[发明专利]一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法

权利要求书

1.一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，实施步骤如下：

(1)通过Aspen plus软件建立碱洗分离粗酚工艺模型；获得准确的废水组成；

(2)采用Aspen plus软件构建废水处理工艺，包括萃取塔的构建、萃取剂回收塔的构建和电解反应器的构建；

(3)通过灵敏度分析优化工艺参数，并设计热集成减少工艺能量消耗；

(4)通过Aspen dynamics设计萃取部分的控制方案用于保证萃取效果；

(5)对步骤(4)萃取后的产物进行电解处理，去除硫酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中对碱洗工艺进行了必要的简化，第一个简化在于预处理后的烟道气，被简化为氮气、水蒸气、二氧化碳和氧气的混合物；第二个简化是低温煤焦油，被简化为苯酚和正辛烷的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，Aspen plus软件建立的碱洗分离粗酚工艺模型流程如下：简化后的煤焦油进入反应器R1后，苯酚与氢氧化钠溶液反应；酚酸钠在沉淀池中与中性油分离后进入反应器R2，在反应器R2中，酚酸钠被二氧化碳分解生成酚和碳酸钠；气液分离器F1和气液分离器F2回收反应器R2和反应器R3中的气体进行二氧化碳循环；硫酸被引入反应器R3后进一步将碳酸钠和酚酸钠分解为硫酸钠、苯酚、二氧化碳和水。

4.根据权利要求3所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，所述碱洗分离粗酚工艺还包括：将反应器R2生成物通入反应器R3中，与硫酸反应后生成二氧化碳气体，并通过硫酸的引入量控制二氧化碳的生成量；在反应器R3中产生的二氧化碳通过循环被用于反应器R2。

5.根据权利要求4所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述废水处理工艺包括如下步骤：首先将废水分成油、水两相，酚同时存在于油相和水相中，所以应分别去除；为了分离油相中的苯酚，选择吡唑作为萃取剂，水作为反萃取剂，为了分离水相中的苯酚，选择MIBK和正戊醇作为协同萃取剂。

6.根据权利要求5所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，以NRTL为物性法，在处理工艺设计过程中选择模块替代实际装置，采用液液分离模块D101用于将废水分离成油相和水相两个物流；油相物流采用萃取塔T-101和萃取塔T-102处理，水相物流采用萃取塔T-201，由严格萃取模块Extract建模；

在步骤(2)中，将含有苯酚的油相引入萃取塔T-101，以吡唑为萃取剂分离苯酚；当混合物进入萃取塔T-102时，以水作为反萃取剂，实现吡唑和苯酚的分离；经加热器H1加热后，带有吡唑的的物流中的水被汽化，实现吡唑的分离；液液分离模块D101的水相物流进入萃取塔T-201，以MIBK和正戊醇为协同萃取剂萃取苯酚；萃取塔T-202和萃取塔T-203分别用于回收苯酚和水相中的协同萃取剂；严格蒸馏计算模块RadFrac用于模拟协同萃取剂回收塔。

7.根据权利要求6所述的一种基于萃取和电解集成的煤焦油生产中废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)中以精馏塔上组分及温度变量变化最大的一块塔板为灵敏板，通过观察灵敏板的温度实现该精馏塔获得的产品的质量稳定性检测。