专利名称：用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法
技术领域：
本发明涉及一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法。
背景技术：
在环己烷氧化制环己酮的工业过程中产生一种化学耗氧量较高、pH值为10～14的废碱液，又称环己酮皂化废水，其量大，若直接排放，将会造成严重的环境污染。目前通行的环己酮皂化废水处理工艺为升膜蒸发，悬浮燃烧。通常，上述皂化废水浓缩时不加助剂，其浓缩后废碱液浓度仅为35％～40％，这样焚烧炉的处理能力大大增强，尤其是扩能改造后，废碱液蒸发系统的问题更加突出。
针对上述问题，国内外进行了一些研究。日本专利JP5808366(1983)报道了日本三菱化学工业有限公司开发了一种浓缩助剂。中国专利CN1336331(2002)报道了中国石化股份有限公司巴陵公司开发了一种蒸发环己烷氧化废碱液的方法，其特征为在进入废碱液蒸发器的环己烷氧化废碱液中加入一种由聚醚类非离子型表面活性剂配成的废碱液蒸发助剂或蒸发促进剂。助剂和废碱液的重量比为1∶3000～1∶70000。21％左右的废碱液浓缩后含总固形物含量由原来的小于40％提高到45％～50％，操作比较方便。巨化集团公司和浙江大学开发了一种蒸发助剂，固形物含量可提高到57％以上。固形物浓度的提高，不但大大增加处理能力，而且能节省大量燃料油，但容易引起溶解的有机盐因严重过饱和而从废水中大量淀析，形成极细的结晶相微粒，从而堵塞管道。因此，需要开发用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，以利于高浓度有机废水的输送。
常规皂化废水的蒸发工艺存在较严重的问题，一是环己酮皂化废水是含有大量有机盐的液体，易结晶析出而沉淀，引起蒸发器的结垢和管道堵塞，热效率明显下降，严重时造成停车。二是废水贮槽需保持较高的温度，耗费很多的保温蒸汽。三是蒸发浓度控制困难，控制手段少。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法。
它包括稀废水经过蒸发器、闪蒸罐、气相冷却器后水蒸气回到系统；经过闪蒸罐的浓废水进入浓废水槽，然后去喷嘴燃烧。其特征在于在闪蒸罐和浓废水槽之间依次设有循环冷却器、循环槽，循环冷却器和循环槽之间循环连接，在稀废水中加入助剂。
本发明增加助剂加入，有利于提高浓度和防止结垢。助剂的加入位置选在稀废水进蒸发器的管道上，通过分布器喷洒，有利于助剂的混合均匀，充分发挥助剂的作用。
环己酮皂化废水经蒸发器蒸发后，通过闪蒸罐闪蒸，液相的浓废水经循环冷却器快速冷却，温度的下降引起溶解度的大幅度下降，溶解的有机盐因严重过饱和而从废水中大量淀析，形成极细的结晶相微粒。经过循环泵的运行，使液体在高速循环时产生剪力作用，从而降低粘度，经过这种处理的浓废水可使废水槽的贮存温度大幅度下降，减少保温蒸汽。
经过循环冷却器处理的皂化废水加入蒸发器进口，相当于借助大量的微小有机盐，因难以迅速溶解在废水中，可作为晶核，让结晶在晶核上形成和增长，而不附着在管壁上，可使传热面比较清洁。因为沉淀和污垢发生在晶核粒子上，不在传热面上。
图1是用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法的常规流程示意图；图2是用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法流程示意图。
具体实施例方式
所说的循环冷却器的换热面积F为80～120m2，循环冷却器出口温度45-55℃。循环槽直径为400～600，高度1500～2500mm。循环冷却器、循环槽的循环量5-25m3/h。助剂由非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、环烷醇、脂肪醇、酚类化合物、水和含氮和磷的无机盐混合配成；助剂中至少有一种非离子型表面活性剂，一种水，一种环烷醇或脂肪醇；非离子型表面活性剂为聚醚，聚醚由聚醚1和聚醚2组成，阳离子型表面活性剂为含氮和含磷有机化合物；所说的脂肪醇、环烷醇、酚类和水的总重量含量为35～65％，其它的配比可用下式表示Fm11.0Fm2aYabWycFm1 为聚醚1Fm2 为聚醚2Ya 为含氮和含磷有机化合物Wy 为含氮和磷无机物a，b，c分别为Fm2，Ya，Wy，相对于Fm1的重量比，式中
0.05≤a≤0.3；0≤b≤0.01；0.005≤c≤0.03。
环己酮工业皂化废水在蒸发器浓缩后，在进入浓废水槽之前，设置循环冷却器。循环冷却破晶系统由循环冷却器、循环槽、循环泵、调节控制组组合而成。蒸发助剂加入位置在蒸发器前，位于稀废水进入蒸发器的管道上，助剂加入管的管径为稀废水管径的10-40％。助剂加入管在稀废水管上的插入管，设孔式分布器，呈直角形。分布器的无接口端与流体方向一致，孔的分布方向与流体流动的方向呈90°。孔径D＝2-4mm，孔间距T＝3D。
某锦纶厂皂化废水蒸发工艺，因原蒸发工艺不佳，蒸发流量、温度不稳，导致废水浓度仅能在45％左右，且粘度大，蒸发器易结垢，闪蒸塔下料管易堵，废水焚烧炉运行成本很高，为改善焚烧效果及长周期稳定运行，采用快速冷却破晶蒸发工艺，具体流程见图2主要指标循环冷却器换热面积F＝100m2循环冷却器出口温度45-55℃循环槽φ500×2000mm循环量5-25m3/h采用上述蒸发工艺，结合废水焚烧炉，组成废水处理系统。蒸发浓缩后废水浓度达55％以上，悬浮燃烧效果好，炉项出灰达80％，流动性好，蒸发器热效率大幅度提高。
权利要求
1.一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，它包括稀废水经过蒸发器、闪蒸罐、气相冷却器后水蒸气回到系统；经过闪蒸罐的浓废水进入浓废水槽，然后去喷嘴燃烧。其特征在于在闪蒸罐和浓废水槽之间依次设有循环冷却器、循环槽，循环冷却器和循环槽之间循环连接，在稀废水中加入助剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，其特征在于所说的循环冷却器的换热面积F为80～120m2，循环冷却器出口温度45-55℃。
3.根据权利要求1所述的一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，其特征在于所说的循环槽直径为400～600，高度1500～2500mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，其特征在于所说的循环冷却器、循环槽的循环量5-25m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法，其特征在于所说的助剂由非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、环烷醇、脂肪醇、酚类化合物、水和含氮和磷的无机盐混合配成；助剂中至少有一种非离子型表面活性剂，一种水，一种环烷醇或脂肪醇；非离子型表面活性剂为聚醚，聚醚由聚醚1和聚醚2组成，阳离子型表面活性剂为含氮和含磷有机化合物；所说的脂肪醇、环烷醇、酚类和水的总重量含量为35～65％，其它的配比可用下式表示Fm11.0Fm2aYabWycFm1 为聚醚1Fm2 为聚醚2Ya 为含氮和含磷有机化合物Wy 为含氮和磷无机物a，b，c分别为Fm2，Ya，Wy，相对于Fm1的重量比，式中0.05≤a≤0.3；0≤b≤0.01；0.005≤c≤0.03。
全文摘要
本发明公开了一种用于环己酮皂化废水浓缩中的蒸发方法。它包括稀废水经过蒸发器、闪蒸罐、气相冷却器后水蒸气回到系统；经过闪蒸罐的浓废水进入浓废水槽，然后去喷嘴燃烧。在闪蒸罐和浓废水槽之间依次设有循环冷却器、循环槽，循环冷却器和循环槽之间循环连接，在稀废水中加入助剂。环己酮皂化废水经蒸发器蒸发后，通过闪蒸罐闪蒸，液相的浓废水经循环冷却器快速冷却，温度的下降引起溶解度的大幅度下降，溶解的有机盐因严重过饱和而从废水中大量淀析，形成极细的结晶相微粒。经过循环泵的运行，使液体在高速循环时产生剪力作用，从而降低粘度，经过这种处理的浓废水可使废水槽的贮存温度大幅度下降，减少保温蒸汽。
文档编号C02F1/04GK1415554SQ0215466
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月6日 优先权日2002年12月6日
发明者谢方友, 刘建青, 王峰涛, 朱明乔, 戎建军, 张家森, 陈幼坚 申请人:巨化集团公司, 浙江大学