本实用新型涉及染料中间体生产设备技术领域,特别涉及一种硫酸多级蒸发回收硝化反应系统。
背景技术:
染料化工在生产4-乙酰胺基-2安基苯甲醚的过程中,先用硝酸和硫酸混合后的混酸对4-乙酰胺基苯甲醚进行硝化,硝化反应结束后,按比例将清水与硝化液混合,使产4-乙酰胺基-2安基苯甲醚析出,析出物置于过滤槽内滤去浓废酸,后再用大量清水清洗,直至硝化料呈中性为止,其中,清洗硝化料过程中会产生大量的洗涤废水。废水中还含有2%左右的硫酸,既污染环境,还给企业带来了经济损失。
技术实现要素:
有鉴于此,针对上述不足,有必要提出一种能大幅度减少洗涤废水,且能回收再利用废水中硫酸的硫酸多级蒸发回收硝化反应系统。
一种硫酸多级蒸发回收硝化反应系统,包括配置釜、硝化釜、第一稀释锅、第二稀释锅、四级漂洗单元、离心分离单元、多级蒸发单元,所述四级漂洗单元包括过滤槽体、进水管网、出水管网、第一储罐、第二储罐、第三储罐、第四储罐、第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵、第四输送泵,所述过滤槽体包括相互连通第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽、第四过滤槽,所述第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽、第四过滤槽相互连通,所述硝化釜的出口与第一稀释锅和第二稀释锅的入口连接,所述第一稀释锅出口与第一过滤槽和第二过滤槽的第一液相入口连接,所述第二稀释锅出口与第三过滤槽和第四过滤槽的第一液相入口连接,所述进水管网包括进水总管、第五电动阀门,所述进水总管包括四个分流入口和一个总进水口,所述进水总管的四个分流入口分别与第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽、第四过滤槽的第二液相入口连接,进水总管的总进水口与第五电动阀门的出口连接,所述第五电动阀门的入口与清水供应点的出口连接,所述出水管网包括出水总管、第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第四电动阀门、第一旁通管、第二旁通管、第三旁通管、第四旁通管,所述出水总管包括四个分流出口,所述出水总管的四个分流出口分别与第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽、第四过滤槽的液相出口连接,第一旁通管、第二旁通管、第三旁通管、第四旁通管的一端均与出水总管连通,第一旁通管、第二旁通管、第三旁通管、第四旁通管的另一端分别与第一储罐、第二储罐、第三储罐、第四储罐的入口连接,在第一旁通管、第二旁通管、第三旁通管、第四旁通管上分别安装有第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第四电动阀门,第一储罐、第二储罐、第三储罐、第四储罐的出口分别与第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵、第四输送泵的入口连接,所述第二输送泵、第三输送泵、第四输送泵的出口均与进水总管连通,所述离心分离单元包括离心机、齿轮泵、硝化物输送管网,所述硝化物输送管网包括一个硝化物出口和四个硝化物分流入口,所述硝化物输送管网的硝化物分流入口分别与第一过滤槽、第二过滤槽、第三过滤槽、第四过滤槽内腔连通,所述硝化物输送管网的硝化物出口与齿轮泵的入口连接,所述齿轮泵的出口与离心机的液相入口连接,所述离心机的液相出口与第五电动阀门的入口连接,所述多级蒸发单元包括换热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器、第五蒸发器,所述第一输送泵的出口与换热器的入口连接,所述换热器的出口与第一蒸发器的液相入口连接,所述第一蒸发器的液相出口与第二蒸发器的液相入口连接,所述第二蒸发器的液相出口与第三蒸发器的液相入口连接,所述第三蒸发器的液相出口与第四蒸发器的液相入口连接,所述第四蒸发器的液相出口与第五蒸发器的液相入口连接,所述第五蒸发器的液相出口与配置釜的入口连接,所述配置釜的出口与硝化釜的入口连接。
优选的,所述硫酸多级蒸发回收硝化反应系统还包括控制单元,所述控制单元包括微处理器,所述微处理器与第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第四电动阀门、第五电动阀门连接,所述微处理器还与第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵、第四输送泵连接。
本实用新型中,四级漂洗单元消耗的清洗水,只有清水洗涤的部分,中段闭路操作,与常规的将硝化物用大量清水清洗,直至硝化料呈中性为止的方式相比,用水量成倍的减少,而且这部分清水在洗涤过程中依次转变为一次洗涤水、二次洗涤水、三次洗涤水,直至成为浓度为33%的硫酸,即有利于硫酸的回收再利用,还达到了废水、硫酸零排放的目的,经济而有效。
本实用新型中,第一储罐中浓度为33%的硫酸经过第一输送泵输送至多级蒸发单元,利用多级蒸发单元中的第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器、第五蒸发器逐步将上述浓度为33%的硫酸浓缩成浓度为92%的硫酸,再通过配置釜回用于硝化釜,参与反应,实现了硫酸的闭路循环使用,避免了环境污染,还将废水中的硫酸回收再利用,给企业带来了新的利润点。
附图说明
图1为所述硫酸多级蒸发回收硝化反应系统的结构示意图。
图中:硝化釜10、第一稀释锅20、第二稀释锅30、四级漂洗单元40、过滤槽体41、第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414、进水管网42、进水总管421、第五电动阀门422、出水管网43、出水总管431、第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435、第一旁通管436、第二旁通管437、第三旁通管438、第四旁通管439、第一储罐44、第二储罐45、第三储罐46、第四储罐47、第一输送泵48、第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110、离心分离单元50、离心机51、齿轮泵52、硝化物输送管网53、配置釜60、多级蒸发单元70、换热器71、第一蒸发器72、第二蒸发器73、第三蒸发器74、第四蒸发器75、第五蒸发器76。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1,本实用新型实施例提供了一种硫酸多级蒸发回收硝化反应系统,包括配置釜60、硝化釜10、第一稀释锅20、第二稀释锅30、四级漂洗单元40、离心分离单元50、多级蒸发单元70,四级漂洗单元40包括过滤槽体41、进水管网42、出水管网43、第一储罐44、第二储罐45、第三储罐46、第四储罐47、第一输送泵48、第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110,过滤槽体41包括相互连通第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414,第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414相互连通,硝化釜10的出口与第一稀释锅20和第二稀释锅30的入口连接,第一稀释锅20出口与第一过滤槽411和第二过滤槽412的第一液相入口连接,第二稀释锅30出口与第三过滤槽413和第四过滤槽414的第一液相入口连接,进水管网42包括进水总管421、第五电动阀门422,进水总管421包括四个分流入口和一个总进水口,进水总管421的四个分流入口分别与第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414的第二液相入口连接,进水总管421的总进水口与第五电动阀门422的出口连接,第五电动阀门422的入口与清水供应点的出口连接,出水管网43包括出水总管431、第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435、第一旁通管436、第二旁通管437、第三旁通管438、第四旁通管439,出水总管431包括四个分流出口,出水总管431的四个分流出口分别与第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414的液相出口连接,第一旁通管436、第二旁通管437、第三旁通管438、第四旁通管439的一端均与出水总管431连通,第一旁通管436、第二旁通管437、第三旁通管438、第四旁通管439的另一端分别与第一储罐44、第二储罐45、第三储罐46、第四储罐47的入口连接,在第一旁通管436、第二旁通管437、第三旁通管438、第四旁通管439上分别安装有第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435,第一储罐44、第二储罐45、第三储罐46、第四储罐47的出口分别与第一输送泵48、第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110的入口连接,第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110的出口均与进水总管421连通,离心分离单元50包括离心机51、齿轮泵52、硝化物输送管网53,硝化物输送管网53包括一个硝化物出口和四个硝化物分流入口,硝化物输送管网53的硝化物分流入口分别与第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414内腔连通,硝化物输送管网53的硝化物出口与齿轮泵52的入口连接,齿轮泵52的出口与离心机51的液相入口连接,离心机51的液相出口与第五电动阀门422的入口连接,多级蒸发单元70包括换热器71、第一蒸发器72、第二蒸发器73、第三蒸发器74、第四蒸发器75、第五蒸发器76,第一输送泵48的出口与换热器71的入口连接,换热器71的出口与第一蒸发器72的液相入口连接,第一蒸发器72的液相出口与第二蒸发器73的液相入口连接,第二蒸发器73的液相出口与第三蒸发器74的液相入口连接,第三蒸发器74的液相出口与第四蒸发器75的液相入口连接,第四蒸发器75的液相出口与第五蒸发器76的液相入口连接,第五蒸发器76的液相出口与配置釜60的入口连接,配置釜60的出口与硝化釜10的入口连接。
四级漂洗单元40的工作过程如下:第一稀释锅20、第二稀释锅30中的硝化液进入过滤槽体41中后,先经过第二储罐45中的三次洗涤液清洗后,经过过滤槽体41的过滤,再进入第一储罐44成为浓度为33%的硫酸,之后,过滤槽体41中硝化物再经过第三储罐46中的二次洗涤液清洗,清洗完硝化物的二次洗涤液进入第二储罐45,成为备用的三次洗涤液,过滤槽体41中硝化物再经过第四储罐47中的一次洗涤液清洗,清洗完硝化物的一次洗涤液进入第三储罐46,成为备用的二次洗涤液,过滤槽体41中硝化物再经过来自清水供应点的清水的清洗,清洗完硝化物的清水液进入第一储罐44,成为备用的一次洗涤液。
本实用新型中,第二储罐45的洗涤水直接进入过滤槽体41,而不必进入第一稀释锅20、第二稀释锅30,这样的设计是基于第二储罐45的洗涤水的硫酸浓度过高,不利于硝化液中硝化物的析出,第一稀释锅20、第二稀释锅30中的硝化液至只用清水稀释,能最大程度的将硝化液中硝化物的析出。
本实用新型中,四级漂洗单元40消耗的清洗水,只有清水洗涤的部分,中段闭路操作,与常规的将硝化物用大量清水清洗,直至硝化料呈中性为止的方式相比,用水量成倍的减少,而且这部分清水在洗涤过程中依次转变为一次洗涤水、二次洗涤水、三次洗涤水,直至成为浓度为33%的硫酸,即有利于硫酸的回收再利用,还达到了废水、硫酸零排放的目的,经济而有效。
本实用新型中,第一储罐44中浓度为33%的硫酸经过第一输送泵48输送至多级蒸发单元70,利用多级蒸发单元70中的第一蒸发器72、第二蒸发器73、第三蒸发器74、第四蒸发器75、第五蒸发器76逐步将上述浓度为33%的硫酸浓缩成浓度为92%的硫酸,再通过配置釜60回用于硝化釜10,参与反应,实现了硫酸的闭路循环使用,避免了环境污染,还将废水中的硫酸回收再利用,给企业带来了新的利润点。
本实用新型中,经过清水洗涤后的硝化物再经过离心机51固液分离,分离出的水再用硝化物的清水洗涤,进一步减少了水的排放,还将这部分水再利用。
参见图1,进一步,硫酸多级蒸发回收硝化反应系统还包括控制单元,控制单元包括微处理器,微处理器与第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435、第五电动阀门422连接,微处理器还与第一输送泵48、第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110连接。
微处理器例如可以是可编程逻辑控制器,利用可编程逻辑控制器实现第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435之间连锁控制,具体的,第一电动阀门432、第二电动阀门433、第三电动阀门434、第四电动阀门435中的一个处于打开状态,其他三个处于关闭状态,同样,利用可编程逻辑控制器实现第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110、第五电动阀门422之间连锁控制,具体的,第二输送泵49、第三输送泵4100、第四输送泵4110、第五电动阀门422中的一个处于打开状态,其他三个处于关闭状态。
具体的,在可编程逻辑控制器编制plc程序,先控制第二输送泵49、第一电动阀门432打开,延时一定时间后,控制第二输送泵49、第一电动阀门432关闭,再控制第三输送泵4100、第二电动阀门433打开,延时一定时间后,控制第三输送泵4100、第二电动阀门433关闭,再控制第四输送泵4110、第三电动阀门434打开,延时一定时间后,控制第四输送泵4110、第三电动阀门434关闭,再控制第五电动阀门422、第四电动阀门435打开,延时一定时间后,控制第五电动阀门422、第四电动阀门435关闭,实现四级漂洗过程自动控制。
在一个具体的实施方式中,可以在过滤槽体41设置硫酸浓度检测仪来代替延时程序,可编程逻辑控制器内预定不同的硫酸浓度基准值,硫酸浓度检测仪将检测到的硫酸的实时浓度值发送至可编程逻辑控制器,例如,当过滤槽体41内的硫酸的浓度为第一硫酸浓度,则控制第二输送泵49、第一电动阀门432打开,当过滤槽体41内的硫酸的浓度为第二硫酸浓度,控制第二输送泵49、第一电动阀门432关闭,并同时控制第三输送泵4100、第二电动阀门433打开,当过滤槽体41内的硫酸的浓度为第三硫酸浓度,控制第三输送泵4100、第二电动阀门433关闭,再控制第四输送泵4110、第三电动阀门434打开,当过滤槽体41内的硫酸的浓度为第四硫酸浓度,控制第四输送泵4110、第三电动阀门434关闭,控制控制第五电动阀门422、第四电动阀门435打开,当过滤槽体41内的硫酸的浓度为第五硫酸浓度,控制第五电动阀门422、第四电动阀门435关闭,这样的设计,可以最大程度的节约每一级的清洗时间,节约用水量。
在一个具体的实施方式中,还可在过滤槽体41安装传送机构,使得待清洗的硝化物从第一过滤槽411、第二过滤槽412、第三过滤槽413、第四过滤槽414连续输送,从而实现四级洗涤同步进行。
本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。