煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系探索

张昱光

摘要：本文主要分析了煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系，明确了煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系的主要内涵和 具体的内容，提出了相关的一些观点，可供今后研究煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD关系参考。

关键词：煤化工甲醇；废水；COD；关系

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0141-01

前言

对于煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系，我们还必须要更

加清晰和准确的进行分析，找到关系的内容，以及如何更好的利用 相关的原理和内容，才能够提高研究和应用的效果。

1 甲醇与 COD 关系概述

近几年来，煤制甲醇技术的应用越来越走向成熟，煤制甲醇的

连续化，满负荷，长周期运行已然成为现实。伴随着甲醇的生产以 及环保压力的形势，对甲醇界区外排水质量的严格控制已经迫在眉 睫，这就需要极力寻找一种简单、快速、环保的甲醇界区废水中甲 醇和 COD 的分析方法，以满足生产需要。因生产需要，甲醇界区低 温甲醇洗 05010 废水，常压精馏塔 10004 废水的分析频率分别为 1 次/天和1 次/6h，分析项目均为废水中甲醇、COD，常规COD分析方 法为重铬酸钾比色法，速度较慢，实验步骤比较传统、繁琐，通过 数据比较建立线性关系，实现快速分析 COD。甲醇主控对这些指标 的分析控制，既保证了生产，又能做到对外排水入污水处理站的心 中有数，便于及时调整工艺。考虑到两个样品较高的分析频率和样 品经常浑浊的基本情况，并且理论上废水样品中主要为甲醇，其中 几乎不存在乙醇、丙醇等高级醇。现准备对样品中甲醇与 COD 关系 进行探索，利用甲醇和 COD 的定量关系，通过气相色谱法测定甲醇， 拟建立一种高效精准的分析方法，实现该样品中甲醇和 COD 的相互 定量。

2 煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系研究 2.1 药品及仪器

甲醇：色谱纯；

BSA5201：万分之一天平；

安捷伦7820气相色谱仪

热导检测器

色谱柱：porapak Q 柱一根（2m*4mm）

进样针：10ul；

圆底蒸馏烧瓶：250ml；

直形冷凝管；

接收管；

量筒：50ml；

1000W 可调电热套；

COD快速测定仪：连华科技5B-3A 型；

2.2 甲醇界区废水样品

本文主要针对甲醇生产中低温甲醇洗单元废水 05010 和常压精

馏塔废水 10004两个样品。 2.3 实验部分

（1）样品前处理及标液的配制

煤化工 05010 单元废水样品大多数浑浊，进色谱前需要进行预

处理和制备，根据我厂分析规程废水中甲醇含量的测定方法，现场 取回 05010 和 10004 样品两瓶，分别取摇匀的样品 50ml 和脱盐水 50ml 于 250ml 蒸馏烧瓶中加热蒸馏，并接收馏分约 50ml，作为 1# 样品和2#样品待用。用分析天平称取0.5000g的甲醇色谱纯于100ml 容量瓶，并加蒸馏水至水溶液重量为 50.00g，将该溶液准确稀释10 倍，20 倍，100倍得到浓度为 0.1%，0.05%，0.01%，以及原溶液1% 的四种标液。按上述方法，减半称样质量为 0.2500g 得到 0.5%的甲 醇标液，称样质量0.1500g 得到0.3%的甲醇标液，称样质量0.4500g 得到0.8%的甲醇标液。

（2）分析样品

1#样品和2#样品以及七个甲醇标准样品分别用两种气相色谱分

析其中的甲醇，用重铬酸钾比色法测 COD 方法测定其中的 COD。 甲醇的测定

开机，设定仪器参数，启动，做标准曲线，待仪器运行平稳后， 设定色谱进样量为 1ul，将 7 个样品采用批处理的方式依次测样， 记录结果。

②COD 的测定

根据耗材试剂的不同规格，按照各自方法进行耗材试剂的配制，配制完成后备用。 操作方法：

（1）将仪器与电源（220/50Hz）连接，打开仪器消解系统电源 开关，将设定温度设为 165℃（出厂已设定）；

（2）消解系统开始自动升温 ，当消解池内温度升至设定温度 后将报警提示，按任意键使提示停止；

（3） 水样分析：取2.5ml水样加入0.7ml D-试剂，再加入4.8ml E-试剂摇匀，放入消解池中按“消解”键消解 10min，消解结束后 仪器自动报警提示，取出空气冷却2min，再在样品中加入 2.5ml蒸 馏水，摇匀。水冷2min取出，同时用蒸馏水做空白，用标准样做对 照。

2.4 结果

该煤化工甲醇界区的 05010 废水和 10004 废水，其甲醇和 COD

有较好的线性关系，采用简单高效的气相色谱法测得两个样品中的 甲醇含量，进行其中 COD 的定量分析，方便快捷，减少了化学试剂 的使用，达到了节约 COD 重铬酸钾法分析的成本，对甲醇工艺和污 水站工艺的调整有着指导作用，经长期比对，正常开车以来，发现 重铬酸钾法测得 COD（mg/L）和线性方程验证COD（mg/L）的比值范 围在 0.90～1.11，该方法在煤化工废水中 COD 的测量方法中得到良 好的应用，值得推广。该方法下的安捷伦色谱的分离效果、出峰效 果和基线噪声都控制的很好，为甲醇企业带来福音，同时提升了化 验分析人员的业务能力和水平。

3 甲醇生产工艺模拟

传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量，而且单纯

的燃烧煤炭既是对资源的浪费，也会造成环境污染。所以，当务之 急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术， 在这方面，煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中，作为 目前提取甲醇的有效方式，煤气化工段还需要更多的模拟和分析来 增强其效率，简化其工序。

在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气 化炉中，然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体，其中包括 一氧化碳、氢气、二氧化碳等，其中高压后的氧气进入气化炉可以 通过设置烧嘴的中心管道和外环管道，而煤浆可以通过烧嘴的中环 管道进入气化炉。在模拟环境下，我们还设置了激冷室，位于气化 炉下段，激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末 尾后，会残留一些灰份物质，这些物质会在气化炉的高温中熔融， 熔渣和热量汇聚，合成了气体，然后结合离开气化炉的燃烧室部分， 经由反应室，进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被 极寒温度降低到 200 摄氏度左右，熔渣会立即固体化，然后生成大 量的水蒸气，经水蒸气饱和后带走了灰份，从激冷室的排出口派排 出。

需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热 步骤，然后进入模拟的变换炉，这部分水煤气在经过煤气化工段后， 自身携带了不少的水蒸气，变换炉中的催化剂进行催化作用进行变 换反应，在第一部分结束后，另一部分的水煤气也进入变换炉，变 换炉这时就会需要新的高温气体，模拟的变换工段里加入了预热装 置，提前儲存并加热生成高温气体，然后连入变换炉中与另一部分 的水煤气进行变换反应，然后进入气液分离器进行分离，分离成功

后的气体将进入低压蒸汽室内降温，再次进入气液分离器进行分离， 再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮，最后气体进入净化系统， 生产气态甲醇。

4 结束语

本文主要对煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系进行分析，

明确了煤化工甲醇界区废水中甲醇和 COD 关系的内容，以及如何更 好的利用两者之间的关系，可供今后参考。

参考文献

[1]韩雅楠.煤制甲醇的研究进展与发展前景分析[J].中国

科技投资.2017（17）：229.