一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的装置的制作方法

文档序号:13470668阅读:566来源:国知局

本发明涉及一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的成套装置,具体涉及一种利用鼓泡式蒸馏与精馏结合处理钠和铵醋酸盐、游离氨、甲醇和水混合溶液的处理与分离成套装置,属于节能减排领域。



背景技术:

随着工业的迅速发展,含铵盐的废水排放量越来越大,致使水体的氨氮污染日渐严重。大量氨氮废水排入水体,造成水体富营养化,对自然环境造成极大危害,最终威胁到人类生命健康,还带来巨大的经济损失。因此,铵氮废水的处理是当代环境工作者的重要任务之一。目前国内对于含铵氮和甲醇的有机废水,通常采用生化法进行处理再进行排放,对于一些低浓度含铵氮的有机废水能够起到一定处理效果,但是如果氨氮盐浓度较高时这生化法就不太实用,同时化学法没有达到回收盐和甲醇的目的,易造成二次污染。

对上述混合液如采取有效的处理和分离方法,不仅可以得到附加值高的醋酸钠和甲醇,同时达到处理废水的目的,显著降低处理过程成本,取得较好的经济效益。采用常规蒸馏法处理上述含盐有机废水,处理后形成含盐有机固体废弃物,蒸馏出的废水COD达到40000PPM,仍需要进行生化处理,过程费用、能耗较高。



技术实现要素:

发明目的:本实用新型的目的在于提供一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的成套装置,与传统装置相比,本装置具有步骤简单,经过鼓泡式蒸馏塔的处理,可以将铵盐转化为钠盐,同时能够高效的除去废液中所有的甲醇和游离氨,最终得到醋酸钠水溶液,醋酸钠水溶液经蒸发处理得到精细化学品醋酸钠;鼓泡式蒸馏塔塔顶出来的含氨甲醇溶液通过中和处理以后,再经过测线精馏塔,塔顶得到的高纯甲醇作为溶剂循环使用,塔底得到的硫酸铵可作为化肥用于农业生产,而测线出来的水COD低于1000PPM,可进入工业废水处理系统;整个过程简单高效,使资源得到综合利用。

技术方案:

一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的装置,包括混合釜、鼓泡蒸馏塔、中和釜以及测线精馏塔;

所述混合釜的连接有换热器一,所述换热器一的进口分别与所述混合釜的出口和所述鼓泡蒸馏塔塔顶的蒸汽出口连接;所述所述换热器一的出口分别与所述鼓泡蒸馏塔的进料口及中和釜的进口连接;

所述鼓泡蒸馏塔下部进口连接有缓冲罐,所述缓冲罐通过鼓风机与空气连接;所述中和釜的出料口与所述测线精馏塔的进料口相连;所述测线精馏塔塔顶通过换热器进行冷凝回流;在所述鼓泡蒸馏塔塔底和所述测线精馏塔塔底的出料口均连接有蒸发结晶装置,所述蒸发结晶装置连接有过滤装置。

在所述混合釜与所述换热器一之间连接有进料泵一;在所述中和釜与所述测线精馏塔之间连接有进料泵二。

在所述鼓泡蒸馏塔下部设有气体分布器,所述气体分布器与所述缓冲罐的出口相连。

所述过滤装置均通过循环泵与所述换热器连接,所述循环泵将蒸发结晶后的剩余母液泵入塔中再处理。

所述测线精馏塔的进料口在塔的下部,所述测线精馏塔的出料设置在塔下部高于进料口的位置。

经过试验证明,本实用新型的装置可以处理含钠和铵醋酸盐-游离氨-甲醇-水混合废液,具有的有益效果为:

(1)与采用生化法来处理该废液相比,本方法最终得到醋酸钠、硫酸铵和高纯甲醇,使废弃物得到综合利用,不仅保护了环境,而且还节约了原料,具有一定的社会效益和经济效益;

(2)利用鼓泡蒸馏塔塔顶蒸出的含氨、甲醇和水的蒸汽对进入鼓泡蒸发器的废水进行预热,该步骤既对蒸汽进行冷凝,同时又使废液在进塔之前具有一定的温度,从而使热能得到充分的利用;

(3)蒸发结晶装置能产生热值较高的蒸汽,用蒸发结晶装置产生的热量对结晶母液进行预热,该步骤即对蒸汽进行冷凝,同时又使结晶母液在进塔之前具有一定的温度,从而使热能得到充分的利用;

(4)该装置同样适用于含高浓度铵盐和其它较低沸点有机物废水的处理。

附图说明

图1为本实用新型一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的成套装置的装置图;

附图标记说明如下:

1.混合釜;2.鼓风机;3.进料泵一;4.缓冲罐;5.鼓泡蒸馏塔;6.气体分布器;7.蒸发结晶装置一;8.过滤装置一;9.换热器一;10.换热器二;11.循环泵一;12.中和釜;13.进料泵二;14.换热器三;15.循环泵二;16.测线精馏塔;17.蒸发结晶装置二;18.过滤装置二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

请参阅图1所示,本实用新型的一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的装置,包括混合釜1、缓冲罐4、鼓泡蒸馏塔5、蒸发结晶装置一7、过滤装置一8、中和釜12、测线精馏塔16、蒸发结晶装置二17和过滤装置二18,以及连接这些主要装置的一些输送和换热设备,包括鼓风机2、进料泵一3、换热器一9、换热器二10、循环泵一11、进料泵二13、换热器三14、循环泵二15。这些设备通过泵和管路的连接成为一个紧凑的整体。其组合方式为:混合釜1出口与换热器一9进口连接,在混合釜1与换热器一9之间连接有进料泵一3;鼓泡蒸馏塔5塔顶的蒸汽出口与换热器一9进口连接;鼓泡蒸馏塔5的塔中下部为气体分布器6,气体分布器6与空气缓冲罐4的出口相连,缓冲罐4的进口通过鼓风机2与空气连通;鼓泡蒸馏塔5的进料口与换热器一9的出液口相连,鼓泡蒸馏塔5塔底的出口与蒸发结晶装置一7连接,蒸发结晶装置一7与过滤装置一8连接。过滤装置一8还通过循环泵一11与换热器二10连接,换热器二10的出口与鼓泡蒸馏塔5的进料口连接。

中和釜12出料口通过进料泵13与测线精馏塔16的进料口相连,中和釜12进口与换热器一9的出口连接。测线精馏塔16塔底连接蒸发结晶装置二17,蒸发结晶装置二17与过滤装置二18连接,过滤装置二18还通过循环泵二15与换热器三14连接,换热器三10的出口与测线精馏塔16的进料口连接。测线精馏塔16塔顶通过换热器进行冷凝回流,同时,中和釜12中的液体通过进料泵二13进入塔下部进料处,塔底液体按照一定的比例流入蒸发结晶装置二17中,待液体浓缩到一定浓度以后,使液体进入过滤装置二18中,最终得到硫酸铵晶体,母液通过循环泵二15重新进入侧线精馏塔再处理。侧线精馏塔的进料位置在塔的下部,而侧线出料的位置同样在塔下部,但要高于进料位置;

本实用新型中的两个循环泵一个设于蒸发结晶装置一7和鼓泡蒸馏塔5间的管道上,另一个设于蒸发结晶装置二17和测线精馏塔16间的管道上,两个循环泵可以使蒸发结晶后的剩余母液进入塔釜再处理;

混合釜1中液体通过进料泵3使液体流经换热器9,与鼓泡蒸馏塔5的塔顶蒸汽换热,液体经过换热后进入鼓泡蒸馏塔5的中下部进料处,从而使鼓泡蒸馏塔5塔顶蒸汽得到冷凝。

鼓风机2设于空气缓冲罐4的进口管道,在其作用下使空气通过缓冲罐4进入鼓泡蒸馏塔5中,从而使大量空气通过缓冲罐4输送到鼓泡蒸馏塔5中进行鼓泡,使氨和甲醇能够更快的从废液中除去,同时起到搅拌的作用,缓冲罐4也起到一个防倒吸的作用。

鼓泡蒸馏塔5塔顶蒸汽通过换热器一9与混合釜1中液体进行换热最终进入中和釜12中,而混合釜1中的液体通过进料泵3进入鼓泡蒸馏塔5下部的进料处,塔底液体进入蒸发结晶装置一7,当液体浓缩到一定浓度以后,使液体进入过滤装置一8中,最终得到醋酸钠晶体,母液通过循环泵一11重新进入鼓泡蒸馏塔5再处理。鼓泡蒸馏塔5中包含一个倒扣的气体分布器6,其位置在塔的下部,从而使空气更加均匀的通入塔釜内。

采用本实用新型所述的一种鼓泡式蒸馏和测线精馏结合处理高浓度氨氮有机废水的成套装置工艺原理为:

第一步:在混合釜1中加入碱液使废液中的铵盐转化为氨氮,由于碱的存在使氨离子大部分转化为游离氨。

第二步:将经过铵转化后的含游离氨的高氨氮废水通过进料泵3送入鼓泡蒸馏塔5中,进行蒸发脱氨和甲醇;

第三步:将第二步所得的含氨、甲醇和水的蒸气冷凝后送入中和釜,用废硫酸吸收氨,并将中和釜中液体输送至测线精馏塔提取高纯甲醇,同时得到硫酸铵晶体。

以上所述实施实例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但是并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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