CN110980847B - 一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***及方法,属于废水处理及回收技术领域,该方法包括步骤:甲烷氯化物废碱水送入汽提塔经过汽提,得到了去除大部分甲烷氯化物的废碱,废碱进入三效蒸发器;蒸发后的固体废盐经过溶解罐溶解、过滤器过滤,过滤后的溶液进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm。本发明中甲烷氯化物生产废碱水经过汽提、蒸发、溶解、过滤等步骤得到的溶液可作为氯碱工业原料使用,实现变废为宝;通过生产废碱的资源化利用,减少了废水的处理成本,克服了现有水处理投资大、对环境压力大的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***及方法,属于废水处理及回收技术领域。
背景技术
甲烷氯化物(包括一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳)是重要的化工原料,在其生产过程中会产生很多高盐高化学需氧量(COD)的碱性水。对于这些高盐高COD碱性水,国内企业多采用先用多效蒸发的方法对废水进行预处理,后通过生化处理蒸发的冷凝水的方法。采用此方法处理废水蒸发过程中会产生大量的结晶盐,因结晶盐中含有大量的污染物大多情况下只能作为危险固体废物,需委托有资质的单位进行无害化处理,处理费用较高,大大增加了企业的运行成本。
国内也有部分企业采用高温焚烧的方法,但此方法设备及处理费用高昂,并且可能将废盐中的有机物转化为更复杂的有机物残留成分,例如二噁英类有机物等。当前,随着环保要求的日益严格,寻找一种可资源化利用这些废碱的方法尤为重要。
氯化钠,作为氯碱工业的原料用来生产烧碱和氯气,其水溶液通过离子膜电解可得到32%的工业用氢氧化钠,但离子膜电解对进槽盐水水质有较高的要求,进槽盐水总有机碳(TOC)指标必须小于10mg/L。如果能将上述高盐高COD的废碱通过处理达到氯碱行业对于原料的要求,上述废碱液便可变废为宝。
中国专利CN102689975A公开了一种“高盐废水资源化处理方法”,通过催化湿式过氧化物氧化法去除高盐废水中所含有机污染物的方法,并优化了催化剂和氧化剂的投加量和投加方式。但该方法需另加入氧化剂和催化剂,增加了运行成本且对后续氯碱工业用盐的使用带来了不可控的因素,在工业生产中是否具有持续稳定的处理效果未知。
中国专利CN109579025A公开了“一种工业废盐高效熔化焚烧装置”,采用高效熔化焚烧炉的方法对固体废盐高温焚烧,大部分有机物可被高温分解,但设备及运行成本高昂,且未公开处理后的废盐所达到的具体技术指标。
发明内容
针对现有废水的处理方法的不足,本发明提供了一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***及方法,克服了废水处理过程中投资大、运行成本高、未实现资源化利用的缺点。
本发明采用以下技术方案:
一方面,本发明提供一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***,包括依次连接的废碱液罐、汽提塔、三效蒸发器、溶解罐和过滤器;
所述废碱液罐用于盛放甲烷氯化物废碱水,汽提塔的塔底出口连接三效蒸发器入口,三效蒸发器的底部出口连接溶解罐入口,三效蒸发器的上部出口连接现有的水处理装置,溶解罐出口连接过滤器入口,甲烷氯化物废水液经过滤器过滤后,进入氯碱盐水工序。
优选的,所述汽提塔的塔顶出口还连接有塔顶冷凝器,塔顶冷凝器出口连接有相分离罐,相分离罐上部出口与汽提塔的入口连接重新回到汽提塔入口重新处理,相分离罐下部出口连接湿再生槽。
本发明中所使用的汽提塔、三效蒸发器、溶解罐、过滤器、塔顶冷凝器、相分离罐均为现有设备,可市购得到,此处不再赘述。
另一方面,本发明还提供一种采用上述***进行甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,包括以下步骤:
(1)甲烷氯化物废碱水进入废碱液罐,然后将甲烷氯化物废碱水通过汽提塔进料泵送入汽提塔汽提,其中,甲烷氯化物废碱水包括如下组分:有机物质量含量2000-5000ppm,氯化钠5-10%wt,碳酸钠3-5%wt,氢氧化钠2-5%wt,余量为水;
(2)汽提塔通入蒸汽,甲烷氯化物的废碱随同水蒸气从汽提塔塔顶采出,含有低于100ppm的少量甲烷氯化物的废碱从其底部出口进入三效蒸发器;
(3)三效蒸发器蒸发后的固体废盐经过溶解罐溶解、过滤器过滤,过滤后的溶液进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm。
通常的,氯碱行业进入电解槽盐水的有机物含量要求小于10ppm即可,本发明的工艺过滤后所得到的物质NaCl是氯碱行业的原料,NaOH、Na2CO3在氯碱工段作为辅助材料加入,可减少后期辅料的加入,均有益于氯碱行业的工艺。
优选的,步骤(2)中汽提塔通入蒸汽,汽提塔塔顶的气相通过塔顶冷凝器冷凝,冷凝出的水和含有甲烷氯化物混合液进入相分离罐,相分离罐上部出口排出的水及少量溶解在水中的甲烷氯化物回到汽提塔的上部入口重新处理,相分离罐下部出口排出的甲烷氯化物混合液进入湿再生槽进行干燥处理后回收利用,在相分离罐中,水和甲烷氯化物混合液分层,水在上部,甲烷氯化物在下部,下部的混合液主要成分是甲烷氯化物,干燥处理后进入生产甲烷氯化物工序回收利用。
优选的,步骤(2)中汽提塔内通入0.3-0.8MPa蒸汽,甲烷氯化物废碱水在汽提塔上经蒸汽加热至80℃~90℃。
优选的,汽提塔的气相通过塔顶冷凝器冷凝到35℃~40℃。
优选的,从汽提塔塔底排出的甲烷氯化物的废碱中有机物质量含量为50-100ppm;
优选的,汽提塔塔底排出的塔釜液进入三效蒸发器,三效蒸发器将塔釜液加热至80℃~110℃,塔釜液经浓缩后进行固液分离,分离后的固体废盐有机物质量含量小于5ppm,固液分离后的固体废盐依次进入溶解罐溶解,过滤器过滤,经管路送至氯碱车间作为原料使用,三效蒸发器产生的冷凝水进入现有的水处理***,去现有水处理***的物质主要成分为含有少量有机物的水,经过稍加处理即达到排放标准。
优选的,过滤器采用现有技术,过滤器滤芯采用玻璃纤维。
本发明未详尽之处,均可参见现有技术。
本发明的有益效果为:
1)本发明的甲烷氯化物废碱水经过汽提、蒸发、溶解、过滤等步骤得到的溶液可作为氯碱工业原料使用,实现了变废为宝。
2)本发明通过生产废碱的资源化利用,减少了废水的处理成本,投资小、对环境压力大的缺点。
附图说明
图1为本发明甲烷氯化物生产废碱的处理回收***的工艺流程图;
其中,1-废碱液罐,2-汽提塔,3-塔顶冷凝器,4-相分离罐,5-三效蒸发器,6-溶解罐,7-过滤器。
具体实施方式:
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述,但不仅限于此,本发明未详尽说明的,均按本领域常规技术。
下述实施例中所提到的方法,如无特殊说明均为常规方法,所述试剂、设备和材料,如无特殊说明,均为现有技术,均可从商业途径获得。
实施例1:
一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收***,如图1所示,包括依次连接的废碱液罐1、汽提塔2、三效蒸发器5、溶解罐6和过滤器7;
废碱液罐1用于盛放甲烷氯化物废碱水,汽提塔2的塔底出口连接三效蒸发器5入口,三效蒸发器5的底部出口连接溶解罐6入口,三效蒸发器5的上部出口连接现有的水处理装置,溶解罐6出口连接过滤器7入口,甲烷氯化物废水液经过滤器7过滤后,进入氯碱盐水工序;
汽提塔2的塔顶出口还连接有塔顶冷凝器3,塔顶冷凝器3出口连接有相分离罐4,相分离罐4上部出口与汽提塔2的入口连接,相分离罐4下部出口连接现有的湿再生槽。
实施例2:
一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,包括以下步骤:
(1)甲烷氯化物废碱水进入废碱液罐1,然后将甲烷氯化物废碱水通过汽提塔进料泵送入汽提塔2汽提,其中,甲烷氯化物废碱水包括如下组分:有机物质量含量2000-5000ppm,氯化钠5-10%wt,碳酸钠3-5%wt,氢氧化钠2-5%wt,余量为水;
(2)汽提塔通入0.3MPa蒸汽,甲烷氯化物废碱水在汽提塔2上经蒸汽加热至85℃,甲烷氯化物的废碱随同水蒸气从汽提塔塔顶采出,有机物含量小于100ppm的少量甲烷氯化物的废碱从其底部出口排出,用泵送入三效蒸发器5;
汽提塔2塔顶的气相通过塔顶冷凝器3冷凝至35℃,冷凝器出来的水和少量甲烷氯化物混合液进入相分离罐4,相分离罐4上部排出的水回到汽提塔2上部入口重新处理,相分离罐4下部排出的甲烷氯化物混合液进入湿再生槽进行干燥处理后回收利用;
(3)三效蒸发器5加热至80℃,塔釜液经浓缩后进行固液分离,分离后的固体废盐有机物质量含量小于5ppm,三效蒸发器产生的冷凝水进入现有的水处理***,固液分离后的固体废盐经过溶解罐6溶解、过滤器7过滤,过滤后的溶液经管道进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm。
实施例3:
一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,包括以下步骤:
(1)甲烷氯化物废碱水进入废碱液罐1,然后将甲烷氯化物废碱水通过汽提塔进料泵送入汽提塔2汽提,其中,甲烷氯化物废碱水包括如下组分:有机物质量含量2000-3000ppm,氯化钠5-10%wt,碳酸钠3-5%wt,氢氧化钠2-5%wt,余量为水;
(2)汽提塔通入0.5MPa蒸汽,甲烷氯化物废碱水在汽提塔2上经蒸汽加热至85℃,甲烷氯化物的废碱随同水蒸气从汽提塔塔顶采出,有机物含量小于100ppm的塔釜液从其底部出口排出,用泵送入三效蒸发器5;
汽提塔2的气相通过塔顶冷凝器3冷凝至40℃,冷凝器出来的水和少量甲烷氯化物混合液进入相分离罐4,相分离罐4上部排出的水回到汽提塔2上部入口重新处理,相分离罐4下部排出的甲烷氯化物混合液进入湿再生槽进行干燥处理后回收利用;
(3)三效蒸发器5加热至100℃,塔釜液经浓缩后进行固液分离,分离后的固体废盐有机物质量含量小于5ppm,三效蒸发器5产生的冷凝水进入现有的水处理***,固液分离后的固体废盐经过溶解罐6溶解、过滤器7过滤,过滤后的溶液经管道进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm。
实施例4:
一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,包括以下步骤:
(1)甲烷氯化物废碱水进入废碱液罐1,然后将甲烷氯化物废碱水通过汽提塔进料泵送入汽提塔2汽提,其中,甲烷氯化物废碱水包括如下组分:有机物质量含量4000-5000ppm,氯化钠5-10%wt,碳酸钠3-5%wt,氢氧化钠2-5%wt,余量为水;
(2)汽提塔通入0.8MPa蒸汽,甲烷氯化物废碱水在汽提塔2上经蒸汽加热至90℃,甲烷氯化物的废碱随同水蒸气从汽提塔塔顶采出,有机物含量小于100ppm的塔釜液从其底部出口排出,用泵送入三效蒸发器5;
汽提塔的气相通过塔顶冷凝器3冷凝至40℃,冷凝器出来的水和少量甲烷氯化物混合液进入相分离罐4,相分离罐4上部排出的水回到汽提塔2上部入口重新处理,相分离罐4下部排出的甲烷氯化物混合液进入湿再生槽进行干燥处理后回收利用;
(3)三效蒸发器5加热至110℃,塔釜液经浓缩后进行固液分离,分离后的固体废盐有机物质量含量小于5ppm,三效蒸发器5产生的冷凝水进入现有的水处理***,固液分离后的固体废盐经过溶解罐6溶解、过滤器7过滤,过滤后的溶液经管道进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm。
本发明的实施例2~4最终过滤所得到的物质均为含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm,NaCl是氯碱行业的原料,NaOH、Na2CO3在氯碱工段作为辅助材料加入,可减少后期辅料的加入,有机物质量含量符合氯碱行业进入电解槽盐水的有机物含量要求,且中间产物分为两部分,一部分为位于相分离罐下方的甲烷氯化物混合液,干燥处理后进入生产甲烷氯化物工序回收利用,另一部分为三效蒸发器产生的含有少量有机物的水,经过现有的水处理***稍加处理即可达到排放标准,本发明不仅可以将得到的溶液可作为氯碱工业原料使用,实现了资源化利用,还可以减少废水的处理成本。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,该方法采用如下***实现,所述***包括依次连接的废碱液罐、汽提塔、三效蒸发器、溶解罐和过滤器;
所述废碱液罐用于盛放甲烷氯化物废碱水,汽提塔的塔底出口连接三效蒸发器入口,三效蒸发器的底部出口连接溶解罐入口,三效蒸发器的上部出口连接现有的水处理装置,溶解罐出口连接过滤器入口,甲烷氯化物废水液经过滤器过滤后,进入氯碱盐水工序;
所述汽提塔的塔顶出口还连接有塔顶冷凝器,塔顶冷凝器出口连接有相分离罐,相分离罐上部出口与汽提塔的入口连接重新回到汽提塔入口重新处理,相分离罐下部出口连接湿再生槽;
所述甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,包括以下步骤:
(1)甲烷氯化物废碱水进入废碱液罐,然后将甲烷氯化物废碱水送入汽提塔汽提,其中,甲烷氯化物废碱水包括如下组分:有机物质量含量2000-5000ppm,氯化钠5-10%wt,碳酸钠3-5%wt,氢氧化钠2-5%wt,余量为水;
(2)汽提塔通入蒸汽,甲烷氯化物的废碱随同水蒸气从汽提塔塔顶采出,含有低于100ppm的甲烷氯化物的废碱从其底部出口进入三效蒸发器;
(3)蒸发后的固体废盐经过溶解罐溶解、过滤器过滤,过滤后的溶液进入氯碱车间作为原料使用,过滤后得到含NaOH、NaCl、Na2CO3的溶液,其中有机物质量含量小于1ppm;
步骤(2)中汽提塔通入蒸汽,汽提塔塔顶的气相通过塔顶冷凝器冷凝,冷凝出的水和含有甲烷氯化物混合液进入相分离罐,相分离罐上部出口排出的水及溶解在水中的甲烷氯化物回到汽提塔的上部入口重新处理,相分离罐下部出口排出的甲烷氯化物混合液进入湿再生槽进行干燥处理后回收利用。
2.根据权利要求1所述的甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,步骤(2)中汽提塔内通入0.3~0.8MPa蒸汽,甲烷氯化物废碱水在汽提塔上经蒸汽加热至80℃~90℃。
3.根据权利要求2所述的甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,汽提塔的气相通过塔顶冷凝器冷凝到35℃~40℃。
4.根据权利要求3所述的甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,从汽提塔塔底排出的塔釜液中有机物质量含量为50-100ppm。
5.根据权利要求4所述的甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,汽提塔塔底排出的塔釜液进入三效蒸发器,三效蒸发器将塔釜液加热至80℃~110℃,塔釜液经浓缩后进行固液分离,分离后的固体废盐有机物质量含量小于5ppm,固液分离后的固体废盐依次进入溶解罐溶解,过滤器过滤,经管路送至氯碱车间作为原料使用,三效蒸发器产生的冷凝水进入现有的水处理***。
6.根据权利要求5所述的甲烷氯化物生产废碱的处理回收方法,其特征在于,过滤器滤芯采用玻璃纤维。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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