环氧烷类生产废水处理方法及其多效蒸发装置的制作方法

专利名称:环氧烷类生产废水处理方法及其多效蒸发装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业废水的处理方法及装置，尤其是指环氧烷类生产过程中产生 的废水的处理方法及其使用的装置。
背景技术：
本发明是所称环氧烷类主要包括环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧己烷、环氧环己烷及 环氧乙烷等。下面以环氧丙烷为例说明背景技术。
随着我国精细化工和聚氨酯工业的发展，环氧丙烷产品正处在一个上升的通道 中。因为氯醇法生产环氧烷类投资少、技术简单，在国内广泛应用，但目前我国环氧丙烷生 产装置采用的丙烯氯醇法生产工艺产生的含氯化钙废水严重污染环境。
国内氯醇法环氧丙烷生产能力之所以没有更大的突破，关键在于其工艺产生的废 水、废渣不易处理，不适应环保方面越来越严格的要求。
氯醇法环氧丙烷工艺中产生的废水，因具有高温、高碱性、高化学耗氧量的特点而 极难处理，该废水的氯化钙的含量达40 60g/L，致使生化处理的菌种难以存活。目前国内 多家环氧丙烷生产厂家均建在沿江沿海处，其排出大量的上述废水一般采用新鲜水稀释， 达到生化处理的需求后，再进行生化处理。
但是上述先稀释再进行生化处理的方法需要投入的运行费用最少为几元至几十 元/吨废水，投资成本较大，且国内的环氧丙烷废水基本处理不合格，导致氯醇法生产环氧 丙烷的工艺面临淘汰；另外，该处理方法自动化程度低，如采用全自动化控制，不仅投资大， 而且一次仪表质量也不是很过关，导致自动化很难实现；再者，该方法的处理水一般都无 法回用。
因此，上述处理方法极大地增加了生产成本，企业一般难以承受。同时废水处理上 的矛盾导致废水中化学耗氧量居高不下，从而加重了污水压力，造成周围环境严重污染，因 此，环氧丙烷生产过程中，特别是氯醇法工艺产生的工业废水的治理一直是企业发展的瓶 颈。
为减少或根除环氧丙烷生产废水、废渣的污染，国际上已开发出较为成熟的轻污 染环氧丙烷生产技术，该技术多为间接氧化法，即环氧丙烷/乙苯法(P0/SM)和环氧丙烷/ 异丁烷法(Ρ0/ΜΤΒΕ)。但是，间接氧化法P0/SM、P0/MTBE路线，其缺点是投资费用高，而且 其副产品的市场供需平衡直接影响环氧丙烷的正常生产。而氯醇法生产环氧丙烷的工艺以 其成本低、工艺及设备简单已在业界，特别是中国大量使用。因此解决氯醇法工艺中产生的 废水处理问题已迫在眉睫。
另外，在废水中氯化钙虽是“毒”物，但同时氯化钙本身却是重要的化工产品，可广 泛应用于工业、农业、采矿、石油钻探、环境保护、食品、医药等领域。传统的废水处理方法浪 费了大量的氯化钙。
因此，提供一种环氧烷类生产过程中，特别是氯醇法工艺中产生的废水处理方法 及其装置，以克服现有技术的缺点、挽救氯醇法环氧丙烷工艺十分必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低、高效的环氧烷类生产废 水处理方法。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种处理环氧烷类生产工艺中产生的废水 且能回收利用废水的多效蒸发装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种环氧烷类生产废水处理方法， 包括步骤(1)，将废水进行多效蒸发处理，从而在各效得到含不同浓度氯化钙的溶液。
该方法还包括步骤(2)，对步骤(1)经多效蒸发处理后的溶液进一步蒸发浓缩，得 到氯化钙浓缩液。
所述废水处理方法进一步包括步骤(3)，将步骤(2)的氯化钙浓缩液进行结晶或 干燥处理，得氯化钙固体。
所述废水处理方法进一步包括步骤(4)冷凝回收废水蒸汽。
在步骤(1)之前还包括对废水进行预处理的步骤调节废水的温度为75°C -85 将废水加酸调废水PH值为6. 0-8. 0，从而使得碳酸钙和高沸点的不溶性有机物产生沉淀， 将沉淀去除，最后将经过预处理的废水置于保温的调节罐贮存。
所述步骤(1)的多效蒸发处理可以是错流或逆流，所述多效装置的各效包括加热 蒸发装置和分离装置，该加热蒸发装置与分离装置之间相互连通或以管道相连通；所述步 骤(2)是在外加热强制循环蒸发结晶罐或导热油加热的强制循环蒸发器中蒸发形成浓缩 液，所述步骤(3)是在晶体分离器或结片机进行结晶，在烘干器或干燥塔中干燥。
所述步骤(1)的多效蒸发装置为五效蒸发装置，当采取错流时，废水料液依次经 第一、四、五效加热蒸发再进入第二效、三效蒸发，步骤(2)是在第三效的结晶罐中进一步 蒸发形成浓缩液；步骤(3)是在与所述结晶罐和第三效连通的晶体分离器中进行结晶及分 离；当采取逆流时，步骤⑴中废水料液依次经第五、四、三、二、一效加热蒸发，步骤⑵是 将经五效处理的废水料液导入所述的导热油加热的强制循环蒸发器进一步蒸发浓缩形成 氯化钙浓缩液，步骤(3)是将浓缩液导入所述结片机进行结晶及分离；步骤(4)均是利用冷 凝器、冷凝液贮罐或冷却水池、水气分离器及水环真空泵进行冷凝回收废水蒸汽。
本发明的另一技术方案是一种用于环氧烷类生产废水处理方法的多效蒸发装 置，主要包括若干个效、浓缩单元和固体分离装置，各个效之间、效与浓缩单元和固体分离 装置之间通过管道相连通。
所述多效装置的各效包括加热蒸发装置和分离装置，该加热蒸发装置与分离装置 之间相互连通或以管道相连通；所述浓缩单元是外加热强制循环蒸发结晶罐或导热油加热 的强制循环蒸发器；所述固体分离装置是指晶体分离器、结片机或干燥设备。
所述多效蒸发装置包括5个效，可适用错流或逆流处理工艺，当采取错流时，第 一、第四、第五效，采用降膜式蒸发器，第一效以生蒸汽加热，第二效采用外加热自然循环蒸 发器，第三效采用外加热强制循环蒸发器及所述的外加热强制循环蒸发结晶罐；当采取逆 流时，多效蒸发装置还包括所述的导热油加热的强制循环蒸发器，第一效采用强制循环蒸 发器，其余四效采用降膜蒸发器，第一效以生蒸汽作为加热源。
所述多效蒸发装置进一步包括冷凝器、冷却水池、水气分离器和水环真空泵；冷凝器对最后一效排出的蒸汽进行冷凝，生成冷凝水，并由冷却水池将其回收，水气分离器和水 环真空泵与冷凝器连通，从冷凝器排出的蒸汽经水气分离器和水环真空泵处理后直接排放 或者送入冷却水池；所述多效蒸发装置还进一步包括用于对物流进行预热处理以调整物流 进入效前的温度的预热器，以及用于收集各效排出的冷凝水的冷凝液贮罐。
本发明的有益效果是本发明环氧烷类生产废水处理方法，将废水进行多效蒸发 处理，从而在各效得到含不同浓度氯化钙溶液，工艺简单，成本较低，不仅可将废水处理，降 低废水的毒性，达到排放标准，而且所得的不同浓度的氯化钙溶液可直接包装成产品进行 销售或使用。本着废物再利用的循环经济思路，将氯化钙视为重要资源加以回收利用，不 仅成功的解决了一直困扰生产环氧烷类产品的企业的污水治理问题，同时也为企业创造出 新的利润增长点，一举双赢。特别是解决氯醇法生产环氧丙烷工艺中产生的废水的有效处 理问题，使得氯醇法生产环氧丙烷的工艺得以保存及扩大生产规模成为可能。
而且经步骤(2)和步骤(3)处理后，可得到更高浓度氯化钙溶液或其固体形式产 品，以利于工业各种应用需要。
本发明用于环氧烷类生产废水处理方法的多效蒸发装置，其装置结构简单，不仅 可有效地用于处理环氧烷类生产废水，还可有效地回收氯化钙。该装置技术成熟可靠、可实 现全自动化控制，其设备一次性投资成本虽较高，但一般一到三年即可回收投资。经计算， 本发明处理废水的方法，每吨废水可创收大约20元人民币(不含冷凝水回用水的利润)。


图1为本发明多效蒸发装置一个实施例的示意图。
图2为图1多效蒸发装置对应的废水处理流程图。
图3为本发明多效蒸发装置的另一实施例示意图。
图4为图3沿线III-III左半部分的局部放大图。
图5为图3沿线III-III右半部分的局部放大图。
图6为图3多效蒸发装置对应的废水处理流程图。
具体实施方式
本发明提供一种环氧烷类生产废水处理方法，该方法包括以下步骤
(1)首先，将废水料液进行多效蒸发处理，从而得到不同浓度的氯化钙溶液；
(2)然后，对步骤(1)经多效蒸发处理后的废水溶液继续进行蒸发浓缩，得高浓 度如70%以上浓度的氯化钙浓缩液；
(3)将步骤(2)的浓缩液进行结晶或干燥处理并分离，得到氯化钙固体，如氯化钙 粉末或二水氯化钙；其中氯化钙的分离方法可为离心分离法或降温法或闪蒸法或直接干燥 法中任选一种，所用固体分离装置可以是晶体分离器或结片机，干燥设备可以是烘干器或 干燥塔；
(4)冷凝回收废水蒸汽。
在本发明中，所述环氧烷类生产废水例如可为环氧丙烷生产废水、环氧氯丙烷生 产、环氧己烷、环氧环己烷生产废水及环氧乙烷生产废水，特别是氯醇法生产环氧丙烷、环 氧氯丙烷工艺中产生的废水。[0039]本发明环氧烷类生产废水的处理是在多效蒸发装置中进行，其中，效是指通过蒸 汽(一般为水蒸汽)来加热的多效蒸发装置的区，并且也将蒸汽释放到随后的区中，在该区 用来供应部分需要的蒸发热，即从一个效来的残留液体(底部)产物是下一个效的(更浓 的)液体原料。每个效包括蒸汽出口和液体出口，以及提供蒸发加热的设备。其中，加热设 备的热量供应是由来自前一效的蒸汽提供的，而对于多效蒸发装置的第一效来说，其热量 供应一般既可以由新鲜水蒸汽(生蒸汽)提供，也可以由另一种能够提供适当温度热量的 物流来提供。这种加热设备可以再沸器的形式布置在该效的液体(即底部)部分，加热设 备亦可以是类似管子或板的加热表面的形式。
前述步骤(1)中对废水进行多效蒸发处理可采用逆流或错流(所述逆流及错流是 针对废水料液在各效之间的流动方向而定义)的方式，下述例一是对错流处理装置及工艺 进行具体描述，例二是对逆流处理装置及工艺进行具体描述。
例一
请具体参照图1和图2。在本实施例中，每个效包括至少一个蒸发器和分离器，蒸 发器和分离器相互连通，蒸发器可通过管道向分离器或另一个效的蒸发器传输气体或液体 物流，分离器也可通过管道向下一个蒸发器或分离器传输气体或液体物流，使得物流在多 个效的蒸发器和分离器中流通，不断地降低沸点温度。其中，蒸发器可为强制循环蒸发器、 短管垂直蒸发器、长管垂直蒸发器、水平管蒸发器和扫壁膜(wiped film)蒸发器中任选一 种或多种。
参照图1所示，在本发明的一个实施例中，所述多效蒸发装置可为五效蒸发器，所 述五效蒸发器主要包括五个效和连接各效的管道。第三效包括两加热蒸发器8、9、外加热强 制循环蒸发结晶罐10、晶体分离器11，两加热蒸发器8、9相互连通，结晶罐10与两加热蒸 发器连通，晶体分离11器与结晶罐10连接。在本实施例中，三效蒸发器8、9处理后的物流 进入结晶罐10进一步加热蒸发浓缩生成浓缩液，最后在晶体分离器11中获得晶体。晶体 分离器11用于分离氯化钙固体。
本发明的多效蒸发装置进一步包括预热器3、2、21、冷凝液贮罐16、直接冷凝器 17、冷却水池18、水气分离器19 (水环真空泵20自带)和水环真空泵20。其中，预热器用 于对物流进行预热处理，调整物流进入效前的温度。冷凝液贮罐16和直接冷凝器17均与 最后一效相通，冷凝液贮罐16用于收集最后一效排出的部分蒸汽。直接冷凝器17对最后 一效排出的蒸汽进行冷凝，生成冷凝水，并由冷却水池18将其回收。水气分离器19和水环 真空泵20与直接冷凝器17连通，从直接冷凝器17排出的蒸汽经水气分离器19和水环真 空泵20处理后排出。
以下对本发明的废水处理方法进一步说明。
在上述废水处理的步骤中，更优选地，在步骤(1)前可增加对环氧烷类生产中 产生的废水，例如氯醇法环氧丙烷生产工艺中产生的废水进行预处理的步骤，主要用于调 节废水的温度和PH值。在本实施例中，所述预处理可以这样进行首先，将废水经过筛 网过滤，筛网的孔径为60目左右，除去废水中颗粒较大的杂质；然后，调节废水的温度为 750C -850C，将废水经过ORP自动加酸系统，加盐酸调废水pH值为6. 0-7. 0,从而使得碳酸 钙和高沸点的不溶性有机物产生沉淀，再通过排泥系统将沉淀去除；最后，将经过预处理的 废水置于保温的调节罐贮存，并调节水质。[0047]步骤(1)中，多效蒸发处理使要被处理的物流在逐个效中以逐渐降低压力的方式 进行一系列蒸发处理，由于逐个效之间存在压力梯度，导致连续效内的沸点温度逐渐降低， 经一个效出来的冷凝蒸汽可被用作下一个效的加热介质，并提供下一个效的液料处理的蒸 发热，达到逐渐分离沸点不同的物质的目的。
结合参考图1和图2，在本例中采用五效蒸发器对废水进行错流式蒸发处理。通过 进料泵POl将经过预处理后的废水料液送入五效蒸发器内。首先将废水料液(氯化钙的初 始浓度约为5% )导入预热器3，经第二效蒸发器6和第三效蒸发器8、9产生的部分冷凝水 加温，温度由80°C升高到100-110°C ；然后导入预热器2，经第一效蒸发器4产生的冷凝水 加热，温度由100-110°C升高到130-140°C，然后依次进入一效、四效，五效，预热器21 (经二 效、三效产生的冷凝水加热)，二效、三效，废水料液最后在第三效结晶罐10内生成浓缩液。
蒸汽则依次经由第一效，进入第二效、三效、四效、五效，最后进行冷凝处理。具体 讲，由第一效的分离器5中产生的蒸汽直接输送至第二效的蒸发器6作为热源，依次类推， 第二效分离器7产生的蒸汽直接输送至第三效的蒸发器8、9作为热源。
而各效蒸发器产生的冷凝水一部分送入料液池，一部分作为预热器3、21的热源 后送入冷凝液贮罐16。而第一效的蒸发器4利用生蒸汽作为加热源，无污染，其冷凝水作为 预热器2的热源后直接回锅炉。
步骤(1)中，所述氯醇法生产环氧丙烷过程中产生的废水料液经过预热器3和2 加热后与生蒸汽流平行的方式进入第一效蒸发器4，一效蒸发产生的二次蒸汽与料液均输 送入第一效分离器5，二次蒸汽经过第一效分离器5进行气液分离，其中，二次蒸汽进入第 二效蒸发器6作为热源，分离器5底部的料液输送至第四效的蒸发器12进行加热蒸发；之 后，蒸发器12的料液及蒸汽导入第四效分离器13进行汽液分离，其中液相物料和蒸汽再导 入第五效蒸发器14，第四效蒸发器12的冷凝水一部分送回料液池、一部分导入第五效蒸发 器14、另一部分直接导入冷凝液贮罐16中；料液及蒸汽在第五效蒸发器14中进一步加热 蒸发，然后均导入第五效分离器15中进行气液分离，分离后的液相物料经预热器21加热后 导入第二效蒸发器6中，蒸气则导入直接冷凝器17中进行处理，蒸发器14的冷凝水一部 分导入冷凝液贮罐16中、一部分回料液池；进入第二效蒸发器6的液体物料进一步加热蒸 发，其加热热源是由第一效导入至蒸发器6的蒸汽，蒸发器6中产生的蒸汽及液体物料再导 入第二效分离器7中进行气液分离，再导入第三效蒸发器8、9进行蒸发浓缩，蒸发器6的冷 凝水一部分依次导入预热器3、21作为热源、一部分回料液池；液相物料在蒸发器8、9中进 一步蒸发浓缩后与其产生的蒸汽均输送至第三效结晶罐10中，得到浓缩液，结晶罐10中产 生的蒸汽输送至第四效蒸发器12作为热源，第三效蒸发器8与第三效蒸发器9相互连通， 经第三效蒸发器9生成的部分冷凝水进入第三效蒸发器8作为热源，而三效蒸发器产生的 冷凝水一部分作为热源依次导入预热器3和21对料液进行加温，并最终输送至冷凝液贮罐 16，一部分送回料液池。
第五效分离器15产生的蒸汽导入直接冷凝器17，获得冷凝水流回冷却水池18， 经循环冷凝后，蒸汽再经水气分离器19和水环真空泵20处理后排出。
在步骤(2)，废水料液在第三效结晶罐10内进一步蒸发浓缩，使氯化钙的浓度浓 缩到70 90%左右，导入晶体分离器11中，然后步骤(3)在晶体分离器11中经冷却处理 形成氯化钙晶体(含结晶水)并进行分离，可采用离心分离法、降温法或闪蒸法中任意一种
7方法将氯化钙晶体从浓缩液中分离出来。其中，较为优选的分离方法为离心分离法，通过离 心分离机对氯化钙晶体进行分离，粒状氯化钙送至收料自动包装系统进行包装外运，氯化 钙饱和溶液输送至第三效蒸发器8、9进一步蒸发浓缩后再回到第三效结晶罐10和晶体分 离器11进行再蒸发浓缩和重结晶分离处理。
前述步骤(4)多效蒸发后即可在冷凝液贮罐16和冷却水池18获得的冷凝水，检 测已达标的可以直接排放，或者，将所有冷凝水送回车间再次使用。未达标的可直接进行生 物处理。生物处理在本领域是公知的并可参考废水处理的标准工程手册中可以找到典型设 计标准。
本步骤采用五效蒸发，第一、第四、第五效，由于料液浓度较低，采用降膜式蒸发 器，第二效采用外加热自然循环蒸发器，由于第三效料液浓度较高，采用外加热强制循环蒸 发器及结晶器，防止污垢的形成。这样，提高了传热效率，蒸发速度快，受热时间短，蒸发温 度低，不易结焦，便于清洗。
用本例的废水处理方法及装置对来自氯醇法生产环氧丙烷的工业废水进行处理， 处理后的于冷凝液贮罐16和冷却水池18中的冷凝水的化学需氧量(COD)小于100mg/l，满 足废水处理排放要求，其中，所述化学需氧量(COD)是指在规定的条件下，使水样中能被氧 化的物质氧化所需耗用氧化剂的量，以每升水消耗氧的毫克数表示。
例二
请结合图3至图6。本例中的多效蒸发装置包括五效23-27、增浓效28，还包括分 别与一效至四效相连接的预热器30-33、与第五效连接的水冷器29，与水冷器29连接的水 环式真空泵50及冷却水罐(未图标)，连接于一效23与增浓效28之间的一级、二级、三级 自蒸发器40-42，贮存冷凝水的冷凝水槽53、54，预处理废水料液的增稠器22，以及形成氯 化钙晶体并分离晶体的结片机(未图示)。各设备单元之间以管道相互连通，以实现汽、液、 固体物料的传输。本例多效蒸发装置用于逆流式处理来自环氧烷生产工艺中产生的废水的 处理。
在各效蒸发器中，其中最容易结垢的一效23、导热油效蒸发器(增浓效)28均采 用强制循环蒸发器，其余四效采用降膜蒸发器。第一效23以生蒸汽(新水蒸汽)作为加热 源。
在前述步骤(1)之前还包括对废水进行预处理的步骤。首先将含约5% CaCl2的 废水进入带刮泥机的增稠器22，该混合废水温度为80°C左右，在增稠器22内将pH值为 11. 5 12.0的废水通过pH自控系统加入盐酸调pH值至7. 0 8. 0，使CaCO3及Ca (OH) 2 不溶性物质产生沉淀，沉淀下来的泥渣通过排泥泵送至厂内的石灰煅烧系统。同时废水在 保温的增稠器22内调节水质水量。
步骤(1)中，预处理后的废水再泵送至五效蒸发器，蒸发浓缩使废水中CaCl2的浓 度浓缩到50%左右，步骤(2)是将步骤(1)的废水送至增浓蒸发器28内继续浓缩至70% 以上，如75%，当氯化钙浓度达到75%时直接进入结片机，步骤(3)进行结晶产生二水氯化 钙，结片机下来的氯化钙进包装系统，包装成品进仓库。
步骤(4)中，一效生蒸汽冷凝水采用闪蒸回收热能后，回到锅炉循环使用。二、 三、四、五效的冷凝水达到C0D& ( 300mg/L,Cr ( 100mg/L的目标，根据分析可回到环氧丙 烷生产车间作为生产用水使用。[0063]因溶液的沸点随浓度的增加而升高，为了保持氯化钙溶液在高浓状态下的蒸发， 本例采用耐高温的导热油，作为热流体来加热浓氯化钙溶液(浓度>50%)，导热油用煤转 化的煤气，燃烧产生的热能加热。此效的冷凝水也回到生产车间。此效产生的蒸汽导至第 五效蒸发器27中进行循环处理。
本例中，各效蒸发系统包括一相互连通的蒸发室和分离室(未图标)，该分离室中 均设有除沫装置，有效的避免了二次蒸汽汽液夹带，保持冷凝水COD的合格回用，同时避免 造成后续蒸发器、管道、管件的腐蚀。
蒸汽、物料和冷凝水的流程路线详参图3至图6，具体描述如下。
(1)蒸汽流程
为了尽可能减少蒸汽耗量，节约能源，降低处理成本，本例采用逆流式五效蒸发器 结构。生蒸汽进入一效，一效蒸发产生二次蒸汽在第一效分离室内与料液分离后，作为热源 进入二效蒸发器，二效蒸发产生的蒸汽进入三效，三效蒸发产生的蒸汽进入四效，四效蒸发 产生的蒸汽进入五效蒸发器作为热源。五效蒸发产生的蒸汽进入水冷器29 (冷凝器)冷凝， 水冷器后接水环式真空泵50，所得冷凝水由一冷却水罐贮存，并送入车间回用。增浓效28 蒸发产生的二次蒸汽经喷淋式冷却器冷却后成为液态的冷凝水回用到生产车间。一级、二 级、三级自蒸发器40、41、42产生的蒸汽分别导入第二效预热器31，第三效预热器32，第四 效预热器33中进行加热处理。
(2)料液流程
原料液经泵加压进入五效蒸发器27，五效27出料经泵进入四效预热器33，预蒸发 后再进入四效蒸发器26。四效蒸发器26出料经泵送至三效预热器32后进入三效蒸发器 25，三效25出料经泵进二效预热器31预蒸发后再进二效蒸发器24，二效24出料经泵至一 效预热器30预蒸发后进一效蒸发器23，一效23出料在压力推动下依次经过一级、二级、三 级自蒸发器40、41、42闪蒸后，进入导热油效蒸发器(也称增浓效)28继续浓缩至氯化钙浓 度达到75%，通过出料泵泵送至结片机。
(3)冷凝液流程
第一效23产生的冷凝水是由生蒸汽冷凝而成，因而未受污染，经冷凝水罐51、52 回收热能后回到锅炉循环使用。第二、三、四效24、25、26的冷凝水排至冷凝水池53、54，冷 凝水池分成两个，一个为合格回用水池53，一个为不合格池54。根据排水水质，冷凝水分别 进入合格和不合格水池，合格水回用到生产车间，不合格水进入现有污水处理站。
为了适应氯化钙浓溶液沸点的不断升高，增浓效28中用高温导热油来浓缩浓度 大于50%的氯化钙溶液，用燃烧煤气加热导热油，加热后导热油再回到燃气炉内进行再次 加热，循环利用，增浓效28的蒸发器内在真空泵的推动下保持负压，提高加热效率，增加有 效温差。其中，燃气锅炉部分，首先将煤通过煤气发生站转化为煤气，然后进入燃气锅炉中 燃烧加热导热油。其工艺流程为循环回油经汽油分离器分离出气体，再经过滤器中滤去油 渣进入燃烧炉内，被燃烧的气体加热后作为热载体，进入导热油效蒸发浓缩氯化钙溶液。导 热油的辅助系统将新补充的导热油，经油泵送至膨胀槽，膨胀槽上设排气管，下部同汽油分 离器以及回油管线相连。膨胀槽主要为防止油的冷热变化引起的体积变化，而影响系统的 正常运行，同时将运行过程中产生的废气排出，并对整个循环导热油系统起密封作用，防止 氧化。系统设有一储油罐储存废油。
9[0073]结片机包装部分，采用转鼓式结片机，将75%的氯化钙溶液降温结晶，生产片状二 水氯化钙。片状氯化钙进入收料斗，经行螺旋下料器控制流量后，用手动包装系统进行成 品包装。结片机的降温系统采用冷凝水通过结片机内设的换热器将高温氯化钙降温，形成 二水氯化钙晶体。
本发明的多效蒸发处理废水工艺及设备，技术成熟可靠、可实现全自动化控制，其 设备一次性投资成本虽较高，但一般一至三年即可回收投资。经处理后，冷凝水可达到排放 标准，还回收大量的氯化钙固体，解决氯醇法生产环氧丙烷工艺中产生的废水的有效处理 问题，使得氯醇法生产环氧丙烷工艺得以保存与扩大生产规模成为可能。特别是例二逆流 式多效蒸发处理方法及设备，不仅能有效回收工业产品氯化钙固体，而且所有其它处理产 物，包括冷凝水均可再回到环氧丙烷生产车间作为生产用水使用。经计算，本发明处理废水 的方法，每吨废水可创收大约20元人民币利润(且不含冷凝水回用水的利润)。
另外，氯化韩不仅以其固体形态作为工业产品进行销售和应用，同时，其溶液，如浓度 为30 50%的溶液也作为工业产品已广泛销售和应用，特别是在国外市场。前述例一和例二 的错流和逆流处理工艺中，废水料液经一效至五效蒸发浓缩，各效形成的浓缩液也可作为不同 浓度的氯化钙产品直接包装成产品进行使用或销售，而不需经结晶罐或增浓效进一步蒸发浓 缩形成70%以上的浓溶液(冷却结晶形成二水氯化韩固体或干燥形成氯化韩粉末)处理。
以例二的工艺及设备为例进行具体分析，利用本发明的工艺和装置获得不同浓度 的氯化钙产品。因本工艺流程以工作温度及压力作为推动力，为保持工艺过程安全稳定，应 选择合适的温度及压力条件，以根据设备安全系数控制每效的蒸发量。因为提高液室压力， 可降低溶液沸点，升高液室温度，有利于蒸发，因此可根据需要得到氯化钙溶液的浓度来调 节各效的温度及压力。下表为一具体实例参数，按例二的逆流工艺进行处理，废水原液中氯 化钙的初始浓度为5%，因第五效27工作压力较低，废水原液大量蒸发，为控制蒸发量，保 持整个设备稳定工作，原液经预处理后由增稠器22中一部分导入第五效27，一部分导入第 四效26，因此第五效浓度高于第四效。按照前述例二描述的工艺流程进行处理，处理参数及 结果具体如下表1 :
表1
权利要求
一种环氧烷类生产废水处理方法，其特征在于包括步骤(1)，将废水进行多效蒸发处理，从而在各效得到含不同浓度氯化钙的溶液；步骤(2)，对步骤(1)经多效蒸发处理后的溶液进一步蒸发浓缩，得到氯化钙浓缩液；步骤(3)，将步骤(2)的氯化钙浓缩液进行结晶或干燥处理，得氯化钙固体；步骤(4)冷凝回收废水蒸汽；所述步骤(1)的多效蒸发处理是错流操作方式。
2.根据权利要求
1所述的环氧烷类生产废水处理方法，其特征在于在步骤(1)之前 还包括对废水进行预处理的步骤调节废水的温度为75°C _85°C，将废水加酸调废水pH值 为6. 0-8. 0，从而使得碳酸钙和高沸点的不溶性有机物产生沉淀，将沉淀去除，最后将经过 预处理的废水置于保温的调节罐贮存。
3.根据权利要求
1所述的环氧烷类生产废水处理方法，其特征在于所述多效装置的 各效包括加热蒸发装置和分离装置，该加热蒸发装置与分离装置之间相互连通或以管道相 连通；所述步骤(2)是在外加热强制循环蒸发结晶罐或导热油加热的强制循环蒸发器中蒸 发形成浓缩液，所述步骤(3)是在晶体分离器或结片机进行结晶，在烘干器或干燥塔中干
4.根据权利要求
1所述的环氧烷类生产废水处理方法，其特征在于所述步骤(1)的 多效蒸发装置为五效蒸发装置，废水料液依次经第一、四、五效加热蒸发再进入第二效、三 效蒸发，步骤(2)是在第三效的结晶罐中进一步蒸发形成浓缩液；步骤(3)是在与所述结晶 罐和第三效连通的晶体分离器中进行结晶及分离。
5.一种用于环氧烷类生产废水处理方法的多效蒸发装置，其特征在于所述多效蒸发 装置主要包括若干个效、浓缩单元和固体分离装置，各个效之间、效与浓缩单元和固体分离 装置之间通过管道相连通，所述多效装置的各效包括加热蒸发装置和分离装置，该加热蒸 发装置与分离装置之间相互连通或以管道相连通；所述浓缩单元是外加热强制循环蒸发结 晶罐或导热油加热的强制循环蒸发器；所述固体分离装置是指晶体分离器、结片机或干燥 设备。
6.根据权利要求
5所述的多效蒸发装置，其特征在于所述多效蒸发装置包括5个效， 适用错流处理工艺，第一、第四、第五效采用降膜式蒸发器，第一效以生蒸汽加热，第二效采 用外加热自然循环蒸发器，第三效采用外加热强制循环蒸发器及所述的外加热强制循环蒸 发结晶罐。
7.根据权利要求
6所述的多效蒸发装置，其特征在于所述多效蒸发装置进一步包括 冷凝器、冷却水池、水气分离器和水环真空泵；冷凝器对最后一效排出的蒸汽进行冷凝，生 成冷凝水，并由冷却水池将其回收，水气分离器和水环真空泵与冷凝器连通，从冷凝器排 出的蒸汽经水气分离器和水环真空泵处理后直接排放或者送入冷却水池；所述多效蒸发装 置还进一步包括用于对物流进行预热处理以调整物流进入效前的温度的预热器，以及用于 收集各效排出的冷凝水的冷凝液贮罐。
专利摘要
本发明涉及环氧烷类生产废水处理方法及其多效蒸发装置，该处理方法包括以下步骤首先，将废水进行多效蒸发处理，从而在各效得到含不同浓度氯化钙的废水溶液；然后经多效蒸发处理后的废水溶液进一步蒸发浓缩，得到氯化钙浓缩液；氯化钙浓缩液进行结晶或干燥处理，得氯化钙固体；以及冷凝回收废水蒸汽。该多效蒸发装置主要包括若干个效、浓缩单元和固体分离装置，各个效之间、效与浓缩单元和固体分离装置之间通过管道相连通。本发明的废水处理方法和装置简单、成本低、效率高，不仅可有效地处理工业废水，使其达到国家规定的排放标准，还可有效地回收废水中的氯化钙，为企业创造出新的利润增长点，一举双赢，使得氯醇法生产环氧丙烷工艺得以保存与扩大生产规模成为可能。
文档编号B01D1/26GKCN1805904 B发布类型授权 专利申请号CN 200580000452
公开日2011年1月12日 申请日期2005年9月8日
发明者刘德沛 申请人:刘德沛导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (2),