CN205473157U - 丙烯腈废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种丙烯腈废水处理装置，其结构包括：过滤器、储料罐、冷凝水预热器、依次相连接的三效顺流蒸发结晶装置、旋液分离器、稠厚器、离心机、干燥机以及聚合物储罐。来自丙烯腈生产线的丙烯腈废水经过滤器去除部分重金属离子和有机物，再经冷凝水预热器预热，并依次经过三效顺流蒸发结晶装置进行蒸发浓缩，得到的蒸发结晶物料再经过旋液分离器和稠厚器增稠后，进入离心机分离，最后对得到的湿产品进行干燥。在此过程中从三效顺流蒸发结晶装置的聚合物出口排出的聚合物输送到聚合物储罐内储存，并由聚合物采出泵将聚合物输送至外界进行焚烧处理。本实用新型提高了结晶产品的品质，可以连续、稳定地处理丙烯腈生产废水。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于处理化工生产过程产生的废水的装置，具体地说是一种丙烯腈废水处理装置。
背景技术
丙烯腈是一种重要的有机合成单体，是三大合成材料的重要化工原料。在丙烯腈的生产过程中，会产生大量的工业废水，丙烯腈废水除水质复杂、所含有机化合物种类繁多、COD浓度高外，还含有少量丙烯腈（AN）及其低聚物。因此，丙烯腈废水不仅具有一定的毒性，而且其粘度大、不易分离。对于低浓度的丙烯腈废水，目前存在的问题是出水COD不达标，AN难于生化降解，由于分子量较高，采用常规生物处理极难去除。
丙烯腈废水的处理方法有很多，其中湿式催化氧化-生化处理法、加压水解-生化处理法、焚烧法在我国广泛应用，但这些常用的生产处理方法都存在着一定的缺陷。
湿式催化氧化-生化处理法虽然对于去除氰化物十分有效，但是这种方法对设备材质要求高、投资大，处理后重金属和氨氮含量会非常高。
加压水解法虽然投资相对大大减少，但需要消耗大量的新鲜水，最终出水含盐量高，会出现二次酸碱环境污染，出水氨氮难以达标。
焚烧法是一种环境友好的处理方法，基本可以实现污染物的零排放，但是焚烧消耗的燃料油量相当惊人，废水处理成本偏高，燃烧后的废气直接排空会对环境产生不良的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种丙烯腈废水处理装置，以解决现有技术中存在的处理效果差和处理过程产生二次污染的问题。
本实用新型是这样实现的：
一种丙烯腈废水处理装置，包括：
过滤器，用于对丙烯腈废水进行吸附过滤；
储料罐，与所述过滤器的出料端相连通，用于储存来自过滤器的丙烯腈废水；
冷凝水预热器，其进料端与所述储料罐的出料端相连通，用于对来自储料罐的丙烯腈废水进行预热；
依次相连接的三效顺流蒸发结晶装置，其进料端与所述冷凝水预热器的出料端相连，用于对来自所述冷凝水预热器的丙烯腈废水进行顺流蒸发，得到蒸发结晶物料；
旋液分离器，与所述三效顺流蒸发结晶装置的出料端相连，用于将蒸发结晶物料增浓；
稠厚器，与所述旋液分离器的出料端相连，用于将来自旋液分离器的物料浓集；
离心机，与所述稠厚器的出料端相连，用于将来自稠厚器的物料离心分离，得固体湿料；
干燥机，与所述离心机的出料端相连，用于将来自离心机的固体湿料干燥；以及
聚合物储罐，与所述三效顺流蒸发结晶装置的聚合物出口相连，用于收集由三效顺流蒸发结晶装置分离出的聚合物。
所述三效顺流蒸发结晶装置包括一效加热室、一效分离室、二效加热室、二效分离室以及三效加热室和三效分离室；
在所述一效加热室下部和一效分离室下部之间的连通管路上安装一效轴流泵，在所述一效分离室的蒸汽出口连接有一效除沫器，在所述一效分离室的浓缩物料出口连接有一效分油器；所述一效加热室的冷凝水出口与所述冷凝水预热器的冷凝水进口相连通；
在所述二效加热室下部和二效分离室下部之间的连通管路上安装二效轴流泵，在所述二效分离室的蒸汽出口连接有二效除沫器，在所述二效分离室的浓缩物料出口连接有二效分油器；所述二效加热室的蒸汽进口与所述一效除沫器的蒸汽出口相连通；
在所述三效加热室下部和三效分离室下部之间的连通管路上安装三效轴流泵，在所述三效分离室的蒸汽出口连接有三效除沫器，在所述三效分离室的浓缩物料出口连接有三效分油器；所述三效加热室的蒸汽进口与所述二效除沫器的蒸汽出口相连通，所述三效加热室的冷凝水进口与所述二效加热室的冷凝水出口相连通，所述三效除沫器的蒸汽出口与间接冷凝器相连通；
所述一效分油器、所述二效分油器和所述三效分油器三者的聚合物出口分别与所述聚合物储罐相连。
本实用新型还包括冷凝水罐，所述间接冷凝器的冷凝水出口和所述三效加热室的冷凝水出口分别与所述冷凝水罐相连通。
本实用新型还包括聚合物采出泵，设置在所述聚合物储罐的出料管上，用于将聚合物储罐内的聚合物输送至外界焚烧处理。
在所述聚合物储罐内设有搅拌装置和保温装置。
所述干燥机为气流加传导型干燥机。
本实用新型还包括上料泵，所述上料泵设置在所述储料罐与所述冷凝水预热器之间的管路上。
本实用新型还包括出料泵，所述出料泵设置在所述三效分离室与所述旋液分离器之间的管路上。
来自丙烯腈生产线的丙烯腈废水经过滤器去除部分重金属离子和有机物，再经冷凝水预热器预热，并依次经过三效顺流蒸发结晶装置进行蒸发浓缩，得到的蒸发结晶物料再经过旋液分离器和稠厚器增稠后，进入离心机分离，最后对得到的湿产品进行干燥。在此过程中从三效顺流蒸发结晶装置的聚合物出口排出的聚合物输送到聚合物储罐内储存，并由聚合物采出泵将聚合物输送至外界进行焚烧处理。
本实用新型通过多次对丙烯腈废水中的有机物进行去除，不仅大大提高了结晶产品的品质，达到了废水中聚合物的充分回收和整个装置的洁净生产的目的，还可以提高整个***的运行效率，在一定程度上减少设备的维护费。本实用新型采用多级蒸发和冷凝水预热在很大程度上降低生蒸汽的消耗，提高了***的热利用率，达到了节能减排的目的。
本实用新型减少了设备、管道堵塞的机率，实现了连续化稳定生产。本实用新型的整个装置密闭运行，实现了大气的零污染排放，并在很大程度上降低了冷凝水的COD含量，生蒸汽、生蒸汽冷凝水、循环水三者分程运行，保证了水、汽间无交叉污染，实现了污水零排放。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1、过滤器，2、储料罐，3、上料泵，4、冷凝水预热器，5、一效加热室，6、一效分离室，7、一效除沫器，8、一效分油器，9、一效轴流泵，10、二效加热室，11、二效分离室，12、二效除沫器，13、二效分油器，14、二效轴流泵，15、三效加热室，16、三效分离室，17、三效除沫器，18、三效分油器，19、三效轴流泵，20、间接冷凝器，21、出料泵，22、冷凝水罐，23、冷凝水泵，24、旋液分离器，25、稠厚器，26、聚合物储罐，27、聚合物采出泵，28、离心机，29、干燥机。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括通过管道依次相连的过滤器1、储料罐2、冷凝水预热器4、三效顺流蒸发结晶装置、旋液分离器24、稠厚器25、离心机28和干燥机29。
过滤器1的内部设有吸附剂，用于吸附丙烯腈废水中的重金属离子及部分有机物，当吸附饱和后，利用压缩空气或其它溶剂进行处理，可反复使用。
储料罐2的进料口与过滤器1的出料端相连通，用于储存经过滤器1吸附过滤后的丙烯腈废水。
冷凝水预热器4的进料口与储料罐2的出料口通过管道相连通，在管道上设有上料泵3，储料罐2中的丙烯腈废水通过上料泵3输送至冷凝水预热器4内。冷凝水预热器4是通过来自三效顺流蒸发结晶装置的冷凝水对进入其中的物料进行预热，充分利用了冷凝水的热量。
预热后的废水进入依次相连接的三效顺流蒸发结晶装置，三效顺流蒸发结晶装置包括依次相连接的一效蒸发结晶器、二效蒸发结晶器和三效蒸发结晶器，各效蒸发结晶器之间通过压力差过料，可减少设备投资和效间物料输送堵塞的机率。
一效蒸发结晶器包括一效加热室5和一效分离室6，一效加热室5的进料口与冷凝水预热器4的出料口相连通，一效加热室5的冷凝水出口与冷凝水预热器4的冷凝水进口相连通，在一效加热室5下部和一效分离室6下部之间的连通管路上安装一效轴流泵9。在一效分离室6上连接有一效除沫器7和一效分油器8，其中，一效除沫器7的进气端与一效分离室6的二次蒸汽出口相连通，一效分油器8的进料口与一效分离室6的浓缩物料出口相连通。
二效蒸发结晶器包括二效加热室10和二效分离室11，在二效加热室10下部和二效分离室11下部之间的连通管路上安装二效轴流泵14。在二效分离室11上连接有二效除沫器12和二效分油器13，其中，二效除沫器12的进气端与二效分离室11的二次蒸汽出口相连通，二效分油器13的进料口与二效分离室11的浓缩物料出口相连通。
三效蒸发结晶器包括三效加热室15和三效分离室16，三效分离室16的出料口与旋液分离器24的进料口相连通，在三效加热室15下部和三效分离室16下部之间的连通管路上安装三效轴流泵19。在三效分离室16上连接有三效除沫器17和三效分油器18，其中，三效除沫器17的进气端与三效分离室16的二次蒸汽出口相连通，三效分油器18的进料口与三效分离室16的浓缩物料出口相连通。
在各效蒸发结晶器之间，一效加热室5的冷凝水返到冷凝水预热器4；一效分离室6的二次蒸汽经一效除沫器7后送至二效加热室10；二效分离室11内的二次蒸汽经二效除沫器12后送至三效加热室15，二效加热室10的冷凝水进入三效加热室15；三效分离室16的二次蒸汽经三效除沫器17后进入间接冷凝器20；一效分油器8、二效分油器13和三效分油器18三者的聚合物出口分别与聚合物储罐26相连。
在各效蒸发结晶器中，轴流泵用以提高循环动力，实现料液在加热室与分离室之间的强制循环。轴流泵的大流量能保证浓缩溶液在加热室的换热管内具有较高的流速，即使在蒸发浓缩过程中有大量结晶析出或有大量聚合物析出，也能够保证物料在加热室换热管内不易结垢、结疤，保证装置的连续、稳定运行。
在各效蒸发结晶器中，除沫器可有效拦截来自分离室的二次蒸汽所携带的雾沫，雾沫在除沫器筒体内收集后返回至分离室中。由此可以防止二次蒸汽进入下一级加热室后在加热室管束外积聚、结垢、结疤的现象发生，从而延长加热室的清洗周期、提高加热室的换热效率。同时，除沫器还在很大程度上减少了冷凝水中的COD含量。
在各效蒸发结晶器中，分油器用以将分离室内液相表面的油层（即聚合物）分离，以减少进入下一级蒸发结晶器中的聚合物含量，减少聚合物在低温区的积聚，进而减少聚合物对后期产品质量的影响。从各效分油器中分离出的聚合物通过液位差从聚合物排出管道汇集到聚合物储罐26中，聚合物储罐26内设有保温装置和搅拌装置，以保证聚合物在罐内受热均匀且能保持恒温，避免了由于温度较低而导致聚合物粘度增大、难输送的问题。在聚合物储罐26的出料管上设有聚合物采出泵27，以便将聚合物输送至外界进行焚烧处理。
在三效分离室16的出料管道上设有出料泵21，用于将蒸发浓缩、除杂后的含结晶丙烯腈的物料输送至旋液分离器24，物料在旋液分离器24中增浓后送入稠厚器25进一步浓集，然后送入离心机28进行离心分离，得到固体湿料。
固体湿料送入干燥机29中进行干燥处理，干燥机29为气流加传导型干燥机，由于丙烯腈废水中含有低聚合物，虽然在蒸发过程中已经分离出部分聚合物，但仍有残留，在结晶形成过程中，残留的聚合物会在结晶表面包覆，聚合物的粘性使得结晶颗粒抱团，而导致干燥不均匀。采用气流加传导型干燥机即可解决上述问题，该干燥机在干燥过程中可将抱团的结晶颗粒打散，使其在干燥盘内保持均匀、松散的状态，以使其受热均匀、干燥彻底。
本实用新型还设置有间接冷凝器20和冷凝水罐22，间接冷凝器20与三效除沫器17的蒸汽出口相连通，用于将来自三效除沫器17的蒸汽冷凝，冷凝后得到的冷凝水储存到冷凝水罐22中。三效加热室15的冷凝水出口也与冷凝水罐22相连通，用以将三效顺流蒸发结晶装置内的冷凝水回收至冷凝水罐22中，在冷凝水罐22的出水管道上设有冷凝水泵23，用于将罐内的冷凝水输送至污水处理装置中回收利用。
Claims (8)
1.一种丙烯腈废水处理装置，其特征在于，包括：
过滤器，用于对丙烯腈废水进行吸附过滤；
储料罐，与所述过滤器的出料端相连通，用于储存来自过滤器的丙烯腈废水；
冷凝水预热器，其进料端与所述储料罐的出料端相连通，用于对来自储料罐的丙烯腈废水进行预热；
依次相连接的三效顺流蒸发结晶装置，其进料端与所述冷凝水预热器的出料端相连，用于对来自所述冷凝水预热器的丙烯腈废水进行顺流蒸发，得到蒸发结晶物料；
旋液分离器，与所述三效顺流蒸发结晶装置的出料端相连，用于将蒸发结晶物料增浓；
稠厚器，与所述旋液分离器的出料端相连，用于将来自旋液分离器的物料浓集；
离心机，与所述稠厚器的出料端相连，用于将来自稠厚器的物料离心分离，得固体湿料；
干燥机，与所述离心机的出料端相连，用于将来自离心机的固体湿料干燥；以及
聚合物储罐，与所述三效顺流蒸发结晶装置的聚合物出口相连，用于收集由三效顺流蒸发结晶装置分离出的聚合物。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，所述三效顺流蒸发结晶装置包括一效加热室、一效分离室、二效加热室、二效分离室以及三效加热室和三效分离室；
在所述一效加热室下部和一效分离室下部之间的连通管路上安装一效轴流泵，在所述一效分离室的蒸汽出口连接有一效除沫器，在所述一效分离室的浓缩物料出口连接有一效分油器；所述一效加热室的冷凝水出口与所述冷凝水预热器的冷凝水进口相连通；
在所述二效加热室下部和二效分离室下部之间的连通管路上安装二效轴流泵，在所述二效分离室的蒸汽出口连接有二效除沫器，在所述二效分离室的浓缩物料出口连接有二效分油器；所述二效加热室的蒸汽进口与所述一效除沫器的蒸汽出口相连通；
在所述三效加热室下部和三效分离室下部之间的连通管路上安装三效轴流泵，在所述三效分离室的蒸汽出口连接有三效除沫器，在所述三效分离室的浓缩物料出口连接有三效分油器；所述三效加热室的蒸汽进口与所述二效除沫器的蒸汽出口相连通，所述三效加热室的冷凝水进口与所述二效加热室的冷凝水出口相连通，所述三效除沫器的蒸汽出口与间接冷凝器相连通；
所述一效分油器、所述二效分油器和所述三效分油器三者的聚合物出口分别与所述聚合物储罐相连。
3.根据权利要求2所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，还包括冷凝水罐，所述间接冷凝器的冷凝水出口和所述三效加热室的冷凝水出口分别与所述冷凝水罐相连通。
4.根据权利要求1所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，还包括聚合物采出泵，设置在所述聚合物储罐的出料管上，用于将聚合物储罐内的聚合物输送至外界焚烧处理。
5.根据权利要求1所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，在所述聚合物储罐内设有搅拌装置和保温装置。
6.根据权利要求1所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，所述干燥机为气流加传导型干燥机。
7.根据权利要求1所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，还包括上料泵，所述上料泵设置在所述储料罐与所述冷凝水预热器之间的管路上。
8.根据权利要求2所述的丙烯腈废水处理装置，其特征是，还包括出料泵，所述出料泵设置在所述三效分离室与所述旋液分离器之间的管路上。
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