焦化行业是我国的重污染行业之一,每年排放数千万吨废水,其中主要为剩余氨水。剩余氨水水量大,氨氮浓度高,组成复杂,无法直接进行生化处理。目前,焦化行业普遍在生化处理之前采用蒸氨工艺对剩余氨水进行预处理,但传统蒸氨工艺存在着成本高的问题。本文对于蒸氨工艺进行研究,针对碱液消耗大的问题,提出节碱蒸氨工艺,为蒸氨的成本降低及出水水质优化改造提供参考和指导。通过间歇蒸氨实验,对剩余氨水传统蒸氨过程的特性进行了研究。实验表明,随着传统蒸馏的进行,液相p H先升高后降低,且加碱量越大,初始p H越高,其p H上升的幅度越低,该现象为两段蒸氨的节碱提供了理论依据。在初期不加碱的情况下蒸氨,出现一个蒸氨速率明显变化的转折点,并通过实验确定了在转折点处加碱的两段蒸氨的节碱工艺。对两段蒸氨工艺的研究表明,游离氨和酸性物质从液相进行初步分离后加入碱液的蒸氨工艺比初始加入碱液的传统蒸氨工艺在节省加碱量的同时,经过相同时间的蒸氨后,出口废水水质有所提升,预示了在现有蒸氨塔上进行两段蒸氨的工艺可行性。通过气液平衡实验、理论计算和Aspen Plus软件模拟,对现有蒸氨塔内部传质特点进行解析,将转折点附近塔板作为加碱板,考察了原有蒸氨塔应用节碱工艺实现废水出口水质达标的可行性,并对蒸氨塔底端塔板液相氨氮浓度的变化规律进行了研究。结果表明,在转折点附近塔板作为加碱板实施两段蒸氨,则现有塔蒸氨塔应用两段蒸氨的节碱工艺仍可满足出水要求,且通过塔负荷变动的适应性研究发现,蒸氨塔对于进水氨氮浓度的变化具有良好的操作弹性。进一步基于实验研究和模拟计算,对两段蒸氨工艺的经济性进行了分析讨论,说明该节碱工艺的应用可以为焦化行业带来可观的成本节约。通过本文研究,表明了两段蒸氨的节碱工艺的优势和于原有蒸氨塔的适用性,为两段蒸氨节碱工艺的实施提供了有益的参考。