一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统的制作方法

文档序号:31201582发布日期:2022-08-20 01:46阅读:48来源:国知局
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统的制作方法

1.本实用新型属于对混合溶液的处理技术领域,具体涉及到一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统。


背景技术:

2.对于含苯系物和溴元素的混合溶液,对于污水处理来说,苯系物的可生化性能差,苯系物贡献的cod不易被生化所降解;同时溴元素还对生化处理造成负面影响抑制生化菌群的活性,并干扰增加cod的分析结果,故对于同时含苯系物和溴元素的污水,生化处理难度很大。
3.如果能有一种系统(设备),用这种系统(设备)对含苯系物和溴元素的混合溶液进行处理,降低苯系物、溴元素在混合溶液中的浓度,就降低了此混合溶液中的苯系物、溴元素对污水处理造成的不利影响,污水处理更易达标;同时溴元素也是有价值的,如果能回收其价值意义更大效益更好。
4.例如对苯二甲酸行业的污水常同时含有苯系物(苯系物主要为:苯甲酸、苯二甲酸(主要为对苯二甲酸)、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醛等)和溴元素,正适合用此系统进行处理,降低混合溶液(或称为污水)中的苯系物和溴元素浓度,还同时将其中的溴元素转化为氢溴酸形式,回收其中溴元素的价值(注明:对苯二甲酸工厂氧化工序的氧化反应的催化剂之一是溴元素,氢溴酸形式,如果能利用本实用新型提取混合溶液(或称为污水)的溴元素转化成氢溴酸则会降低工厂的氢溴酸采购量,降低运行成本)。


技术实现要素:

5.本实用新型公开了一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,通过本系统把混合溶液中的苯系物和溴元素提取出来,降低了苯系物、溴元素在混合溶液中的浓度,也就降低了此混合溶液中的苯系物、溴元素对污水处理造成的不利影响,同时将溴元素转化为氢溴酸物质回收,一举两得。
6.一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,所述处理系统包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ或去苯系物单元ⅱ:
7.所述去苯系物单元ⅰ设有进水口和出水口,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述去苯系物单元ⅰ的进水口,所述去苯系物单元ⅰ的出水口连接到所述溴元素吸收设备的进水口,所述溴元素吸收设备的出水口排放出本系统;所述再生单元ⅰ的出口连接到所述溴元素吸收设备的再生液进口,所述溴元素吸收设备的再生液出口连接到所述再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ(所述再生单元ⅰ设有循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ);
8.所述去苯系物单元ⅰ是将所述含苯系物和溴元素的混合溶液中苯系物去掉一部分或全部去除,用以降低所述含苯系物和溴元素的混合溶液中的苯系物浓度,以降低对后段所述溴元素吸收设备的污染或负荷影响;
9.例如对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水过滤后得到的水溶液(主要含
的苯系物包括苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对甲基苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根,还有钴、锰、溴、钠、铁、铬、镍等离子,如下称为水溶液ⅰ)、对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁离子后的水溶液(如下称为水溶液ⅱ),或对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后的水溶液(如下称为水溶液ⅲ):
10.所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅱ)是指向氧化残渣加水并添加碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等),提升ph到4~6.5,铁、铬、镍离子形成固体不溶物,过滤后得到的剩余水溶液(主要含的苯系物包括苯二甲酸、苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醛,还有钴、锰、溴、钠等离子);
11.所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅲ)是指向氧化残渣加水并添加碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等),提升ph到>8.5,铁、铬、镍、钴、锰等离子形成固体不溶物,过滤后得到的剩余水溶液(主要含的苯系物包括苯二甲酸、苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醛,还有溴、钠等离子),备注:除铁、铬、镍、钴、锰离子也可以分步骤实施,先提升ph到4~6.5,铁、铬、镍离子形成固体不溶物,过滤除去,再对此水溶液提升ph到>8.5钴、锰等离子形成固体不溶物,过滤除去;或所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅲ)是指将氧化残渣加水并过滤后的水溶液经过钴锰吸附树脂吸附掉了水溶液中的钴、锰等阳离子离子后剩余的水溶液;
12.所述含苯系物和溴元素的混合溶液中所含的苯系物经过去苯系物单元ⅰ后,水溶液中的苯系物浓度降低;
13.或所述溴元素吸收设备设有进水口和出水口,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述溴元素吸收设备的进水口,所述溴元素吸收设备的出水口排放出本系统;所述去苯系物单元ⅱ的出口连接到所述溴元素吸收设备的溶剂进口,所述溴元素吸收设备的溶剂出口连接到去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐或溶剂回收罐(所述去苯系物单元ⅱ设有循环溶剂罐或溶剂回收罐);所述再生单元ⅰ的出口连接到所述溴元素吸收设备的再生液进口,所述溴元素吸收设备的再生液出口连接到所述再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ(所述再生单元ⅰ设有循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ);
14.设计去苯系物单元ⅱ的原因是:所述含苯系物和溴元素的混合溶液经过所述溴元素吸收设备时溴元素会被所述溴元素吸收设备吸收一部分,同时所述含苯系物和溴元素的混合溶液中的苯系物也会被所述溴元素吸收设备吸收一部分,这就导致了所述再生单元ⅰ对所述溴元素吸收设备再生的过程中得到的富含溴的再生液中还含有苯系物(是为杂质),故先用所述去苯系物单元ⅱ将所述溴元素吸收设备上吸附的苯系物溶解洗去一部分后,再用所述再生单元ⅰ对所述溴元素吸收设备再生得到的富含溴的再生液中所含的苯系物浓度会有所降低;所述去苯系物单元ⅱ的目的是将所述溴元素吸收设备上吸附的苯系物溶解洗去一部分,所述去苯系物单元ⅱ并非是在所述去苯系物单元ⅱ内降低苯系物,而是所述去苯系物单元ⅱ是为所述溴元素吸收设备提供溶剂,在所述溴元素吸收设备内用所述去苯系物单元ⅱ提供的溶剂溶解所述溴元素吸收设备上吸附的苯系物;
15.例如所述含苯系物和溴元素的混合溶液,其经过所述溴元素吸收设备时除了溴元素会被吸附外,苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对甲基苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根均会被吸附,通过所述去苯系物单元ⅱ的溶剂将所述溴元素吸收设备上的的苯
为所述新鲜再生液带压补充管道时,所述再生单元ⅰ的出口为所述新鲜再生液带压补充管道的出口、所述再生单元ⅰ的进口为所述新鲜再生液带压补充管道的进口;或当所述再生单元ⅰ为再生单元ⅰ缓冲罐时,所述再生单元ⅰ的出口为所述再生单元ⅰ缓冲罐的出口(包含所述再生单元ⅰ缓冲罐内的再生液用泵输送,此泵的出口)、所述再生单元ⅰ的进口为所述再生单元ⅰ缓冲罐的进口(补充再生液);或当所述再生单元ⅰ为再生单元ⅰ混合罐时,所述再生单元ⅰ的出口为所述再生单元ⅰ混合罐的出口(包含所述再生单元ⅰ混合罐内的再生液用泵输送,此泵的出口)、所述再生单元ⅰ的进口为所述再生单元ⅰ混合罐的进口(所述再生单元ⅰ混合罐的进口补充水以及高浓度的再生液(或再生液所含物质的固体形式),用以混合成需要的浓度的再生液)。
21.基于以上处理系统,优选的,所述溴元素吸收设备包括吸收塔、吸收罐或树脂罐等,所述吸收塔、吸收罐或树脂罐内填充对溴有吸附能力的树脂,吸附溴元素(包含溴离子)。
22.基于以上处理系统,优选的,所述去苯系物单元ⅱ所使用的溶剂种类是能将所述苯系物一部分或全部溶解到溶剂中的溶剂种类;
23.基于以上处理系统,优选的,所述去苯系物单元ⅱ的溶剂种类包含有机酸、醇类、醚类、芳香族化合物或酯类等。
24.基于以上处理系统,优选的,所述去苯系物单元ⅱ的溶剂种类包含:含量40%以上的含水小分子羧酸、无水小分子羧酸、甲醇含量40%以上的含水甲醇、无水甲醇、乙醇含量40%以上的含水乙醇或无水乙醇、苯等等。
25.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅰ的再生液选择为碱性物质,例如氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐等。
26.基于以上处理系统,优选的,所述氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐的阳离子为钾离子、钠离子等。
27.基于以上处理系统,优选的,所述去苯系物单元ⅰ为:苯系物吸收设备、萃取设备或酸化设备;去苯系物单元ⅰ是将所述含苯系物和溴元素的混合溶液中的苯系物在经过去苯系物单元ⅰ的过程中去掉一部分,在进入后续所述溴元素吸附设备前将苯系物浓度降低;
28.所述苯系物吸收设备包括吸收塔、吸收罐或树脂罐等,所述吸收塔、吸收罐或树脂罐内填充对苯系物有吸附能力的树脂,吸附溶液中苯系物物质(包含苯系物的离子),降低苯系物在所述混合溶液中的浓度;
29.所述萃取设备为常规的萃取设备,包含萃取罐或萃取罐、分离罐,使用萃取剂对所述含苯系物和溴元素的混合溶液中的部分或全部的苯系物进行萃取(即部分或全部的苯系物溶解于萃取剂),萃取剂不溶于水,得到的所述萃取设备的萃取剂排出液(组成为萃取剂+萃取出来的苯系物)也不溶于水与混合溶液(水溶液)分层进行分离;所述含苯系物和溴元素的混合溶液被萃取后再进入所述溴元素吸收设备进行处理。
30.所述酸化设备为常规的酸化设备,即向所述含苯系物和溴元素的混合溶液中加酸,降低苯系物在所述混合溶液(水溶液)中的溶解度而使苯系物析出(在所述酸化设备与所述溴元素吸收设备之间设计沉淀池ⅰ或过滤装置ⅰ除掉固体),所述含苯系物和溴元素的混合溶液在被酸化并除掉固体后(固体即为苯系物),再进入所述溴元素吸收设备进行处理。
31.基于以上处理系统,优选的,所述萃取剂种类包含可以溶解苯系物的萃取剂。
32.基于以上处理系统,优选的,所述萃取剂包含芳香族化合物或酯类等。
33.基于以上处理系统,优选的,所述芳香族化合物包含苯等。
34.基于以上处理系统,优选的,所述酸化设备为向所述含苯系物和溴元素的混合溶液中加酸。
35.基于以上处理系统,优选的,所述酸化设备包含酸化罐等(控制ph来控制加酸量)。
36.基于以上处理系统,优选的,所述酸化罐还连接有加酸泵或加酸管道等,所述加酸泵或加酸管道连接到所述酸化罐。
37.基于以上处理系统,优选的,所述酸化设备所用的酸为醋酸、氢溴酸等。
38.基于以上处理系统,优选的,还设有双极膜电渗析设备,所述循环再生罐ⅰ或所述再生液收集罐ⅰ的出液口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口;
39.所述双极膜电渗析设备是在直流电场的作用下,利用双极膜将水电解成氢离子和氢氧根离子,靠双极膜与阳膜、阴膜巧妙的组合,能将浓盐水转化为酸、碱,将盐水中的阳离子转化为该阳离子对应的氢氧化物,即碱;将盐水中的阴离子转化为该阴离子对应的氢化物,即酸;同时浓盐水中的阴阳离子转化为对应的碱、酸浓度降低之后,称为稀盐水;
40.所述双极膜电渗析设备(详见附图4、5):双极膜电渗析是一种能将来源水中的盐分解得到对应的酸、碱的设备(来源水含的盐中的阳离子转化为对应的碱,来源水含的盐中的阴离子转化为对应的酸,例如来源水含溴化钠,那么转化得到的碱是钠离子对应的氢氧化钠、转化得到的酸是溴离子对应的氢溴酸),如下列举其中一种双极膜电渗析的结构以及运行原理,主要包含电极板、双极膜、阴膜、阳膜以及对应的循环系统(含循环罐、循环泵)、供电系统、控制系统等。首先双极膜能将水电解成氢离子和氢氧根离子,将双极膜、阴膜、阳膜按顺序排列组成多个交替的膜堆,在直流电场的作用下,对于所有的离子来说,阳离子向负极迁移、阴离子向正极迁移,丢盐室内的阳离子向负极移动穿过了阳膜进入了碱室、丢盐室的阴离子向正极移动穿过了阴膜进入了酸室,故丢盐室的离子一直失去。而双极膜电解水产生的氢氧根离子向正极移动进入了碱室(与从丢盐室过来的阳离子形成碱)、双极膜电解水产生的氢离子向负极移动进入了酸室(与从丢盐室过来的阴离子形成酸),由于直流电场是一直存在的,所以酸室的酸浓度会逐步升高、碱室的碱浓度也会逐步的升高。具体原理请结合附图4、5。
41.基于以上处理系统,优选的,还设有浓缩装置,
42.所述循环再生罐ⅰ的出液口连接到所述浓缩装置的进水口,所述浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口;
43.或所述再生液收集罐ⅰ的出液口连接到所述浓缩装置的进水口,所述浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口。
44.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的进水口之前还设有过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ,具体的:
45.当所述循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ的出液口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口时,所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ安装在所述循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ的出液口与所述双极膜电渗析设备的进水口之间;
46.当所述循环再生罐ⅰ或再生液收集罐ⅰ的出液口连接到所述浓缩装置的进水口,所
述浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口时,所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ安装在所述浓缩装置的浓缩液出水口与所述双极膜电渗析设备的进水口之间。
47.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的淡盐水出口连接到所述浓缩装置的进水口,对所述双极膜电渗析设备的淡盐水再次浓缩并重新的进入所述双极膜电渗析设备处理,不浪费所述双极膜电渗析设备的淡盐水中的溴元素(所述双极膜电渗析设备的淡盐水出口优选为所述双极膜电渗析设备的淡盐水罐出水口或所述双极膜电渗析设备的淡盐水罐上设置的淡盐水泵的出水口)。
48.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的产酸罐出口收集回收;
49.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的产酸罐设计加热装置(例如加热至20℃~此氢溴酸浓度下的沸点温度)和/或吹气装置,当所述含苯系物和溴元素的混合溶液中混合了少量的氯元素时,氯元素也会伴随溴元素同时被吸附在所述溴元素吸收设备上,再经过所述再生单元ⅰ对所述溴元素吸收设备进行再生得到的富含溴的再生液以溴化钠为主,同时也混合了少量的氯化钠,之后经过双极膜电渗析设备或浓缩后经过双极膜电渗析设备处理得到的氢溴酸中会混合了低浓度的氯化氢,氯化氢较溴化氢易挥发,故经过加热装置和/或吹气装置可以将氯化氢排到气相中,降低了液相氢溴酸中氯化氢杂质浓度,液相的氢溴酸更纯;
50.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的产酸罐排放到去氯罐,所述去氯罐设计加热装置(例如加热至20℃~此氢溴酸浓度下的沸点温度)和/或吹气装置,当所述含苯系物和溴元素的混合溶液中混合了少量的氯元素时,氯元素也会伴随溴元素同时被吸附在所述溴元素吸收设备上,再经过所述再生单元ⅰ对所述溴元素吸收设备进行再生得到的富含溴的再生液以溴化钠为主,同时也混合了少量的氯化钠,之后经过双极膜电渗析设备或浓缩后经过双极膜电渗析设备处理得到的氢溴酸中会混合了低浓度的氯化氢,氯化氢较溴化氢易挥发,故经过加热装置和/或吹气装置可以将氯化氢排到气相中,降低了液相氢溴酸中氯化氢杂质浓度,液相的氢溴酸更纯,所述去氯罐出口收集回收。
51.基于以上处理系统,优选的,所述浓缩装置包括反渗透浓缩装置、电渗析浓缩设备或蒸发浓缩装置;
52.所述反渗透浓缩装置是指经过反渗透处理后,得到了反渗透的浓水即为所述浓缩装置的浓缩液;
53.所述电渗析设备(详见附图2、3):电渗析是一种能将来源水提浓进行浓缩的设备,如下列举其中一种电渗析的结构以及运行原理,主要包含电极板、阴膜、阳膜以及对应的循环系统(含循环罐、循环泵)、供电系统、控制系统等。阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子具有选择透过性。将阴、阳膜交替叠装(之间有隔板),组成多个阴、阳膜交替的膜堆,在膜堆的两端设有电极,在直流电场作用下产生离子的定向迁移,阴离子向正极迁移、阳离子向负极迁移,阴离子能穿过阴膜无法穿过阳膜,同理阳离子能穿过阳膜无法穿过阴膜。这样的设计对于浓缩室,会不断的进来来自从阳膜穿透过来的阳离子和从阴膜穿透过来的阴离子,阴阳离子结合又形成了盐(浓缩室中的阳离子向负极迁移但由于有阴膜的阻隔,其无法从浓缩室逃逸出去;同理浓缩室中的阴离子向正极迁移但由于有阳膜的阻隔,其无法从浓缩室逃逸出去,故浓缩室中的阴阳离子只能被困在浓缩室中),由于直流电场一直在作用,阴阳离子不断的迁移,浓缩室的盐浓度越来越高,即达到了浓缩的目的。具体原理请结合附图
2、3,所述浓缩室的盐浓度越来越高,此部分高浓度盐水从所述电渗析装置中排放出来即为所述浓缩装置的浓缩液;
54.所述蒸发浓缩装置即为常规的蒸发装置,例如夹套蒸发器、盘管蒸发器、换热器蒸发器、蒸发再沸器、蒸发器等,所述蒸发装置蒸发出部分水蒸汽后剩余的浓缩液即为所述浓缩装置的浓缩液。
55.基于以上处理系统,优选的,还设有冷却装置:
56.所述蒸发浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述冷却装置的进水口,所述冷却装置的出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口;
57.或所述蒸发浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述冷却装置的进水口,所述冷却装置的出水口连接到所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ的进水口,所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ的出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口;
58.或所述蒸发浓缩装置的浓缩液出水口连接到所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ的进水口,所述所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ的出水口连接到所述冷却装置的进水口,所述冷却装置的出水口连接到所述双极膜电渗析设备的进水口;
59.对于所述含苯系物和溴元素的混合溶液经过本系统处理时,所述溴元素吸收设备经过所述再生单元ⅰ再生后得到的再生液会含有溴化钠以及对苯二甲酸钠盐,经过所述浓缩装置进行浓缩后,对苯二甲酸钠盐会超过在此浓缩后的溶液中的饱和溶解度而析出,经过所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ处理或冷却后经过所述过滤装置ⅱ或沉淀池ⅱ处理,将对苯二甲酸钠盐不溶物固液分离除掉,固液分离得到的水溶液再进入双极膜电渗析设备处理。
60.基于以上处理系统,优选的,所述冷却装置为冷却换热器。
61.基于以上处理系统,优选的,
62.当所述去苯系物单元ⅰ为苯系物吸收设备时,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述苯系物吸收设备的进水口,还设有再生单元ⅱ,所述再生单元ⅱ的出口连接到所述苯系物吸收设备的再生液进口,所述苯系物吸收设备的再生液出口连接到所述再生单元ⅱ的循环再生罐ⅱ或再生液收集罐ⅱ或通过再生液排放口排放出本系统(所述再生单元ⅱ包含循环再生罐ⅱ或再生液收集罐ⅱ或再生液排放口);
63.所述再生单元ⅱ提供的是再生液,对所述苯系物吸收设备提供再生液,再生过程可以是循环的再生形式,也可以是一次性的再生形式,再生得到的再生液含有从所述苯系物吸收设备上再生下来的苯系物;所述再生单元ⅱ的目的是将所述苯系物吸收设备上吸附的苯系物再生到再生液之中,所述再生单元ⅱ并非是在所述再生单元ⅱ内进行再生,而是所述再生单元ⅱ是为所述苯系物吸收设备提供再生液,在所述苯系物吸收设备内用所述再生单元ⅱ提供的再生液将所述苯系物吸收设备上吸附的苯系物再生到再生液之中;
64.所述再生单元ⅱ可以是循环再生的,例如从所述再生单元ⅱ的循环再生罐ⅱ将再生液打到所述苯系物吸收设备的再生液进口,所述苯系物吸收设备的再生液出口再连接到所述循环再生罐ⅱ的进口,组成这样的循环对所述苯系物吸收设备进行再生;也可以对于所述苯系物吸收设备再生液是一次性使用的,即从所述再生单元ⅱ的出口将再生液打到所述苯系物吸收设备的再生液进口,所述苯系物吸收设备的再生液出口连接到所述再生单元ⅱ的再生液收集罐ⅱ的进口,所述苯系物吸收设备一直接收到从再生单元ⅱ的出口提供的新鲜再生液;
65.当所述去苯系物单元ⅰ为萃取设备时,所述萃取设备包含萃取罐,所述萃取设备的萃取罐设有萃取液进口、进水口和出水口、萃取剂排出液出口,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述萃取罐的进水口,同时从所述萃取罐的萃取液进口向所述萃取罐添加萃取液,所述萃取设备的萃取罐的出水口连接到所述溴元素吸收设备的进水口;所述萃取设备的萃取罐的萃取剂排出液(组成为萃取剂+萃取出来的苯系物)出口排放后进行后续处理;或所述萃取设备包含萃取罐、分离罐,所述萃取设备的萃取罐设有萃取液进口、进水口和出口,所述萃取设备的分离罐设有进口、出水口和萃取剂排出液出口,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述萃取罐的进水口,同时从所述萃取罐的萃取液进口向所述萃取罐添加萃取液,所述萃取罐的出口连接到所述萃取设备的分离罐的进口,所述萃取设备的分离罐的出水口连接到所述溴元素吸收设备的进水口,所述萃取设备的分离罐的萃取剂排出液(组成为萃取剂+萃取出来的苯系物)出口排放后进行后续处理;
66.当所述去苯系物单元ⅰ为酸化设备时,所述酸化设备设有酸化罐,所述酸化罐设有进水口、出水口,所述含苯系物和溴元素的混合溶液进入所述酸化罐的进水口,同时从加酸泵向所述酸化罐内加酸,所述酸化设备的酸化罐的出水口经过固液分离除掉固体后连接到所述溴元素吸收设备的进水口(固液分离指在所述酸化设备的酸化罐与所述溴元素吸收设备之间设计沉淀池ⅰ或过滤装置ⅰ过滤掉固体)。
67.基于以上处理系统,优选的,所述双极膜电渗析设备的产碱罐出口收集回收;或所述产碱罐的出口连接到所述再生单元ⅰ和/或所述再生单元ⅱ的进口;所述双极膜电渗析设备的产碱罐内就是氢氧化钠溶液,可以当做所述再生单元ⅰ和/或所述再生单元ⅱ的再生液使用。
68.基于以上处理系统,优选的,在所述萃取罐内,所述含苯系物和溴元素的混合溶液与所述萃取罐的萃取剂进口提供的萃取剂充分混合进行萃取;所述萃取罐停止搅拌分层或所述萃取罐打入分离罐分层,一般所述含苯系物和溴元素的混合溶液被萃取之后的剩余的水溶液在下部排出、萃取剂+萃取出来的苯系物在上部排出(从所述萃取剂排出液出口排出)。
69.基于以上处理系统,优选的,所述酸化设备包含酸化罐、加酸泵等,在酸化罐内,所述含苯系物和溴元素的混合溶液与从加酸泵打入的酸进行混合,ph降低导致苯系物部分析出成不溶物。
70.基于以上处理系统,优选的,所述加酸泵打入的酸为氢溴酸、醋酸等。
71.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅱ包括循环再生罐ⅱ、新鲜再生液带压补充管道、再生单元ⅱ缓冲罐、再生单元ⅱ混合罐中的至少一个,或所述再生单元ⅱ还包括再生液收集罐ⅱ。当所述再生单元ⅱ为所述循环再生罐ⅱ时,所述再生单元ⅱ的出口为所述循环再生罐ⅱ的出口(包含所述循环再生罐ⅱ内的再生液用所述再生泵ⅱ输送,所述再生泵ⅱ的出口)、所述再生单元ⅱ的进口为所述循环再生罐ⅱ的进口(补充再生液);或当所述再生单元ⅱ为所述新鲜再生液带压补充管道时,所述再生单元ⅱ的出口为所述新鲜再生液带压补充管道的出口、所述再生单元ⅱ的进口为所述新鲜再生液带压补充管道的进口;或当所述再生单元ⅱ为再生单元ⅱ缓冲罐时,所述再生单元ⅱ的出口为所述再生单元ⅱ缓冲罐的出口(包含所述再生单元ⅱ缓冲罐内的再生液用泵输送,此泵的出口)、所述再生单元ⅱ的进口为所述再生单元ⅱ缓冲罐的进口(补充再生液);或当所述再生单元ⅱ为再生单
元ⅱ混合罐时,所述再生单元ⅱ的出口为所述再生单元ⅱ混合罐的出口(包含所述再生单元ⅱ混合罐内的再生液用泵输送,此泵的出口)、所述再生单元ⅱ的进口为所述再生单元ⅱ混合罐的进口(所述再生单元ⅱ混合罐进口补充水以及高浓度的再生液(或再生液所含物质的固体形式),混合成需要的浓度的再生液)。
72.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅱ的再生液选择为溶剂,此溶剂种类是能将所述苯系物一部分或全部溶解到溶剂中的溶剂种类;
73.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅱ再生液的溶剂种类包含有机酸、醇类、醚类、芳香族化合物或酯类等。
74.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅱ再生液的溶剂种类包含:含量40%以上的含水小分子羧酸、无水小分子羧酸、甲醇含量40%以上的含水甲醇、无水甲醇、乙醇含量40%以上的含水乙醇或无水乙醇等等。
75.基于以上处理系统,优选的,所述再生单元ⅱ的再生液选择为碱性物质,例如氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等。
76.基于以上处理系统,优选的,所述氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐中的阳离子为钾离子、钠离子等。
77.基于以上处理系统,优选的,所述过滤装置ⅰ或过滤装置ⅱ为过滤器、微滤、mbr过滤或超滤过滤器等。
78.基于以上处理系统,优选的,还设有酸洗单元ⅰ和/或酸洗单元ⅱ,
79.所述酸洗单元ⅰ的出口连接到所述溴元素吸收设备的酸洗液进口,所述溴元素吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ或酸洗收集罐ⅰ或通过酸洗液排放口排放出本系统(所述酸洗单元ⅰ设有循环酸洗罐ⅰ或酸洗收集罐ⅰ或酸洗液排放口);
80.或所述酸洗单元ⅱ的出口连接到所述苯系物吸收设备的酸洗液进口,所述苯系物吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ或酸洗收集罐ⅱ或通过酸洗液排放口排放出本系统(所述酸洗单元ⅱ设有循环酸洗罐ⅱ或酸洗收集罐ⅱ或酸洗液排放口);
81.设有酸洗单元ⅰ和/或酸洗单元ⅱ的目的都是用酸洗液(即酸溶液)洗去所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的二价及二价以上的阳离子(粘附的二价及二价以上的阳离子的来源为所述含苯系物和溴元素的混合溶液在经过所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备时粘附在树脂上,例如所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备的树脂上粘附上了所述含苯系物和溴元素的混合溶液中的二价及二价以上的阳离子),例如水溶液ⅰ的铁、铬、镍、钴、锰等离子,溶于酸洗液洗掉;或水溶液ⅱ的钴、锰等离子,溶于酸洗液洗掉;所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的目的是将所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的二价及二价以上的阳离子酸洗到酸洗液之中,所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ并非是在所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ内进行酸洗,而是所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ是为所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备提供酸洗液,在所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备内用所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ提供的酸洗液将所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的二价及二价以上的阳离子酸洗到酸洗液之中;
82.对于酸洗单元ⅰ或酸洗单元ⅱ,酸洗过程可以是循环的酸洗形式,也可以是一次性
的酸洗形式:
83.所述循环的酸洗形式,例如从所述酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ将酸洗液打到所述溴元素吸收设备的酸洗液进口,所述溴元素吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ的进口,组成这样的循环对所述溴元素吸收设备进行酸洗;或例如从所述酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ将酸洗液打到所述苯系物吸收设备的酸洗液进口,所述苯系物吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ的进口,组成这样的循环对所述苯系物吸收设备进行酸洗;
84.所述一次性的酸洗形式,例如从所述酸洗单元ⅰ的出口将酸洗液打到所述溴元素吸收设备的酸洗液进口,所述溴元素吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅰ的酸洗收集罐ⅰ的进口,所述溴元素吸收设备一直接收到从所述酸洗单元ⅰ的出口提供的新鲜酸洗液;或例如从所述酸洗单元ⅱ的出口将酸洗液打到所述苯系物吸收设备的酸洗液进口,所述苯系物吸收设备的酸洗液出口连接到所述酸洗单元ⅱ的酸洗收集罐ⅱ的进口,所述苯系物吸收设备一直接收到从所述酸洗单元ⅱ的出口提供的新鲜酸洗液。
85.基于以上处理系统,优选的,所述酸洗单元ⅰ和/或酸洗单元ⅱ用的酸为醋酸或氢溴酸等。
86.基于以上处理系统,优选的,当所述酸洗单元ⅰ或酸洗单元ⅱ用的酸为醋酸时,醋酸浓度为0.5%~50%的醋酸水溶液。
87.基于以上处理系统,优选的,当所述酸洗单元ⅰ或酸洗单元ⅱ用的酸为氢溴酸时,溴化氢浓度为0.5%~20%的溴化氢水溶液。
88.基于以上处理系统,优选的,所述酸洗单元ⅰ包括循环酸洗罐ⅰ、新鲜酸洗液带压补充管道、酸洗单元ⅰ缓冲罐、酸洗单元ⅰ混合罐中的至少一个,或所述酸洗单元ⅰ还包括酸洗收集罐ⅰ;所述酸洗单元ⅱ包括循环酸洗罐ⅱ、新鲜酸洗液带压补充管道、酸洗单元ⅱ缓冲罐、酸洗单元ⅱ混合罐中的至少一个,或所述酸洗单元ⅱ还包括酸洗收集罐ⅱ。当所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ为所述循环酸洗罐ⅰ或所述循环酸洗罐ⅱ时,所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的出口为所述循环酸洗罐ⅰ或所述循环酸洗罐ⅱ的出口(包含所述循环酸洗罐ⅰ或所述循环酸洗罐ⅱ内的酸洗液用所述酸洗泵ⅰ或所述酸洗泵ⅱ输送,所述酸洗泵ⅰ或所述酸洗泵ⅱ的出口)、所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口为所述循环酸洗罐ⅰ或所述循环酸洗罐ⅱ的进口(补充酸洗液);或当所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ为所述新鲜酸洗液带压补充管道时,所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的出口为所述新鲜酸洗液带压补充管道的出口、所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口为所述新鲜酸洗液带压补充管道的进口;或当所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ为所述酸洗单元ⅰ缓冲罐或所述酸洗单元ⅱ缓冲罐时,所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的出口为所述酸洗单元ⅰ缓冲罐或所述酸洗单元ⅱ缓冲罐的出口(包含所述酸洗单元ⅰ缓冲罐或所述酸洗单元ⅱ缓冲罐内的酸洗液用泵输送,此泵的出口)、所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口为所述酸洗单元ⅰ缓冲罐或所述酸洗单元ⅱ缓冲罐的进口(补充酸洗液);或当所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ为所述酸洗单元ⅰ混合罐或所述酸洗单元ⅱ混合罐时,所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的出口为所述酸洗单元ⅰ混合罐或所述酸洗单元ⅱ混合罐的出口(包含所述酸洗单元ⅰ混合罐或所述酸洗单元ⅱ混合罐内的酸洗液用泵输送,此泵的出口)、所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口为所述酸洗单元ⅰ混合罐或所述酸洗单元ⅱ混合罐的进口(所述酸洗单元ⅰ或酸洗
单元ⅱ混合罐的进口补充水以及高浓度的酸洗液,混合成需要的浓度的酸洗液)。
89.基于以上处理系统,优选的,还设有水洗单元ⅰ和/或水洗单元ⅱ,
90.所述水洗单元ⅰ的出口连接到所述溴元素吸收设备的水洗液进口,所述溴元素吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ或水洗收集罐ⅰ或通过水洗液排放口排放出本系统(所述水洗单元ⅰ设有循环水洗罐ⅰ或水洗收集罐ⅰ或水洗液排放口);
91.或所述水洗单元ⅱ的出口连接到所述苯系物吸收设备的水洗液进口,所述苯系物吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ或水洗收集罐ⅱ或通过水洗液排放口排放出本系统(所述水洗单元ⅱ设有循环水洗罐ⅱ或水洗收集罐ⅱ或水洗液排放口);
92.对于水洗单元ⅰ或水洗单元ⅱ,水洗过程可以是循环的水洗形式,也可以是一次性的水洗形式:
93.所述循环的水洗形式,例如从所述水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ将水洗液(即水)打到所述溴元素吸收设备的水洗液进口,所述溴元素吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ的进口,组成这样的循环对所述溴元素吸收设备进行水洗;或例如从所述水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ将水洗液(即水)打到所述苯系物吸收设备的水洗液进口,所述苯系物吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ的进口,组成这样的循环对所述苯系物吸收设备进行水洗;
94.所述一次性的水洗形式,例如从所述水洗单元ⅰ的出口将水洗液(即水)打到所述溴元素吸收设备的水洗液进口,所述溴元素吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅰ的水洗收集罐ⅰ的进口,所述溴元素吸收设备一直接收到从所述水洗单元ⅰ的出口提供的新鲜水洗液(即水);或例如从所述水洗单元ⅱ的出口将水洗液(即水)打到所述苯系物吸收设备的水洗液进口,所述苯系物吸收设备的水洗液出口连接到所述水洗单元ⅱ的水洗收集罐ⅱ的进口,所述苯系物吸收设备一直接收到从所述水洗单元ⅱ的出口提供的新鲜水洗液(即水)。
95.设有水洗单元ⅰ和/或水洗单元ⅱ的目的之一是用水洗去所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的阳离子(粘附的阳离子的来源为所述含苯系物和溴元素的混合溶液在经过所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备时粘附在树脂上),例如水溶液ⅰ的铁、铬、镍、钴、锰、钠等离子,溶于水洗掉;或水溶液ⅱ的钴、锰、钠等离子,溶于水洗掉;设有水洗单元ⅰ和/或水洗单元ⅱ的目的之二是酸洗和碱性物质再生之间的步骤之间增加水洗步骤,有利于避免所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的酸消耗碱性物质再生液的量;设有水洗单元ⅰ和/或水洗单元ⅱ的目的之三是在碱性物质再生之后到正常吸附运行之间增加水洗步骤,有利于避免对于需要处理的所述含苯系物和溴元素的混合溶液中含有的阳离子与所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备上粘附的碱性物质反应生成不溶于水的固体物质,例如钴、锰离子遇到碱会生成氢氧化钴、氢氧化锰的不溶物;铁、铬、镍离子遇到碱也会反应生成各自的不溶物固体。所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ并非是在所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ内进行水洗,而是所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ是为所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备提供水洗液(即水),在所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备内用所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ提供的水洗液(即水)对所述溴元素吸收设备或所述苯系物吸收设备进行水洗;
96.基于以上处理系统,优选的,所述水洗单元ⅰ包括循环水洗罐ⅰ、新鲜水洗液带压补充管道、水洗单元ⅰ缓冲罐中的至少一个,或所述水洗单元ⅰ还包括水洗收集罐ⅰ;所述水洗单元ⅱ包括循环水洗罐ⅱ、新鲜水洗液带压补充管道、水洗单元ⅱ缓冲罐中的至少一个,或所述水洗单元ⅱ还包括水洗收集罐ⅱ。当所述水洗单元ⅰ或水洗单元ⅱ为所述循环水洗罐ⅰ或循环水洗罐ⅱ时,所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的出口为所述循环水洗罐ⅰ或所述循环水洗罐ⅱ的出口(包含所述循环水洗罐ⅰ或所述循环水洗罐ⅱ内的水洗液用所述水洗泵ⅰ或所述水洗泵ⅱ输送,所述水洗泵ⅰ或所述水洗泵ⅱ的出口)、所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的进口为所述循环水洗罐ⅰ或所述循环水洗罐ⅱ的进口(补充水洗液,即水);或当所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ为所述新鲜水洗液(即水)带压补充管道时,所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的出口为所述新鲜水洗液带压补充管道的出口、所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的进口为所述新鲜水洗液带压补充管道的进口;或当所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ为所述水洗单元ⅰ缓冲罐或所述水洗单元ⅱ缓冲罐时,所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的出口为所述水洗单元ⅰ缓冲罐或所述水洗单元ⅱ缓冲罐的出口(包含所述水洗单元ⅰ缓冲罐或所述水洗单元ⅱ缓冲罐内的水洗液用泵输送,此泵的出口)、所述水洗单元ⅰ或所述水洗单元ⅱ的进口为所述水洗单元ⅰ缓冲罐或所述水洗单元ⅱ缓冲罐的进口(补充水洗液,即水)。
97.基于以上处理系统,优选的,所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备的上方还设有进气口,所述进气口放空或进气口连接压缩气体,用于给气体(避免将所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备排空时,所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备内形成负压)将所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备中的液体排空(例如打开进气口的阀门)。
98.基于以上处理系统,优选的,所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备的下方还设有排空口,用于将所述溴元素吸收设备或苯系物吸收设备中的液体排空(例如打开进空口的阀门)。
99.基于以上处理系统,优选的,还设有回收单元,所述回收单元包括回收单元ⅰ、回收单元ⅱ、回收单元ⅲ、回收单元ⅳ中的至少一个,
100.所述去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐或溶剂回收罐的排放口连接到所述回收单元ⅰ的进口,所述回收单元ⅰ的回收溶剂出口收集或回用到所述去苯系物单元ⅱ的进口;所述回收单元ⅰ包括回收单元ⅰ的蒸发塔、蒸发再沸器(用于加热,也可以用其他形式的加热设备替换蒸发再沸器)、塔顶冷凝器,所述回收单元ⅰ的回收溶剂出口是所述回收单元ⅰ的蒸发塔的气相经过所述塔顶冷凝器冷凝后的塔顶冷凝器的出口;用加热的方式将溶解了苯系物后的溶剂加热蒸发成溶剂的蒸汽,经过所述塔顶冷凝器冷凝得到纯的溶剂回用;所述回收单元ⅰ的蒸发塔的底部排放口排放出本系统;
101.所述酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ或酸洗收集罐ⅰ的排放口连接到所述回收单元ⅱ的进口,所述回收单元ⅱ的酸出口连接到所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口;所述回收单元ⅱ包括回收单元ⅱ的蒸发塔、蒸发再沸器(用于加热,也可以用其他形式的加热设备替换蒸发再沸器),所述回收单元ⅱ是用加热的方式将酸进行浓缩(酸洗过程会带回来一部分的水,通过加热将此水蒸发掉一部分,所述回收单元ⅱ的酸出口即所述蒸发塔浓缩后的排放口),以便再次作为酸洗单元ⅰ或酸洗单元ⅱ的酸使用,由于酸洗后的溶液中含有一定浓度的阳离子,故需要一部分排放避免阳离子的浓度越来越高,即控制稳定的酸洗液中阳离
子浓度,酸循环利用节省酸的用量;
102.所述酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ或酸洗收集罐ⅱ的排放口连接到所述回收单元ⅲ的进口,所述回收单元ⅲ的酸出口连接到所述酸洗单元ⅰ或所述酸洗单元ⅱ的进口;所述回收单元ⅲ包括回收单元ⅲ的蒸发塔、蒸发再沸器(用于加热,也可以用其他形式的加热设备替换蒸发再沸器),所述回收单元ⅲ是将用加热的方式将酸进行浓缩(酸洗过程会带回来一部分的水,通过加热将此水蒸发掉一部分,所述回收单元ⅲ的酸出口即所述蒸发塔浓缩后的排放口),以便再次作为酸洗单元ⅰ或酸洗单元ⅱ的酸使用,由于酸洗后的溶液中含有一定浓度的阳离子,故需要一部分排放避免阳离子的浓度越来越高,即控制稳定的酸洗液中阳离子浓度,酸循环利用节省酸的用量;
103.所述萃取设备的萃取罐或分离罐的萃取剂排出液出口连接到所述回收单元ⅳ的进口,所述回收单元ⅳ的萃取剂出口收集或回用到萃取设备的萃取罐的萃取液进口;所述回收单元ⅳ包括回收单元ⅳ的蒸发塔、蒸发再沸器(用于加热,也可以用其他形式的加热设备替换蒸发再沸器)、塔顶冷凝器,所述回收单元ⅳ的萃取剂出口为所述回收单元ⅳ的蒸发塔的气相经过所述塔顶冷凝器冷凝后的塔顶冷凝器的出口;用加热的方式将溶解了苯系物后的萃取剂加热蒸发成萃取剂的蒸汽,经过所述塔顶冷凝器冷凝得到纯的萃取剂回用;所述回收单元ⅳ的蒸发塔的底部排放口排放出本系统。
104.基于以上处理系统,优选的,所述溴元素吸收设备设有再生液进口、水洗液进口、酸洗液进口、进气口、进水口、出水口、水洗液出口、酸洗液出口、再生液出口,或还设有排空口、溶剂进口、溶剂出口,在所述溴元素吸收设备的上方或下方设计集管(或称为母管、总管),将所述溴元素吸收设备的再生液进口、水洗液进口、酸洗液进口、溶剂进口、进气口、排空口、溶剂出口、进水口、出水口、水洗液出口、酸洗液出口或再生液出口按需要连接到所述集管上(与集管连接处设计阀门),用阀门按系统运行步骤调节阀门的开、关实现系统的运行。
105.基于以上处理系统,优选的,所述溴元素吸收设备的上方或下方的集管可以是水平方向的、竖直方向的、倾斜角度的,各种方向均可以。
106.基于以上处理系统,优选的,所述苯系物吸收设备设有再生液进口、水洗液进口、酸洗液进口、进水口、再生液出口、进气口、酸洗液出口、水洗液出口、出水口,或还设有排空口,在所述苯系物吸收设备的上方或下方设计集管(或称为母管、总管),将所述苯系物吸收设备的再生液进口、水洗液进口、酸洗液进口、进水口、再生液出口、进气口、酸洗液出口、水洗液出口、出水口或排空口按需要连接到所述集管上(与集管连接处设计阀门),用阀门按系统运行步骤调节阀门的开、关实现系统的运行。
107.基于以上处理系统,优选的,所述苯系物吸收设备的上方或下方的集管可以是水平方向的、竖直方向的、倾斜角度的,各种方向均可以。
108.基于以上处理系统,优选的,所述含苯系物和溴元素的混合溶液为对苯二甲酸生产装置的含苯系物和溴元素的混合溶液(一般目前当做污水),包括对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水过滤后的水溶液(即水溶液ⅰ)、对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁离子后的水溶液(即水溶液ⅱ)或对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后的水溶液(即水溶液ⅲ):
109.例如对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水过滤后得到的水溶液(主要含
的苯系物包括苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对甲基苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根,还有钴、锰、溴、钠、铁、铬、镍等离子,即水溶液ⅰ,污水)、对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁离子后的水溶液(即所述水溶液ⅱ,污水),或对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后的水溶液(即所述水溶液ⅲ,污水):
110.所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅱ)是指向氧化残渣加水并添加碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等),提升ph到4~6.5,铁、铬、镍离子形成固体不溶物,过滤后得到的剩余水溶液(主要含的苯系物包括苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对甲基苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根,还有钴、锰、溴、钠等离子);
111.所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅲ)是指向氧化残渣加水并添加碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等),提升ph到>8.5,铁、铬、镍、钴、锰等离子形成固体不溶物,过滤后得到的剩余水溶液(主要含的苯系物包括苯二甲酸及其酸根、苯甲酸及其酸根、对甲基苯甲酸及其酸根、对羧基苯甲醛及其酸根,还有溴、钠等离子),备注:除铁、铬、镍、钴、锰离子也可以分步骤实施,先提升ph到4~6.5,铁、铬、镍离子形成固体不溶物,过滤除去,再对此水溶液提升ph到>8.5钴、锰等离子形成固体不溶物,过滤除去;或所述对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水并去除铁、钴、锰离子后得到的水溶液(即所述水溶液ⅲ)是指将氧化残渣加水并过滤后的水溶液经过钴锰吸附树脂吸附掉了水溶液中的钴、锰等阳离子离子后剩余的水溶液。
112.基于以上处理系统,优选的,为了本处理系统的运行平稳,可以设置多个缓冲罐和/或输送泵。
113.本实用新型所述排放为经过本实用新型的处理后从本实用新型的工艺路线中排放出去,无论排放之后采取何种具体处理的方法均不影响本实用新型内容的保护。
114.本实用新型所设计的不同步骤、单元等的目的不同且相互独立,每一个步骤、单元等即可以单独应用也可以按实际需求进行选择和不同顺序的组合,也可以只选择应用其中的一部分步骤、单元等,均在本实用新型专利保护的范围内。
115.有益效果
116.本实用新型公开了一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,通过本系统把混合溶液中的苯系物和溴元素提取出来,降低了苯系物和溴元素在混合溶液中的浓度,也就降低了此混合溶液中的苯系物和溴元素对污水处理造成的不利影响,同时将溴转化为氢溴酸物质回收,一举两得。
117.并且本系统的操作简单,设备简单,并充分的考虑到了尽量的回收回用(将其中的溴最大能力的回收,几乎没有浪费),对降低企业运行成本帮助甚大。
附图说明
118.图1为实施例一、实施例二、实施例四为对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统的示意图。
119.图2为电渗析浓缩装置的设备流程示意图。
120.图3为电渗析浓缩装置的原理图。
121.图4为双极膜电渗析设备的设备流程示意图。
122.图5为双极膜电渗析设备的原理图。
123.图6为实施例三a部分的局部替换图1中对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统的示意图。
124.图7为实施例三b部分的局部替换图1中对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统的示意图。
125.图例:
126.127.128.129.具体实施方式
130.下述所有实施例所处理的混合溶液都为含苯系物和溴元素的混合溶液,来源为对苯二甲酸生产装置的含苯系物和溴元素的混合溶液(污水),具体是对苯二甲酸生产装置氧化工序的氧化残渣加水过滤后的水溶液(污水),即所述水溶液ⅰ(即下述所有实施例处理的混合溶液均为水溶液ⅰ),先分析水溶液ⅰ成分分析结果如下(单位ppm):
[0131][0132][0133]
实施例一
[0134]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、
再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ(本实施例去苯系物单元ⅰ为酸化设备):
[0135]
含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例是水溶液ⅰ)01连接到酸化设备的酸化罐02的进水口,酸化设备的酸化罐02的另一个进口连接到加酸泵47的出口。酸化设备的酸化罐02的底部出水口连接过滤装置ⅰ03的进水口,过滤装置ⅰ03的出水口连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05;
[0136]
酸洗单元ⅰ为循环酸洗罐ⅰ25,循环酸洗罐ⅰ25底部连接到酸洗单元ⅰ的酸洗泵ⅰ27的进口,酸洗单元ⅰ的酸洗泵ⅰ27的出口连接到溴元素吸收设备04的酸洗液进口53,溴元素吸收设备04的酸洗液出口59连接到酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的进口,酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的底部排放口连接到回收单元ⅱ的蒸发塔28的进口,回收单元ⅱ包含蒸发塔28和蒸发再沸器29,回收单元ⅱ的蒸发塔28与回收单元ⅱ的蒸发再沸器29相连(蒸发再沸器29连接到蒸汽管道37进行加热),回收单元ⅱ的蒸发塔28顶部设有回收单元ⅱ的蒸汽排放管道49,回收单元ⅱ的蒸发塔28的底部酸出口连接到酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的进口;回收单元ⅱ的蒸发塔28设有回收单元ⅱ的排放口61;
[0137]
水洗单元ⅰ为循环水洗罐ⅰ18,循环水洗罐ⅰ18底部连接到水洗单元ⅰ的水洗泵ⅰ23的进口,水洗单元ⅰ的水洗泵ⅰ23的出口连接到溴元素吸收设备04的水洗液进口52,溴元素吸收设备04的水洗液出口58连接到水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ18的进口;
[0138]
溴元素吸收设备04的上方设有进气口55、下方设有排空口50;
[0139]
再生单元ⅰ为循环再生罐ⅰ06,循环再生罐ⅰ06底部连接到再生单元ⅰ的再生泵ⅰ08的进口,再生单元ⅰ的再生泵ⅰ08的出口连接到溴元素吸收设备04的再生液进口51,溴元素吸收设备04的再生液出口60连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口;
[0140]
再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的底部出液口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口,蒸发浓缩装置包含蒸发塔41和蒸发再沸器42,蒸发浓缩装置的蒸发塔41与蒸发浓缩装置的蒸发再沸器42相连(蒸发再沸器42连接到蒸汽管道37进行加热),蒸发浓缩装置的蒸发塔41顶部设有蒸汽排放口44,蒸发浓缩装置的蒸发塔41底部浓缩液出水口43连接到冷却器45的进水口,冷却器45的出水口连接到过滤装置ⅱ46的进水口,过滤装置ⅱ46的出水口连接到双极膜电渗析设备30的进水口(即双极膜电渗析设备的进水口221);
[0141]
双极膜电渗析设备30的产酸罐31上安装有加热器、吹气装置,产酸罐31收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的产碱罐32连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口或收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的淡盐水罐33连接到双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的进水口,双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出水口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口。
[0142]
对于上述含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0143]
步骤1:水溶液ⅰ进入到酸化设备的酸化罐02,在酸化设备的酸化罐02内加入通过加酸泵47加进来的酸(本实施例选择醋酸,调节ph=3),水溶液ⅰ加酸搅拌后经过过滤装置ⅰ03过滤,过滤后进入溴元素吸收设备04吸附溴元素(吸附过程对水溶液ⅰ中剩余的苯系物也会吸收一部分,本实施例溴元素吸收设备04内填充对溴有吸附能力的树脂,树脂装填量10l,树脂内的流速是10l/h),之后从溴元素吸收设备04的出水口05排放出本系统;
[0144]
步骤2:经过溴元素吸收设备04处理10小时后停止进入,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内排空;
[0145]
步骤3:酸洗单元ⅰ的进口36向循环酸洗罐ⅰ25补充酸洗液(本实施例用5%的醋酸作为酸洗液,补酸体积40l),循环酸洗罐ⅰ25用酸洗泵ⅰ27将酸洗液打到溴元素吸收设备04对溴元素吸收设备04酸洗(酸洗速度20l/h),酸洗后的酸洗液回到循环酸洗罐ⅰ25,建立此循环进行循环酸洗;酸洗2个小时结束,对溴元素吸收设备04酸洗完成后将循环酸洗罐ⅰ25内的酸洗液排放到回收单元ⅱ的蒸发塔28蒸发提浓(浓缩1.5倍),提浓后从回收单元ⅱ的蒸发塔28底部再将提浓后的酸洗液一部分排放回循环酸洗罐ⅰ25用与下次酸洗、另一部分从蒸发塔28的排放口61排放出本系统;
[0146]
步骤4:打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内的酸洗液排空;排出来的酸洗液可再收集回循环酸洗罐ⅰ25;
[0147]
步骤5:水洗单元ⅰ的进口48向循环水洗罐ⅰ18补水(补水量40l),循环水洗罐ⅰ18用水洗泵ⅰ23将水洗液打到溴元素吸收设备04对溴元素吸收设备04水洗(水洗速度20l/h),水洗后的水洗液回到循环水洗罐ⅰ18,建立此循环进行循环水洗;
[0148]
步骤6:水洗2个小时结束,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内的水洗液排空;同时循环水洗罐ⅰ18排空;
[0149]
步骤7:再生单元ⅰ的进口09向循环再生罐ⅰ06补充再生液(本实施例再生液是8%的氢氧化钠水溶液,再生液20l),循环再生罐ⅰ06用再生泵ⅰ08将再生液打到溴元素吸收设备04对溴元素吸收设备04再生(再生速度20l/h),再生后的再生液回到循环再生罐ⅰ06,建立此循环进行循环再生;
[0150]
步骤8:再生过程3个小时结束,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内的再生液排空;排出来的再生液可再收集回循环再生罐ⅰ06;
[0151]
步骤9:水洗单元ⅰ的进口48向循环水洗罐ⅰ18补水(补水量40l),循环水洗罐ⅰ18用水洗泵ⅰ23将水洗液打到溴元素吸收设备04对溴元素吸收设备04水洗(水洗速度20l/h),水洗后的水洗液到循环水洗罐ⅰ18,建立此循环进行循环水洗;
[0152]
步骤10:水洗2个小时结束,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内的水洗液排空,同时循环水洗罐ⅰ18排空,之后溴元素吸收设备04准备迎接水溶液ⅰ的下一次进料处理;
[0153]
步骤11:循环再生罐ⅰ06中存放的再生后的再生液进入蒸发浓缩装置的蒸发塔41蒸发提浓(浓缩4倍),提浓后得到的浓缩液经过冷却器45冷却后进入过滤装置ⅱ46进行过滤(浓缩后再生液中的对苯二甲酸钠盐超过其饱和溶解度而析出成固体被过滤除去),过滤装置ⅱ46之后进入双极膜电渗析设备30进行处理,处理得到的氢溴酸收集为本系统的产品(即产酸罐31,同时产酸罐31加热到50℃并吹入少量空气使得有些许气泡上浮)、处理得到的氢氧化钠收集为本系统的产品(即产碱罐32),也可以回到循环再生罐ⅰ06再次作为再生液使用、处理得到的淡盐水(即淡盐水罐33通过淡盐水泵34)进入蒸发浓缩装置的蒸发塔41再次蒸发提浓,并再次回到双极膜电渗析设备30进行处理。
[0154]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗
液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05都是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0155]
备注2:双极膜电渗析设备内部构造以及运行原理(备注:所有实施例中的双极膜电渗析的内部构造流程均如此,双极膜电渗析设备有二隔室的和三隔室的两种,二隔室的是双极膜+阳膜或阴膜的组合,三隔室的是双极膜+阳膜+阴膜的组合(转移效率高),如下介绍三隔室双极膜电渗析设备):
[0156]
双极膜电渗析设备30主要包含电极板正极201、电极板负极202、双极膜203、阴膜204、阳膜205以及酸室206、丢盐室207、碱室208、极水室225、极水罐209、循环极水泵210、丢盐水罐211、循环丢盐水泵212、循环碱罐213、循环碱泵214、循环酸罐215、循环酸泵216、产酸罐31、产碱罐32、淡盐水罐33。极水罐209的出口连接到循环极水泵210的进口,循环极水泵210的出口连接到极水室225的进口,极水室225的出口连接到极水罐209的进口组成循环;丢盐水罐211的出口连接到循环丢盐水泵212的进口,循环丢盐水泵212的出口连接到丢盐室207的进口,丢盐室207的出口连接到丢盐水罐211的进口组成循环;循环碱罐213的出口连接到循环碱泵214的进口,循环碱泵214的出口连接到碱室208的进口,碱室208的出口连接到循环碱罐213的进口组成循环;循环酸罐215的出口连接到循环酸泵216的进口,循环酸泵216的出口连接到酸室206的进口,酸室206的出口连接到循环酸罐215的进口组成循环。纯水管217连接到循环碱罐213的进口(补充纯水),循环碱罐213溢流到产碱罐32;纯水管217连接到循环酸罐215的进口(补充纯水),循环酸罐215溢流到产酸罐31;进水口221(即进入双极膜电渗析设备30需要处理的水溶液)连接到丢盐水罐211的进口补充水溶液(也就补充了离子),丢盐水罐211溢流到淡盐水罐33。
[0157]
首先双极膜203能将水电解成氢离子223和氢氧根离子224,将双极膜203、阴膜204、阳膜205按顺序排列组成多个交替的膜堆,在直流电场的作用下,对于所有的离子来说,阳离子116(指被处理的盐中含有的阳离子,即从补水221补进来的盐中的阳离子)和氢离子223向电极板负极202方向迁移、阴离子117(指被处理的盐中含有的阴离子,即从补水221补进来的盐中的阴离子)和氢氧根离子224向电极板正极201方向迁移。
[0158]
阳离子116和氢离子223能穿过阳膜205无法穿过阴膜204;阴离子117和氢氧根离子224能穿过阴膜204无法穿过阳膜205.
[0159]
丢盐室207内的阳离子116向电极板负极202方向移动穿过了阳膜205进入了碱室208、丢盐室207内的阴离子117向电极板正极201方向移动穿过了阴膜204进入了酸室206,故丢盐室207的离子一直失去。而双极膜203电解水产生的氢氧根离子224向电极板正极201方向移动进入了碱室208(与从丢盐室207过来的阳离子116形成碱)、双极膜203电解水产生的氢离子223向电极板负极202方向移动进入了酸室206(与从丢盐室207过来的阴离子117形成酸),由于直流电场是一直存在的,所以酸室206的酸浓度会逐步升高、碱室208的碱浓度也会逐步的升高。
[0160]
丢盐室207是不断通过丢盐罐211和丢盐循环泵212维持丢盐室207的水的流动的,为补充丢盐室的离子,需要不断的从进水口221补充含离子的水,并排放掉低离子浓度的水到淡盐水罐33,为避免相对高浓度的进水口221与丢盐循环泵212(相对低浓度)的回水直接混合,在丢盐室211内设有隔板,淡盐水罐33也是从丢盐循环泵212(相对低浓度)的回水一
侧引出排放的;
[0161]
酸室206是不断通过循环酸罐215和循环酸泵216维持酸室206的水的流动的,由于循环酸罐215的酸浓度是不断升高的,为保持循环酸罐215的酸浓度稳定,向循环酸罐215中控制流量的补充纯水217,补充纯水体积多了会不断的溢流到产酸罐31;
[0162]
酸室208是不断通过循环碱罐213和循环碱泵214维持碱室208的水的流动的,由于循环碱罐213的碱浓度是不断升高的,为保持循环碱罐213的碱浓度稳定,向循环碱罐213中控制流量的补充纯水217,补充纯水体积多了会不断的溢流到产碱罐32;
[0163]
另外,为保证导电性,电极板正极201与相邻的一片双极膜203之间、电极板负极202与相邻的一片双极膜203之间有极水,一般极水为氢氧化钠水溶液,也是用极水罐209和极水循环泵210进行循环的。
[0164]
注:本实用新型所有的实施例所用电渗析是杭州蓝然技术股份有限公司提供的ex-4s-ed,双极膜电渗析是杭州蓝然技术股份有限公司提供的ex-4s,反渗透膜使用杜邦的sw30hrle-440i,过滤器是常规市售5um的pp棉过滤器,苯和醋酸、氢氧化钠为工业级产品,溴元素吸收设备04内填充对溴有吸附能力的树脂是科海思(北京)科技有限公司提供的a62-mp树脂,苯系物吸收设备301内填充对苯系物有吸附能力的树脂是美国杜笙品牌tulsion的苯系物吸附树脂ads-600。
[0165]
利用上述系统运行实验:
[0166]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0167]
水溶液ⅰ成分分析结果如下:
[0168]
phtaba4-cbapt酸钴离子锰离子溴离子钠离子4.6873471625183452129687822131290
[0169]
在酸化设备的酸化罐02加醋酸调节ph=3后,经过过滤装置ⅰ03后水样如下:
[0170][0171]
经过溴元素吸收设备04从出水口05出水不同时间取样分析结果:
[0172][0173][0174]
酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25排出液如下:
[0175]
[0176]
水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ18排出液如下(酸洗后的水洗的步骤):
[0177][0178]
再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06排液口排出液如下(如下简称再生液a):
[0179]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子循环再生罐ⅰ06排出液12.873005332881888097
[0180]
水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ18排出液如下(再生后的水洗的步骤):
[0181][0182]
过滤装置ⅱ46的排出液分析如下:
[0183]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子过滤装置ⅱ46的排出液13.6112298928757731512
[0184]
产酸罐31分析如下:
[0185]
取样点溴离子钠离子酸度氢离子计产酸罐311186225121.5mol/l
[0186]
产碱罐32分析如下:
[0187][0188]
淡盐水罐33分析如下:
[0189]
取样点溴离子钠离子淡盐水罐33210255814
[0190]
结论:水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了酸度=1.5mol/l,溴离子=118622ppm的氢溴酸可以再次利用产生经济价值。
[0191]
实施例二
[0192]
a部分:
[0193]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ(本实施例去苯系物单元ⅰ为酸化设备):
[0194]
相对比实施例一,本实施例将实施例一中的“再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的底部出液口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口,蒸发浓缩装置包含蒸发塔41和蒸发再沸
器42,蒸发浓缩装置的蒸发塔41与蒸发浓缩装置的蒸发再沸器42相连(再沸器42连接到蒸汽管道37进行加热),蒸发浓缩装置的蒸发塔41顶部设有蒸汽排放口44,蒸发浓缩装置的蒸发塔41底部浓缩液出水口43连接到冷却器45的进水口,冷却器45的出水口连接到过滤装置ⅱ46的进水口,过滤装置ⅱ46的出水口连接到双极膜电渗析设备30的进水口(即双极膜电渗析设备的进水口221);双极膜电渗析设备30的产酸罐31上安装有加热器、吹气装置,产酸罐31收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的产碱罐32连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口或收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的淡盐水罐33连接到双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的进水口,双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出水口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口。”替换为“再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的底部出液口连接到反渗透浓缩装置38的进水口,反渗透浓缩装置38的淡水出口39排放,反渗透浓缩装置38的浓缩液(浓水)出口40连接到过滤装置ⅱ46的进水口,过滤装置ⅱ46的出水口连接到双极膜电渗析设备30的进水口(即双极膜电渗析设备的进水口221)。双极膜电渗析设备30的产酸罐31上安装有加热器、吹气装置,产酸罐31收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的产碱罐32连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口或收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的淡盐水罐33连接到双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的进水口,双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出水口连接到反渗透浓缩装置38的进水口。”,其余部分与实施例一完全相同。
[0195]
上述对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0196]
相对比实施例一,步骤11做如下替换,其余的步骤与实施例一完全相同,替换的步骤11如下:
[0197]
步骤11:循环再生罐ⅰ06中存放的再生后的再生液进入反渗透浓缩装置38提浓(浓缩4倍),提浓后得到的浓缩液(浓水)进入过滤装置ⅱ46进行过滤,过滤装置ⅱ46之后进入双极膜电渗析设备30进行处理,处理得到的氢溴酸收集为本系统的产品(即产酸罐31,同时产酸罐31加热到50℃并吹入少量空气使得有些许气泡上浮)、处理得到的氢氧化钠收集为本系统的产品(即产碱罐32),也可以回到循环再生罐ⅰ06再次作为再生液使用、处理得到的淡盐水(即淡盐水罐33通过淡盐水泵34)再次经过反渗透浓缩装置38提浓,并再次回到双极膜电渗析设备30进行处理。
[0198]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05都是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0199]
利用上述系统运行实验:
[0200]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0201]
本实验的来源水为实施例一中的再生液a,将再生液a用不同的后续方法处理,再生液a数据如下:
[0202]
再生液a(即再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06排液口排出液):
[0203]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子循环再生罐ⅰ06排出液12.873005332881888097
[0204]
上述再生液a经过反渗透浓缩装置38浓缩之后经过过滤装置ⅱ46并经过双极膜电渗析设备30处理后得到:
[0205]
产酸罐31分析如下:
[0206]
取样点溴离子钠离子酸度氢离子计产酸罐311243246011.6mol/l
[0207]
产碱罐32分析如下:
[0208]
取样点溴离子钠离子碱度氢氧根计产酸罐32698277931.3mol/l
[0209]
淡盐水罐33分析如下:
[0210][0211][0212]
结论:水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了酸度=1.6mol/l,溴离子=124324ppm的氢溴酸可以再次利用产生经济价值。本实验也证明了用反渗透浓缩装置38代替蒸发浓缩装置(主要设备蒸发塔41、再沸器42)产生的效果是相同的。
[0213]
b部分:
[0214]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ(本实施例去苯系物单元ⅰ为酸化设备):
[0215]
相对比实施例一,本实施例将实施例一中的“再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的底部出液口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口,蒸发浓缩装置包含蒸发塔41和蒸发再沸器42,蒸发浓缩装置的蒸发塔41与蒸发浓缩装置的蒸发再沸器42相连(再沸器42连接到蒸汽管道37进行加热),蒸发浓缩装置的蒸发塔41顶部设有蒸汽排放口44,蒸发浓缩装置的蒸发塔41底部浓缩液出水口43连接到冷却器45的进水口,冷却器45的出水口连接到过滤装置ⅱ46的进水口,过滤装置ⅱ46的出水口连接到双极膜电渗析设备30的进水口(即双极膜电渗析设备的进水口221);双极膜电渗析设备30的产酸罐31上安装有加热器、吹气装置,产酸罐31收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的产碱罐32连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口或收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的淡盐水罐33连接到双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的进水口,双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出水口连接到蒸发浓缩装置的蒸发塔41的进水口。”替换为“再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的底部出液口连接到电渗析浓缩装置20的进水口113,电渗析浓缩装置20的淡水出口21排放;电渗析浓缩装置20的浓缩液(浓水)出口22连接到过滤装置ⅱ46的进水口,过滤装置ⅱ46的出水口连接到双极膜电渗析设备30的进水口(即双极膜电渗析设备的进水口221)。双极膜电渗析设备30的产酸罐31上安装有加热器、吹气装置,产酸罐31收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的产碱罐32连接到再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06的进口或收集回收到桶中;双极膜电渗析设备的淡盐水罐33连接到双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的进水口,双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出水口连接到电渗析浓缩装置20的进水口113。”,其余部分与实施例一完全相同。
[0216]
上述对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0217]
相对比实施例一,步骤11做如下替换,其余的步骤与实施例一完全相同,替换的步骤11如下:
[0218]
步骤11:循环再生罐ⅰ06中存放的再生后的再生液进入电渗析浓缩装置20提浓(浓缩4倍),提浓后得到的浓缩液(浓水)进入过滤装置ⅱ46进行过滤,过滤装置ⅱ46之后进入双极膜电渗析设备30进行处理,处理得到的氢溴酸收集为本系统的产品(即产酸罐31,同时产酸罐31加热到50℃并吹入少量空气使得有些许气泡上浮)、处理得到的氢氧化钠收集为本系统的产品(即产碱罐32),也可以回到循环再生罐ⅰ06再次作为再生液使用、处理得到的淡盐水(即淡盐水罐33通过淡盐水泵34)再次经过电渗析浓缩装置20提浓,并再次回到双极膜电渗析设备30进行处理。
[0219]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05都是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0220]
备注:电渗析浓缩装置内部构造以及运行原理(备注:所有实施例中的电渗析浓缩装置的内部构造流程均如此):
[0221]
电渗析浓缩装置主要包含电极板正极101、电极板负极102、阴膜103、阳膜104以及丢盐室111、浓缩室112、极水室118、极水罐105、极水循环泵106、丢盐罐107、丢盐循环泵108、浓缩罐109、循环浓缩泵110。极水罐105的出口连接到极水循环泵106的进口,极水循环泵106的出口连接到极水室118的进口,极水室118的出口连接到极水罐105的进口组成循环;丢盐罐107的出口连接到丢盐循环泵108的进口,丢盐循环泵108的出口连接到丢盐室111的进口,丢盐室111的出口连接到丢盐罐107的进口组成循环;浓缩罐109的出口连接到循环浓缩泵110的进口,循环浓缩泵110的出口连接到浓缩室112的进口,浓缩室112的出口连接到浓缩罐109的进口组成循环。进水口113(即进入电渗析浓缩装置20需要处理的水溶液)连接到丢盐罐107的进口补充水溶液(也就补充了离子),丢盐罐107从淡水出口21溢流;进水口113(即进入电渗析浓缩装置20需要处理的水溶液)连接到浓缩罐109的进口,浓缩罐109通过浓缩液(浓水)出口22溢流。
[0222]
将阴膜103、阳膜104交替叠装(之间有隔板),组成多个阴膜103、阳膜104交替的膜堆,在膜堆的两端设有电极(电极板正极101、电极板负极102),在直流电场作用下产生离子的定向迁移,阴离子117向电极板正极101方向迁移、阳离子116向电极板负极102方向迁移,阴离子117能穿过阴膜103无法穿过阳膜104,同理阳离子116能穿过阳膜104无法穿过阴膜103。
[0223]
这样的组合就会在膜堆中形成丢盐室111(丢盐室111的阳离子116透过了阳膜104丢失、阴离子117透过了阴膜103丢失,故含盐量不断降低)和浓缩室112(浓缩室112得到阳离子116和阴离子117,故含盐量不断升高),为保证丢盐室111和浓缩室112的水流动以及新鲜离子等提供以及置换:
[0224]
丢盐室111是不断通过丢盐罐107和丢盐循环泵108维持丢盐室111的水的流动的,为补充丢盐室的离子,需要不断的从进水口113补充含离子的水,并从淡水出口21排放掉低离子浓度的水,为避免相对高浓度的进水口113与丢盐循环泵108(相对低浓度)的回水直接混合,在丢盐室107内设有隔板,淡水出口21也是从丢盐循环泵108(相对低浓度)的回水一侧引出排放的;
[0225]
浓缩室112是不断通过浓缩罐109和浓缩循环泵110维持浓缩室112的水的流动的,
由于一般浓缩室离子升高也会伴随体积膨胀,故会不断的排放浓缩液(浓水)22;或不断的从进水口113补充水溶液到浓缩室112,即补充了体积,使得浓缩室112从浓缩液(浓水)出口22溢流,控制进水口113补充到浓缩室112水溶液的量来控制浓缩室112的浓度(即一部分从进水口113补充的水溶液不经过处理直接与浓缩后的水溶液在浓缩室112内混合,配成最终的浓缩液从浓缩液(浓水)出口22溢流)。
[0226]
另外,为保证导电性,电极板正极101与相邻的一片阴膜103之间、电极板负极102与相邻的一片阳膜104之间有极水,一般极水为氢氧化钠水溶液,也是用极水罐105和极水循环泵106进行循环的。
[0227]
利用上述系统运行实验:
[0228]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0229]
本实验的来源水为实施例一中的再生液a,将再生液a用不同的后续方法处理,再生液a数据如下:
[0230]
再生液a(即再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06排液口排出液):
[0231]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子循环再生罐ⅰ06排出液12.873005332881888097
[0232]
上述再生液a经过电渗析浓缩装置20浓缩之后经过过滤装置ⅱ46并经过双极膜电渗析设备30处理后得到:
[0233]
产酸罐31分析如下:
[0234]
取样点溴离子钠离子酸度氢离子计产酸罐311208767531.6mol/l
[0235]
产碱罐32分析如下:
[0236]
取样点溴离子钠离子碱度氢氧根计产酸罐32842271231.2mol/l
[0237]
淡盐水罐33分析如下:
[0238]
取样点溴离子钠离子淡盐水罐33199865773
[0239]
结论:水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了酸度=1.6mol/l,溴离子=120876ppm的氢溴酸可以再次利用产生经济价值。本实验也证明了用电渗析浓缩装置20代替蒸发浓缩装置(主要设备蒸发塔41、再沸器42)产生的效果是相同的。
[0240]
总体结论:对于浓缩装置,使用蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38进行浓缩,得到的双极膜电渗析设备30的产酸罐31、产碱罐32、淡盐水罐33的分析结果基本上是相同的,起到的作用是相同的,都是浓缩的作用,能为双极膜电渗析设备30提供较浓的进水,故可以推论三种浓缩方式都是可行的,完全可以互换。
[0241]
即相同的,使用蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38,水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了氢
溴酸可以再次利用产生经济价值。
[0242]
故证明了使用蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38的作用都是相同的,都只是浓缩的作用,三者之间完全可互为替换。包含例如再生单元ⅰ的再生液用反渗透浓缩装置浓缩38,而双极膜电渗析设备30的淡盐水泵34的出口用电渗析浓缩装置20或蒸发浓缩装置这种类似的组合,即再生单元ⅰ的再生液的浓缩或双极膜电渗析设备的淡盐水泵34的出口的浓缩可以任选蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38中的一种或几种进行组合。
[0243]
实施例三
[0244]
a部分:
[0245]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ(本实施例去苯系物单元ⅰ为苯系物吸收设备):
[0246]
相对比实施例一、实施例二,本实施例将实施例一、实施例二中的“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例是水溶液ⅰ)01连接到酸化设备的酸化罐02的进水口,酸化设备的酸化罐02的另一个进口连接到加酸泵47的出口。酸化设备的酸化罐02的底部出水口连接过滤装置ⅰ03的进水口,过滤装置ⅰ03的出水口连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05”替换为“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例是水溶液ⅰ)01连接到苯系物吸收设备301的进水口324,苯系物吸收设备301底部的出水口329连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05;酸洗单元ⅱ为循环酸洗罐ⅱ308,循环酸洗罐ⅱ308底部连接到酸洗单元ⅱ的酸洗泵ⅱ310的进口,酸洗单元ⅱ的酸洗泵ⅱ310的出口连接到苯系物吸收设备301的酸洗液进口323,苯系物吸收设备301的酸洗液出口327连接到酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ308的进口,酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ308的底部排放口连接到回收单元ⅲ的蒸发塔312的进口,回收单元ⅲ包括蒸发塔312和蒸发再沸器313,回收单元ⅲ的蒸发塔312和回收单元ⅲ的蒸发再沸器313相连(蒸发再沸器313连接到蒸汽管道37进行加热),回收单元ⅲ的蒸发塔312顶部设有回收单元ⅲ的蒸汽排放管道314,回收单元ⅲ的蒸发塔312的底部酸出口连接到酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ308的进口;回收单元ⅲ的蒸发塔312设有回收单元ⅲ的排放口331;水洗单元ⅱ为循环水洗罐ⅱ316,循环水洗罐ⅱ316底部连接到水洗单元ⅱ的水洗泵ⅱ318的进口,水洗单元ⅱ的水洗泵ⅱ318的出口连接到苯系物吸收设备301的水洗液进口322,苯系物吸收设备301的水洗液出口328连接到水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ316的进口;苯系物吸收设备301的上方设有进气口326、下方设有排空口330;再生单元ⅱ为循环再生罐ⅱ302,循环再生罐ⅱ302底部连接到再生单元ⅱ的再生泵ⅱ304的进口,再生单元ⅱ的再生泵ⅱ304的出口连接到苯系物吸收设备301的再生液进口321,苯系物吸收设备301的再生液出口325连接到再生单元ⅱ的循环再生罐ⅱ302的进口”,其余部分与实施例一、实施例二完全相同。
[0247]
上述对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0248]
相对比实施例一、实施例二,步骤1~2做如下替换,其余的步骤与实施例一、实施例二完全相同,替换的步骤1~2如下:
[0249]
步骤1:
[0250]
(1),水溶液ⅰ进入到苯系物吸收设备301(本实施例苯系物吸收设备301内填充对
苯系物有吸附能力的树脂,树脂装填量10l,水溶液ⅰ在树脂内的流速是10l/h),水溶液ⅰ中的苯系物会被苯系物吸收设备301会吸附,之后进入溴元素吸收设备04吸附溴元素(吸附过程对水溶液ⅰ中剩余的苯系物也会吸收一部分,本实施例溴元素吸收设备内填充对溴有吸附能力的树脂,树脂装填量10l,树脂内的流速是10l/h),之后从出水口05排放出本系统;
[0251]
(2)经过苯系物吸收设备301处理10小时后停止进入,打开苯系物吸收设备301的进气口326,同时打开苯系物吸收设备301的排空口330,将苯系物吸收设备301内排空;
[0252]
(3)酸洗单元ⅱ的进口311向循环酸洗罐ⅱ308补充酸(本实施例用5%的醋酸,补酸体积40l),循环酸洗罐ⅱ308用酸洗泵ⅱ310将酸洗液打到苯系物吸收设备301对苯系物吸收设备301酸洗(酸洗速度20l/h),酸洗后的酸洗液回到循环酸洗罐ⅱ308,建立此循环进行循环酸洗;酸洗2个小时结束,对苯系物吸收设备301酸洗完成后将循环酸洗罐ⅱ308内的酸洗液排放到回收单元ⅲ的蒸发塔312蒸发提浓(浓缩1.5倍),提浓后回收单元ⅲ的蒸发塔312底部再将提浓后的酸洗液一部分排放回循环酸洗罐ⅱ308用与下次酸洗、另一部分从蒸发塔312的排放口331排放出本系统;
[0253]
(4)打开苯系物吸收设备301的进气口326,同时打开苯系物吸收设备301的排空口330,将苯系物吸收设备301内的酸洗液排空;排出来的酸洗液可再收集回循环酸洗罐ⅱ308;
[0254]
(5)水洗单元ⅱ的进口319向循环水洗罐ⅱ316补水(补水量40l),循环水洗罐ⅱ316用水洗泵ⅱ318将水洗液打到苯系物吸收设备301对苯系物吸收设备301水洗(水洗速度20l/h),水洗后的水洗液回到循环水洗罐ⅱ316,建立此循环进行循环水洗;
[0255]
(6)水洗2个小时结束,打开苯系物吸收设备301的进气口326,同时打开苯系物吸收设备301的排空口330,将苯系物吸收设备301的水洗液排空;同时循环水洗罐ⅱ316排空;
[0256]
(7)再生单元ⅱ的进口305向循环再生罐ⅱ302补充再生液(本实施例再生液是8%的氢氧化钠水溶液,再生液20l),循环再生罐ⅱ302用再生泵ⅱ304将再生液打到苯系物吸收设备301对苯系物吸收设备301再生(再生速度20l/h),再生后的再生液回到循环再生罐ⅱ302,建立此循环进行循环再生;
[0257]
(8)再生过程3个小时结束,打开苯系物吸收设备301的进气口326,同时打开苯系物吸收设备301的排空口330,将苯系物吸收设备301内的再生液排空;排出来的再生液可再收集回循环再生罐ⅱ302;
[0258]
(9)水洗单元ⅱ的进口319向循环水洗罐ⅱ316补水(补水量40l),循环水洗罐ⅱ316用水洗泵ⅱ318将水洗液打到苯系物吸收设备301对苯系物吸收设备301水洗(水洗速度20l/h),水洗后的水洗液回到循环水洗罐ⅱ316,建立此循环进行循环水洗;
[0259]
(10)水洗2个小时结束,打开苯系物吸收设备301的进气口326,同时打开苯系物吸收设备301的排空口330,将苯系物吸收设备301内的水洗液排空,同时循环水洗罐ⅱ316排空,之后苯系物吸收设备301准备迎接水溶液ⅰ的下一次进料处理;
[0260]
步骤2:水溶液ⅰ经过苯系物吸收设备301吸附苯系物后,再经过溴元素吸收设备04处理10小时后停止进入,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内排空;
[0261]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05都
是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0262]
备注2:苯系物吸收设备301上连接的再生液进口321、水洗液进口322、酸洗液进口323、进水口324、再生液出口325、进气口326、酸洗液出口327、水洗液出口328、出水口329、排空口330都是用阀门与苯系物吸收设备301连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0263]
利用上述系统运行实验:
[0264]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0265]
本实验的来源水为水溶液ⅰ,水溶液ⅰ成分分析结果如下:
[0266]
phtaba4-cbapt酸钴离子锰离子溴离子钠离子4.6873471625183452129687822131290
[0267]
经过苯系物吸收设备301从出水口329出水不同时间取样分析结果:
[0268][0269]
酸洗单元ⅱ的循环酸洗罐ⅱ308排出液如下:
[0270][0271]
水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ316排出液如下(酸洗后的水洗的步骤):
[0272][0273]
再生单元ⅱ的循环再生罐ⅱ302排液口排出液如下:
[0274]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子循环再生罐ⅱ302排出液12.95312317912893200311.2
[0275]
水洗单元ⅱ的循环水洗罐ⅱ316排出液如下(再生后的水洗的步骤):
[0276][0277]
结论:水溶液ⅰ经过本实验,“本实验的苯系物吸收设备301的从出水口329出水”与“实施例一、实施例二的将水溶液ⅰ经过酸化设备的酸化罐02加醋酸调节ph=3后,经过过滤装置ⅰ03后水样”相似,都是降低了水溶液ⅰ中的苯系物浓度(ta、ba、4-cba、pt酸),对于其他的钴离子、锰离子、溴离子、钠离子也是相同的浓度均没有影响浓度没有变化,故可以推论经过本实验的苯系物吸收设备301的从出水口329出水按实施例一、实施例二的酸化之后的过滤装置ⅰ03出水口水样的后续路线(步骤)实施(即用苯系物吸收设备301代替酸化设备)可以得到与实施例一、实施例二相同的结果。
[0278]
即水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了氢溴酸可以再次利用产生经济价值。
[0279]
b部分:
[0280]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅰ(本实施例去苯系物单元ⅰ为萃取设备):
[0281]
相对比实施例一、实施例二,本实施例将实施例一、实施例二中的“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例是水溶液ⅰ)01连接到酸化设备的酸化罐02的进水口,酸化设备的酸化罐02的另一个进口连接到加酸泵47的出口。酸化设备的酸化罐02的底部出水口连接过滤装置ⅰ03的进水口,过滤装置ⅰ03的出水口连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05”替换为“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源)01连接到萃取设备的萃取罐401的进口,萃取罐401的另一个进口是新鲜萃取剂补充管道409,萃取罐401的出口连接到萃取设备的分离罐402的进口,萃取设备的分离罐402的水溶液输送泵403出口连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05;萃取设备的分离罐402的萃取剂排出液出口404连接到回收单元ⅳ的蒸发塔405的进口,回收单元ⅳ包含蒸发塔405和蒸发再沸器406、蒸发塔的顶部冷凝器408,回收单元ⅳ的蒸发塔405与回收单元ⅳ的蒸发再沸器406相连(蒸发再沸器406连接到蒸汽管道37进行加热),回收单元ⅳ的蒸发塔405上方的蒸汽管道连接到蒸发塔的顶部冷凝器408的进口,顶部冷凝器408的出口连接到萃取罐401的进口”,其余部分与实施例一、实施例二完全相同。
[0282]
上述对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0283]
相对比实施例一、实施例二,步骤1~2做如下替换,其余的步骤与实施例一、实施例二完全相同,替换的步骤1~2如下:
[0284]
步骤1:
[0285]
(1)水溶液ⅰ进入到萃取设备的萃取罐401,同时还向萃取设备的萃取罐401添加新鲜的萃取剂(本实施例萃取剂为苯)搅拌混合萃取,经过萃取罐401之后在分离罐402内分层,大部分的苯系物溶解到萃取剂苯中,分离罐402的上层是萃取剂苯+溶解的苯系物,下层
是混合溶液(水溶液);
[0286]
(2)分离罐402的下层用水溶液输送泵403打到溴元素吸收设备04吸附溴元素(吸附过程对水溶液ⅰ中剩余的苯系物也会吸收一部分,本实施例溴元素吸收设备内填充对溴有吸附能力的树脂,树脂装填量10l,树脂内的流速是10l/h),之后从出水口05排放出本系统;
[0287]
(3)分离罐402的上层进入回收单元ⅳ的蒸发塔405将苯蒸发成苯蒸气,苯蒸气经过蒸发塔顶部冷凝器408冷凝后回到萃取罐401再次利用。
[0288]
步骤2:水溶液ⅰ经过萃取设备(主要设备萃取罐401、分离罐402)萃取掉苯系物后再经过溴元素吸收设备04处理10小时后停止进入,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内排空;
[0289]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05都是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0290]
利用上述系统运行实验:
[0291]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0292]
本实验的来源水为水溶液ⅰ,水溶液ⅰ成分分析结果如下:
[0293]
phtaba4-cbapt酸钴离子锰离子溴离子钠离子4.6873471625183452129687822131290
[0294]
经过萃取设备的萃取罐401萃取,然后在分离罐402内分层,在水溶液输送泵403出口取样分析如下:
[0295][0296]
结论:水溶液ⅰ经过本实验,“本实验的水溶液输送泵403出口”与“实施例一、实施例二的将水溶液ⅰ经过酸化设备的酸化罐02加醋酸调节ph=3后,经过过滤装置ⅰ03后水样”相似,都是降低了水溶液ⅰ中的苯系物浓度(ta、ba、4-cba、pt酸),对于其他的钴离子、锰离子、溴离子、钠离子也是相同的浓度均没有影响浓度没有变化,故可以推论经过本实验的水溶液输送泵403出口出水按实施例一、实施例二的酸化之后的过滤装置ⅰ03出水口水样的后续路线(步骤)实施(即用萃取设备代替酸化设备)可以得到与实施例一、实施例二相同的结果。
[0297]
即水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了氢溴酸可以再次利用产生经济价值。
[0298]
总体结论:对于去苯系物单元ⅰ,使用酸化设备(主要含酸化罐02、加酸泵47)、苯系物吸收设备301或萃取设备(主要含萃取罐401、分离罐402)来降低含苯系物和溴元素的混
合溶液(即水溶液ⅰ)中的苯系物浓度达到的效果是相同的,都能不同程度的降低水溶液ⅰ中的苯系物浓度,故可以推论三种去苯系物单元ⅰ的方式都是可行的,完全可以互换。无论经过哪种去苯系物单元ⅰ的具体方式,之后按照实施例一、二的过滤装置ⅰ03出水口水样的后续路线(步骤)实施都能得到相同的结果。
[0299]
同时后续步骤中的浓缩装置都是可以任选蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38中的一种或几种进行组合的。
[0300]
即相同的,水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了氢溴酸可以再次利用产生经济价值。
[0301]
实施例四
[0302]
一种对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,主要包括溴元素吸收设备、再生单元ⅰ、去苯系物单元ⅱ:
[0303]
相对比实施例一、实施例二,本实施例将实施例一、实施例二中的“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例为水溶液ⅰ)01连接到酸化设备的酸化罐02的进水口,酸化设备的酸化罐02的另一个进口连接到加酸泵47的出口。酸化设备的酸化罐02的底部出水口连接过滤装置ⅰ03的进水口,过滤装置ⅰ03的出水口连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05;酸洗单元ⅰ为循环酸洗罐ⅰ25,循环酸洗罐ⅰ25底部连接到酸洗单元ⅰ的酸洗泵ⅰ27的进口,酸洗单元ⅰ的酸洗泵ⅰ27的出口连接到溴元素吸收设备04的酸洗液进口53,溴元素吸收设备04的酸洗液出口59连接到酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的进口,酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的底部排放口连接到回收单元ⅱ的蒸发塔28的进口,回收单元ⅱ包含蒸发塔28和蒸发再沸器29,回收单元ⅱ的蒸发塔28与回收单元ⅱ的蒸发再沸器29相连(蒸发再沸器29连接到蒸汽管道37进行加热),回收单元ⅱ的蒸发塔28顶部设有回收单元ⅱ的蒸汽排放管道49,回收单元ⅱ的蒸发塔28的底部酸出口连接到酸洗单元ⅰ的循环酸洗罐ⅰ25的进口;回收单元ⅱ的蒸发塔28设有回收单元ⅱ的排放口61;”替换为“含苯系物和溴元素的混合溶液(即该混合溶液的来源,本实施例为水溶液ⅰ)01连接到溴元素吸收设备04的进水口57,溴元素吸收设备04底部有出水口05;去苯系物单元ⅱ为循环溶剂罐10,循环溶剂罐10底部连接到去苯系物单元ⅱ的溶剂泵12的进口,去苯系物单元ⅱ的溶剂泵12的出口连接到溴元素吸收设备04的溶剂进口54,溴元素吸收设备04的溶剂出口56连接到去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐10的进口,去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐10的底部排放口连接到回收单元ⅰ的蒸发塔14的进口,回收单元ⅰ包含蒸发塔14和蒸发再沸器15、蒸发塔14的塔顶冷凝器16,回收单元ⅰ的蒸发塔14与回收单元ⅰ的蒸发再沸器15相连(蒸发再沸器15连接到蒸汽管道37进行加热),回收单元ⅰ的蒸发塔14顶部设有回收单元ⅰ的蒸汽管道,连接到蒸发塔14的塔顶冷凝器16的进口,塔顶冷凝器16的出口连接到循环溶剂罐10;回收单元ⅰ的蒸发塔14设有底部排放口17”,其余部分与实施例一、实施例二完全相同。
[0304]
上述对于含苯系物和溴元素的混合溶液的处理系统,按如下分步骤的运行:
[0305]
相对比实施例一和实施例二,步骤1~4做如下替换,其余的步骤与实施例一和实施例二完全相同,替换的步骤1~4如下:
[0306]
步骤1:水溶液ⅰ进入溴元素吸收设备04吸附溴元素(吸附过程对水溶液ⅰ中剩余的
苯系物也会吸收一部分,本实施例溴元素吸收设备04内填充对溴有吸附能力的树脂,树脂装填量10l,树脂内的流速是10l/h),之后从出水口05排放出本系统;
[0307]
步骤2:经过溴元素吸收设备04处理10小时后停止进入,打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50或溴元素吸收设备04的出水口05,将溴元素吸收设备04内排空;
[0308]
步骤3:去苯系物单元ⅱ的进口13向去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐10补充溶剂(本实施例溶剂为92%的醋酸,体积40l),循环溶剂罐10用溶剂泵12将溶剂打到溴元素吸收设备04对溴元素吸收设备04进行溶剂溶解苯系物,溶剂溶解苯系物后回到循环溶剂罐10,建立此循环进行对溴元素吸收设备04上的苯系物循环溶解;循环溶解2个小时结束,对溴元素吸收设备04循环溶解苯系物完成后将循环溶剂罐10内的溶剂排放到回收单元ⅰ的蒸发塔14蒸发,蒸发出的溶剂醋酸蒸汽经过冷凝器16冷凝后回到循环溶剂罐10;回收单元ⅰ的蒸发塔14的底部排放口17排放;
[0309]
步骤4:打开溴元素吸收设备04的进气口55,同时打开溴元素吸收设备04的排空口50,将溴元素吸收设备04内的溶剂排空;排出来的溶剂可再收集回循环溶剂罐10;
[0310]
备注1:溴元素吸收设备04上连接的排空口50、再生液进口51、水洗液进口52、酸洗液进口53、进气口55、进水口57、水洗液出口58、酸洗液出口59、再生液出口60、出水口05、溶剂进口54、溶剂出口56都是用阀门与溴元素吸收设备04连接,按上述操作的步骤顺序需要按程序开、关对应的阀门实现运行。
[0311]
利用上述系统运行实验:
[0312]
本系统各点取样分析值(如下浓度单位如无特殊指定均为ppm):
[0313]
水溶液ⅰ成分分析结果如下:
[0314]
phtaba4-cbapt酸钴离子锰离子溴离子钠离子4.6873471625183452129687822131290
[0315]
经过溴元素吸收设备04从出水口05出水不同时间取样分析结果:
[0316][0317][0318]
去苯系物单元ⅱ的循环溶剂罐10排出液如下:
[0319][0320]
水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ18排出液如下(酸洗后在水洗的步骤):
[0321][0322]
再生单元ⅰ的循环再生罐ⅰ06排液口排出液如下:
[0323]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子循环再生罐ⅰ06排出液12.535312187661077569
[0324]
水洗单元ⅰ的循环水洗罐ⅰ18排出液如下(再生后在水洗的步骤):
[0325][0326]
过滤装置ⅱ46的排出液分析如下:
[0327]
取样点phtaba4-cbapt酸溴离子过滤装置ⅱ46的排出液13.8813768724741330098
[0328]
结论:对于含苯系物和溴元素的混合溶液水溶液ⅰ,经过溴元素吸收设备04时会吸附溴元素,同时也会吸附苯系物,用溶剂(本实施例用92%醋酸)将溴元素吸收设备04的树脂上的苯系物溶解到溶剂中后将溴元素吸收设备04的溶剂排掉,之后溴元素吸收设备04再经过水洗后再对溴元素吸收设备04进行再生,这时候得到的再生液中的苯系物浓度就较低了(因为溴元素吸收设备04上的苯系物在之前的流程已经被溶剂溶解到溶剂中并排放出溴元素吸收设备04了),得到的过滤装置ⅱ46的排出液与实施例一和实施例二的过滤装置ⅱ46的排出液组成几乎相同,故推论在之后按照实施例一、二的过滤装置ⅱ46的排出液的后续步骤都能得到相同的结果。
[0329]
同时后续步骤中的浓缩装置都是可以任选蒸发浓缩装置(主要含蒸发塔41、再沸器42)、电渗析浓缩装置20或反渗透浓缩装置38中的一种或几种进行组合的。
[0330]
即相同的,水溶液ⅰ经过处理之后的从本系统中最终排放出去的水(溴元素吸收设备04的出水口05)溴元素、苯系物浓度有所降低,对后段污水处理是有利的;同时得到了氢溴酸可以再次利用产生经济价值。
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