专利名称：Adc发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置及其回收利用方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，尤其是化工行业中高浓度NH3 - N废水的回收利用装置及其回收利用方法，具体为ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置及其回收利用方法。
背景技术：
ADC发泡剂，又叫AC发泡剂，学名偶氮二甲酰胺，它可以用作聚乙烯、聚氯乙烯、 聚丙烯、聚酰胺、聚氨脂及各种橡胶的发泡剂。它具有发气量大、气泡均勻、对制品不污染、 所产生的气体无毒、对模具不腐蚀，容易控制温度、不影响固化或成型速度等特点，是应用最广泛的高效发泡剂。正因为如此，ADC发泡剂一直是泡沫材料生产厂家首选的化学发泡剂，是世界上发泡剂领域内生产和消费量最大的品种。我国是世界ADC发泡剂第一生产大国，主要采用尿素法生产，以尿素、烧碱、氯气为原料，该工艺有次氯酸钠制备、粗制水合胼、冷冻除盐、缩合、氧化、干燥等工段组成。其中在缩合工段排放的联二脲母液(称为缩合母液)及洗涤废水中含有高浓度的铵离子、硫酸根离子、钠离子和氯离子。这些含有高浓度氨氮的废水如不经处理直接排入湖泊、河流，将刺激藻类等水生植物过度繁殖，形成赤潮等富营养化现象，对鱼类等水生动物的生存构成威胁，是对环境的极大污染。目前对该缩合母液及洗涤废水的处理方法主要有用碱提取法，蒸发和冷冻结晶法以及生化处理法。用碱提取法，这种方法的原理是加碱后提取游离态氨，虽然具有一定效果，但缺点是氨氮不能完全去除，且消耗的碱量过多，造成处理成本高；蒸发和冷冻结晶法是对缩合母液及洗涤废水进行交替冷冻和蒸发，从中回收硫酸钠和氯化铵，该法能量消耗过大，成本很高；用生化处理法处理缩合母液，废水中的无机盐(NaCl)要达到可以生化的浓度，须稀释30-40倍，同时ADC生产中的缩合母液中没有可生化碳源，为维持正常的生化处理过程，还需另外补充碳源。因此这三种方法目前均有一定的缺陷。ADC发泡剂废水中的氨氮处理难并且处理成本高，如何治理才能做到对环境的污染小和治理成本低，使ADC发泡剂生产能够环保、高效的运行，是一个亟需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中不足，本发明提供了一 ADC发泡剂缩合废水回收利用装置及其回收利用方法，其利用氯碱生产中产生的一些尾气中含有的氯气处理ADC发泡剂生产工艺中产生的缩合母液及洗涤废水，最终得到酸性硫酸钠溶液和盐酸，做到“缩合母液” 零排放。此方法中的氯碱生产过程中产生的尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量较低时可以加入一定比例的电解氯气。该方法得到的酸性硫酸钠溶液可用于生产氟硅酸钠。该方法以“废气”治理“废液”，运行成本低，经济效益高。本发明的目的是这样实现的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，母液收集池1与母液处理循环池2通过管道连接，母液处理循环池2通过管道与反应塔4连接，反应塔4与洗涤槽6管道连接， 洗涤槽6与填料塔7管道连接，填料塔7与水循环吸收池8管道连接；
母液处理循环池2还与硫酸钠溶液储存罐5管道连接；水循环吸收池8还与盐酸储存罐10管道连接；
母液处理循环池2与反应塔4之间的连接管道包括与反应塔4上部连接的第一管道 a-Ι和与反应塔4底部连接的第二管道a_2 ；填料塔7与水循环吸收池8之间的连接管道包括与填料塔7上部连接的第三管道b-Ι和与填料塔7底部连接的第四管道b-2 ；
在第一管道a-Ι上设置有第一循环泵3 ；在第三管道b-Ι上设置有第二循环泵9。； ADC发泡剂缩合废水回收利用方法工艺为
a、ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水集中排放到母液收集池1中，然后从母液收集池1 中排放至母液循环处理池2中；
b、母液处理循环池2中的缩合母液和洗涤废水通过第一循环泵3送入反应塔7上部与从反应塔7底部进入的含氯尾气进行充分的反应；
c、b步骤中反应过的溶液通过第二管道a_2回到母液处理循环池2中，进行混合，准备继续参与反应，直到NH3 - N含量小于5 mg/L，产生的硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐 5进行储藏；反应过程中产生的氮气和氯化氢通过反应塔4与洗涤槽6之间的管道进入洗涤槽6中进行充分的洗涤，去除氯化铵；
d、c步骤中经过洗涤去除氯化铵的气体通过管道送入填料塔7内，同时开启第二循环泵9，将水循环吸收池8中的水送入填料塔7上部自上而下与经过洗涤去除氯化铵送入填料塔7底部的气体逆流接触，吸收其中的氯化氢气体；
e、d步骤中水吸收过程中的不凝气体氮气放空；剩余物通过第四管道b-2进入水循环吸收池8中，再通过第二循环泵9送入填料塔上部，继续参与吸收，在此过程中的氯化氢气体被水吸收生成盐酸，并通过盐酸储存罐10进行储存；
洗涤槽6内的洗涤液为强酸或钠盐；洗涤槽6内的氯化铵浓度大于20%后进入反应塔 4处理其中的氨氮并回收。所述含氯尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量小于洲时可以加入5 - 50%的电解氯气。本发明的优点在于结合氯碱行业自身特点，利用氯碱行业的含氯尾气治理缩合废液，同时充分回收利用废水处理过程中产生的物质硫酸钠和氯化氢，以“废气”治理“废液”，降低废水处理成本，实现缩合母液零排放，对环境没有二次污染。
图1为本发明的工艺流程图
图中为母液收集池1、母液处理循环池2、第一循环泵3、反应塔4、硫酸钠溶液储存罐 5、洗涤槽6、填料塔7、水循环吸收池8、第二循环泵9、盐酸储存罐10、第一管道a-Ι、第二管道a_2、第三管道b-Ι、第四管道b-2。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作进一步的说明
ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，母液收集池1与母液处理循环池2通过管道连接，母液处理循环池2通过管道与反应塔4连接，反应塔4与洗涤槽6管道连接，洗涤槽6与填料塔7管道连接，填料塔7与水循环吸收池8管道连接；
母液处理循环池2还与硫酸钠溶液储存罐5管道连接；水循环吸收池8还与盐酸储存罐10管道连接；
母液处理循环池2与反应塔4之间的连接管道包括与反应塔7上部连接的第一管道 a-Ι和与反应塔4底部连接的第二管道a_2 ；填料塔7与水循环吸收池8之间的连接管道包括与填料塔7上部连接的第三管道b-Ι和与填料塔7底部连接的第四管道b-2 ；
在第一管道a-Ι上设置有第一循环泵3 ；在第三管道b-Ι上设置有第二循环泵9 ； ADC发泡剂缩合废水回收利用方法工艺为
a、ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水集中排放到母液收集池1中，然后从母液收集池1 中排放至母液循环处理池2中；
b、母液处理循环池2中的缩合母液和洗涤废水通过第一循环泵3送入反应塔7上部与从反应塔7底部进入的含氯尾气进行充分的反应；
c、b步骤中反应过的溶液通过第二管道a_2送入母液处理循环池2中，进行混合，继续参与反应，直到循环池中NH3 - N含量小于5 mg/L,产生的硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐5进行储藏；反应过程中产生的氮气和氯化氢通过反应塔4与洗涤槽6之间的管道进入洗涤槽6中进行充分的洗涤，去除氯化铵；
d、c步骤中经过洗涤去除氯化铵的气体通过管道送入填料塔7内，同时开启第二循环泵9，将水循环吸收池8中的水送入填料塔7上部自上而下与经过洗涤去除氯化铵送入填料塔7底部的气体逆流接触，吸收其中的氯化氢气体；
e、d步骤中水吸收过程中产生的不凝气体氮气放空；剩余物通过第四管道b-2进入水循环吸收池8中，再通过第二循环泵9送入填料塔上部，继续参与氯化氢气体的吸收，在此过程中的氯化氢气体生成盐酸，并通过盐酸储存罐10进行储存；
洗涤槽6内的洗涤液为强酸或其钠盐；洗涤槽6内的氯化铵浓度大于20%后进入反应塔4处理其中的氨氮并回收。所述含氯尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量小于洲时可以加入5 - 50%的电解氯气。实施例1
将集中收集在母液收集池1中的缩回母液及洗涤废水排放到母液处理循环池2中，其中含 NH4+ 21050mg/L, SO广 1.8-3. 7%, Na+ 0. 8-1. 7%, CF 0. 6-1. 5%,开启第一循环泵 3 送入反应塔4上部流下，液氯尾气从反应塔4底部进入与母液反应，反应液从管道a_2流回母液处理循环池2，继续参与反应。直到母液处理循环池2中NH3-N含量小于5 mg/L,生成的酸性硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐5储存。从反应塔4出来的气体进入洗涤槽6， 经硫酸溶液去除其中的氯化铵后进入填料塔7底部。开启第二循环泵9，将水循环吸收池8 中的水从顶部进入填料塔7流下与填料塔7底部进入的气体逆流接触，其中的氯化氢气体生成盐酸进入水循环吸收池8，继续参与反应。当水循环吸收池8中盐酸含量达到洲-30%时进入盐酸储储罐10储存；从填料塔7顶部出来的不凝气体氮气放空。实施例2
将集中收集在母液收集池1中的缩回母液及洗涤废水排放到母液处理循环池2中，其中含 NH4+ 18620mg/L, SO广 1. 8 - 3. 7%, Na+ 0.8-1. 7%, CF 0.6-1. 5%,开启第一循环泵3送入反应塔4上部流下，氯乙酸尾气从反应塔4底部进入与母液反应，反应液从管道 a-2流回母液处理循环池2，继续参与反应。直到母液处理循环池2中NH3-N含量小于5 mg/ L,生成的酸性硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐5储存。从反应塔4出来的气体进入洗涤槽6，经硫酸钠溶液去除其中的氯化铵后进入填料塔7底部。开启第二循环泵9，将水循环吸收池8中的水从顶部进入填料塔7流下与填料塔7底部进入的气体逆流接触，其中的氯化氢气体生成盐酸进入水循环吸收池8，继续参与反应。当水循环吸收池8中盐酸含量达到 28-30%时进入盐酸储储罐10储存；从填料塔7顶部出来的不凝气体氮气放空。实施例3
将集中收集在母液收集池1中的缩回母液及洗涤废水排放到母液处理循环池2中，其中含 NH4+ 18620mg/L, SO广 1. 8 - 3. 7%, Na+ 0.8-1. 7%, CF 0.6-1. 5%,开启第一循环泵3送入反应塔4上部流下，ADC发泡剂氧化工段尾气从反应塔4底部进入与母液反应，反应液从管道a-2流回母液处理循环池2，继续参与反应。直到母液处理循环池2中NH3-N含量小于5 mg/L,生成的酸性硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐5储存。从反应塔4出来的气体进入洗涤槽6，经硫酸氢钠溶液去除其中的氯化铵后进入填料塔7底部。开启第二循环泵9，将水循环吸收池8中的水从顶部进入填料塔7流下与填料塔7底部进入的气体逆流接触，其中的氯化氢气体生成盐酸进入水循环吸收池8，继续参与反应。当水循环吸收池中盐酸含量达到观-30%时进入盐酸储穿罐10储存。从填料塔7顶部出来的不凝气体氮气放空。本发明的优点在于1、ADC发泡剂缩合废水回收利用方法，用含氯尾气处理缩合母液及洗涤废水，此含氯尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量较低时可以加入一定比例的电解氯气。2、 ADC发泡剂缩合废水回收利用方法，其特征在于该方法得到硫酸钠溶液和盐酸，此二者均可作为化工原料用于其它化工产品的生产，实现缩合母液零排放。3、ADC发泡剂缩合废水回收利用方法，其特征在于用强酸或其钠盐吸收尾气中的氯化铵，不会造成盐酸溶液的污染。 4、结合氯碱行业自身特点，利用氯碱行业的含氯尾气治理缩合废液，同时充分回收利用废水处理过程中产生的物质硫酸钠和氯化氢，以“废气”治理“废液”，降低废水处理成本，实现缩合母液零排放，对环境没有二次污染，提供反应塔，使含氯尾气与缩合母液在其中充分反应，并可避免NCl3在其中富集，防止NCl3爆炸。提供洗涤槽洗去尾气中的氯化铵，提供填料塔，使尾气中氯化氢用水吸收生产盐酸，不凝气体氮气放空。以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
权利要求
1.ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，其特征在于母液收集池(1)与母液处理循环池(2)通过管道连接，母液处理循环池(2)通过管道与反应塔(4)连接，反应塔 (4 )与洗涤槽(6 )管道连接，洗涤槽(6 )与填料塔(7 )管道连接，填料塔(7 )与水循环吸收池 (8)管道连接。
2.根据权利要求1所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，其特征在于 母液处理循环池(2 )还与硫酸钠溶液储存罐(5 )管道连接；水循环吸收池(8 )还与盐酸储存罐(10)管道连接。
3.根据权利要求1所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，其特征在于 母液处理循环池(2)与反应塔(4)之间的连接管道包括与反应塔(4)上部连接的第一管道 (a_) 1和与反应塔(4)底部连接的第二管道(a-2);填料塔(7)与水循环吸收池(8)之间的连接管道包括与填料塔(7)上部连接的第三管道(b-Ι)和与填料塔(7)底部连接的第四管道(b-2)。
4.根据权利要求3所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置，其特征在于 在第一管道(a-Ι)上设置有第一循环泵(3)；在第三管道(b-Ι)上设置有第二循环泵(9)。
5.如权利要求1所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用方法工艺为a、ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水集中排放到母液收集池(1)中，然后从母液收集池 (1)中排放至母液循环处理池(2)中；b、母液处理循环池(2)中的缩合母液和洗涤废水通过第一循环泵(3 )送入反应塔(4 ) 上部与从反应塔(4)底部进入的含氯尾气进行充分的反应；c、b步骤中反应过的溶液通过第二管道(a-2)送入母液处理循环池(2)中，进行混合， 准备继续参与反应，直到NH3-N含量小于5 mg/L,产生的硫酸钠溶液进入硫酸钠溶液储存罐(5)进行储藏；反应过程中产生的氮气和氯化氢通过反应塔(4)与洗涤槽(6)之间的管道进入洗涤槽(6)中进行充分的洗涤，去除氯化铵；d、c步骤中经过洗涤去除氯化铵的气体通过管道送入填料塔7内，同时开启第二循环泵9，将水循环吸收池8中的水送入填料塔7上部自上而下与经过洗涤去除氯化铵送入填料塔7底部的气体逆流接触，吸收其中的氯化氢气体；e、d步骤中水吸收过程中产生的不凝气体氮气放空；剩余物通过第四管道(b-2)进入水循环吸收池(8)中，再通过第二循环泵(9)送入填料塔上部，继续参与吸收，在此过程中的氯化氢气体生成盐酸，并通过盐酸储存罐(10)进行储存。
6.根据权利要5所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用方法，其特征在于 用强酸或其钠盐吸收尾气中的氯化铵，不会造成盐酸溶液的污染，洗涤槽内的氯化铵浓度大于20%后进入反应塔(4)处理其中的氨氮并回收。
7.根据权利要5所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用方法，其特征在于 含氯尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量小于2%时可以加入5 - 50%的电解氯气。
8.根据权利要5所述的ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用方法，其特征在于 该方法得到硫酸钠溶液和盐酸，此二者均可作为化工原料用于其它化工产品的生产，实现缩合母液零排放。
全文摘要
本发明公开了一种ADC发泡剂缩合母液及洗涤废水回收利用装置及其回收利用方法，其利用氯碱生产尾气中含有的氯气处理ADC发泡剂生产工艺中产生的缩合母液，最终得到酸性硫酸钠溶液和盐酸，做到“缩合母液”零排放。此方法中的氯碱生产尾气包括液氯尾气，氯乙酸尾气，ADC发泡剂氧化工段尾气以及其他氯产品生产中的含氯尾气，当尾气中氯气含量较低时可以加入一定比例的电解氯气。该方法得到的酸性硫酸钠溶液可用于生产氟硅酸钠。该方法以“废气”治理“废”液，运行成本低，经济效益高，对环境没有二次污染。
文档编号C01D5/00GK102153157SQ20101058094
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者丁建础, 刘宏健, 张秀全, 李伍成, 李宗耀, 蒋元力, 贾金才, 陈雪枫 申请人:河南煤业化工集团有限责任公司