煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系探索

張昱光

摘要：本文主要分析了煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系，明確了煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系的主要內(nèi)涵和 具體的內(nèi)容，提出了相關(guān)的一些觀點(diǎn)，可供今后研究煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD關(guān)系參考。

關(guān)鍵詞：煤化工甲醇；廢水；COD；關(guān)系

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0141-01

前言

對于煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系，我們還必須要更

加清晰和準(zhǔn)確的進(jìn)行分析，找到關(guān)系的內(nèi)容，以及如何更好的利用 相關(guān)的原理和內(nèi)容，才能夠提高研究和應(yīng)用的效果。

1 甲醇與 COD 關(guān)系概述

近幾年來，煤制甲醇技術(shù)的應(yīng)用越來越走向成熟，煤制甲醇的

連續(xù)化，滿負(fù)荷，長周期運(yùn)行已然成為現(xiàn)實(shí)。伴隨著甲醇的生產(chǎn)以 及環(huán)保壓力的形勢，對甲醇界區(qū)外排水質(zhì)量的嚴(yán)格控制已經(jīng)迫在眉 睫，這就需要極力尋找一種簡單、快速、環(huán)保的甲醇界區(qū)廢水中甲 醇和 COD 的分析方法，以滿足生產(chǎn)需要。因生產(chǎn)需要，甲醇界區(qū)低 溫甲醇洗 05010 廢水，常壓精餾塔 10004 廢水的分析頻率分別為 1 次/天和1 次/6h，分析項(xiàng)目均為廢水中甲醇、COD，常規(guī)COD分析方 法為重鉻酸鉀比色法，速度較慢，實(shí)驗(yàn)步驟比較傳統(tǒng)、繁瑣，通過 數(shù)據(jù)比較建立線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)快速分析 COD。甲醇主控對這些指標(biāo) 的分析控制，既保證了生產(chǎn)，又能做到對外排水入污水處理站的心 中有數(shù)，便于及時調(diào)整工藝?？紤]到兩個樣品較高的分析頻率和樣 品經(jīng)常渾濁的基本情況，并且理論上廢水樣品中主要為甲醇，其中 幾乎不存在乙醇、丙醇等高級醇?，F(xiàn)準(zhǔn)備對樣品中甲醇與 COD 關(guān)系 進(jìn)行探索，利用甲醇和 COD 的定量關(guān)系，通過氣相色譜法測定甲醇， 擬建立一種高效精準(zhǔn)的分析方法，實(shí)現(xiàn)該樣品中甲醇和 COD 的相互 定量。

2 煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系研究 2.1 藥品及儀器

甲醇：色譜純；

BSA5201：萬分之一天平；

安捷倫7820氣相色譜儀

熱導(dǎo)檢測器

色譜柱：porapak Q 柱一根（2m*4mm）

進(jìn)樣針：10ul；

圓底蒸餾燒瓶：250ml；

直形冷凝管；

接收管；

量筒：50ml；

1000W 可調(diào)電熱套；

COD快速測定儀：連華科技5B-3A 型；

2.2 甲醇界區(qū)廢水樣品

本文主要針對甲醇生產(chǎn)中低溫甲醇洗單元廢水 05010 和常壓精

餾塔廢水 10004兩個樣品。 2.3 實(shí)驗(yàn)部分

（1）樣品前處理及標(biāo)液的配制

煤化工 05010 單元廢水樣品大多數(shù)渾濁，進(jìn)色譜前需要進(jìn)行預(yù)

處理和制備，根據(jù)我廠分析規(guī)程廢水中甲醇含量的測定方法，現(xiàn)場 取回 05010 和 10004 樣品兩瓶，分別取搖勻的樣品 50ml 和脫鹽水 50ml 于 250ml 蒸餾燒瓶中加熱蒸餾，并接收餾分約 50ml，作為 1# 樣品和2#樣品待用。用分析天平稱取0.5000g的甲醇色譜純于100ml 容量瓶，并加蒸餾水至水溶液重量為 50.00g，將該溶液準(zhǔn)確稀釋10 倍，20 倍，100倍得到濃度為 0.1%，0.05%，0.01%，以及原溶液1% 的四種標(biāo)液。按上述方法，減半稱樣質(zhì)量為 0.2500g 得到 0.5%的甲 醇標(biāo)液，稱樣質(zhì)量0.1500g 得到0.3%的甲醇標(biāo)液，稱樣質(zhì)量0.4500g 得到0.8%的甲醇標(biāo)液。

（2）分析樣品

1#樣品和2#樣品以及七個甲醇標(biāo)準(zhǔn)樣品分別用兩種氣相色譜分

析其中的甲醇，用重鉻酸鉀比色法測 COD 方法測定其中的 COD。 甲醇的測定

開機(jī)，設(shè)定儀器參數(shù)，啟動，做標(biāo)準(zhǔn)曲線，待儀器運(yùn)行平穩(wěn)后， 設(shè)定色譜進(jìn)樣量為 1ul，將 7 個樣品采用批處理的方式依次測樣， 記錄結(jié)果。

②COD 的測定

根據(jù)耗材試劑的不同規(guī)格，按照各自方法進(jìn)行耗材試劑的配制，配制完成后備用。 操作方法：

（1）將儀器與電源（220/50Hz）連接，打開儀器消解系統(tǒng)電源 開關(guān)，將設(shè)定溫度設(shè)為 165℃（出廠已設(shè)定）；

（2）消解系統(tǒng)開始自動升溫 ，當(dāng)消解池內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度 后將報警提示，按任意鍵使提示停止；

（3） 水樣分析：取2.5ml水樣加入0.7ml D-試劑，再加入4.8ml E-試劑搖勻，放入消解池中按“消解”鍵消解 10min，消解結(jié)束后 儀器自動報警提示，取出空氣冷卻2min，再在樣品中加入 2.5ml蒸 餾水，搖勻。水冷2min取出，同時用蒸餾水做空白，用標(biāo)準(zhǔn)樣做對 照。

2.4 結(jié)果

該煤化工甲醇界區(qū)的 05010 廢水和 10004 廢水，其甲醇和 COD

有較好的線性關(guān)系，采用簡單高效的氣相色譜法測得兩個樣品中的 甲醇含量，進(jìn)行其中 COD 的定量分析，方便快捷，減少了化學(xué)試劑 的使用，達(dá)到了節(jié)約 COD 重鉻酸鉀法分析的成本，對甲醇工藝和污 水站工藝的調(diào)整有著指導(dǎo)作用，經(jīng)長期比對，正常開車以來，發(fā)現(xiàn) 重鉻酸鉀法測得 COD（mg/L）和線性方程驗(yàn)證COD（mg/L）的比值范 圍在 0.90～1.11，該方法在煤化工廢水中 COD 的測量方法中得到良 好的應(yīng)用，值得推廣。該方法下的安捷倫色譜的分離效果、出峰效 果和基線噪聲都控制的很好，為甲醇企業(yè)帶來福音，同時提升了化 驗(yàn)分析人員的業(yè)務(wù)能力和水平。

3 甲醇生產(chǎn)工藝模擬

傳統(tǒng)的燒煤方式已經(jīng)不能滿足人們對甲醇的需求量，而且單純

的燃燒煤炭既是對資源的浪費(fèi)，也會造成環(huán)境污染。所以，當(dāng)務(wù)之 急是要盡快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生產(chǎn)技術(shù)， 在這方面，煤氣化生產(chǎn)流程已經(jīng)被初步運(yùn)用于各大化工廠中，作為 目前提取甲醇的有效方式，煤氣化工段還需要更多的模擬和分析來 增強(qiáng)其效率，簡化其工序。

在模擬中我們假設(shè)煤漿和高壓后的氧氣依照固定比例放置在氣 化爐中，然后在高溫作用下因氣溫及氣壓生成各種氣體，其中包括 一氧化碳、氫氣、二氧化碳等，其中高壓后的氧氣進(jìn)入氣化爐可以 通過設(shè)置燒嘴的中心管道和外環(huán)管道，而煤漿可以通過燒嘴的中環(huán) 管道進(jìn)入氣化爐。在模擬環(huán)境下，我們還設(shè)置了激冷室，位于氣化 爐下段，激冷室主要是處理煤炭中的灰份。在煤氣化工段進(jìn)行到末 尾后，會殘留一些灰份物質(zhì)，這些物質(zhì)會在氣化爐的高溫中熔融， 熔渣和熱量匯聚，合成了氣體，然后結(jié)合離開氣化爐的燃燒室部分， 經(jīng)由反應(yīng)室，進(jìn)入氣化爐下段的激冷室。這些氣體在激冷室中將被 極寒溫度降低到 200 攝氏度左右，熔渣會立即固體化，然后生成大 量的水蒸氣，經(jīng)水蒸氣飽和后帶走了灰份，從激冷室的排出口派排 出。

需要進(jìn)行變換的水煤氣在預(yù)熱器中加入一部分進(jìn)行換氣和換熱 步驟，然后進(jìn)入模擬的變換爐，這部分水煤氣在經(jīng)過煤氣化工段后， 自身攜帶了不少的水蒸氣，變換爐中的催化劑進(jìn)行催化作用進(jìn)行變 換反應(yīng)，在第一部分結(jié)束后，另一部分的水煤氣也進(jìn)入變換爐，變 換爐這時就會需要新的高溫氣體，模擬的變換工段里加入了預(yù)熱裝 置，提前儲存并加熱生成高溫氣體，然后連入變換爐中與另一部分 的水煤氣進(jìn)行變換反應(yīng)，然后進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離，分離成功

后的氣體將進(jìn)入低壓蒸汽室內(nèi)降溫，再次進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離， 再噴入冷水來清洗掉氣體中的三氫化氮，最后氣體進(jìn)入凈化系統(tǒng)， 生產(chǎn)氣態(tài)甲醇。

4 結(jié)束語

本文主要對煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系進(jìn)行分析，

明確了煤化工甲醇界區(qū)廢水中甲醇和 COD 關(guān)系的內(nèi)容，以及如何更 好的利用兩者之間的關(guān)系，可供今后參考。

參考文獻(xiàn)

[1]韓雅楠.煤制甲醇的研究進(jìn)展與發(fā)展前景分析[J].中國

科技投資.2017（17）：229.