐，生产废水至废水储罐, 储罐区小呼吸废气和灌装车间废气切换至废气催化氧化装置处理。本项目废水焚烧炉将高浓度废水进一步分质，降低焚烧能耗；可燃性浓缩液废液不再作为危废委外处理，其组分简单、易热解的特点有利于增加热 值，减少辅助燃料的用量。因此，本项目采用废水焚烧炉处理丙烯酸丁酯高浓 度废水和可燃性浓缩液废液在技术、经济上可行。