SU1142449A1 - Apparatus for purification of industrial phenol waste water - Google Patents

Abstract

АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЬИЛЕННЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный на смесительные и отстойные секции, установленньш по оси корпуса вращающийс  вал с нешалками, помещенными в смесительные секции, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, он снабжен дополнительной камерой с размещенным на общем валу диспергируюлщм устройством, выполненным из кожуха, размещенного в нем транспортирующего шнека и кольцевого инжектора, при этом транспортирующий шнек выполнен коническим и его большее основание размещено в камере кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора .снабжен сетками.A MACHINE FOR CLEANING PROMOTIONAL PENOL WASTE WATERS, containing a vertical cylindrical body partitioned into mixing and settling sections, mounted along the axis of the housing a rotating shaft with nozzles placed in mixing sections, characterized in that in order to intensify the cleaning process, it is equipped with an additional chamber with placed on a common shaft by a dispersing device made of a casing placed in it by a transporting auger and an annular injector, while the transporting auger is made n conical and its larger base arranged in the annular chamber of the injector nozzle and injector .snabzhen diffuser grids.

Description

Изобретение относитс  к очистке промьшшенных сточных вод методом экстракции. Известно устройство, представл ю щее собой секционную экстракционную колонну с мешалками,содержащую вертикальный цилиндрический корпус, сек ционированный по высоте на отстойные и смесительные секции, по оси колонны установлен вращающийс  вал с насаженными на него мешалками, помещенными в смесительные секции lj К недостаткам данной колоннь относитс  йизка  интенсивность процесса массообмена, остаточна  концентраци  фенолов в очищенной воде, уход щей с колонны экстракции, находитс  в пределах 250-500 мг/л, что не отвечает санитарным требовани м, предъ вл емым к очищенной промьшшенной воде. Процесс очистки промьшшенных фенольных сточных вод от содержащихс  в них фенолов имеет специфические особенности: фенолы, растворённые в сточных водах, могут легко окисл тьс  кислородом воздуха, вследствие чего процесс экстракции фено ,лов затрудн етс  и глубина извлечени  их уменьшаетс ; аммиак, содержаш 1йс  в сточных водах, повьш1ает рН воды и св зьшает часть фенолов, преп тству  экстракции последних. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса очистщ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарате дл  очистки промьшшенных фенольных стцчных вод, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте на смесительные и отстойные секции, установленный по оси корпуса вращающийс  вал с насаженными на него мешалками , помещенными в смесительные секции, снабжен дополнительной камерой с размещенным на общем валу диспергирующим устройством, вьшолненным в виде помещенного в кожух транспортирующего шнека и кольцевого инжектора , причем транспортирующий шне выполнен в виде конуса, и его большое осйование помещено в камеру кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора снабжен сетками. На фиг.1 изображен аппарат дл  очистки промьшшенных фенольных сточных вед с приборами контрол  процесса , продольньй разрез; на фиг.2 узел Т на фиг.1. Аппарат дл  очистки промышленных фенольных сточных иод состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого по оси аппарата расположен вращающийс  вал2 с насаженными на него мешалками 3. Аппарат по высоте секционирован на- смесительные и отстойные секции с помощью перегородок 4 и 5 с каналами 6 и 7 дл  перетока легкой и т желой фаз соответственно; коаксиально валу в центральной части аппарата установлены неподвижные цилиндры 8 и 9 с перфорацией на участках , прилегающих к перегородкам 4 и 5. Цилиндры 8 и 9 образуют гидрозатворы 10 и 11 дл легкой и-т желой фаз. Перегородки 4 и 5 и гидрозатворы 10 и 11 образуют секционированные отстойные камеры дл  проконтактировавших фаз. В верхней части аппарат снабжен дополнительной камерой 12 с размещенным на общем валу диспергирующим устройством, выполненным в виде помещенного в кожух 13 транспортирующего шнека 14 и кольцевого инжектора , включающего в кольцевой диффузор 15 и кольцевое сопло, образованное крьш1кой 16 и кожухом 13, разделенное радиальной перегородкой 17.Шнек и кольдевой инжектор креп тс  на валу 2 посредством втулки 18.В диффузоре помещена сетка 19. Герметизаци  вращающегос  вала 2 и перегородки 4 камеры 12 осуществл етс  с помощью втулки 20. Кроме того, в аппарате имеетс  патрубок 21, приемна  камера 22, радиальные лопатки 23, патрубок 24, штуцера 25 и 26, отстойна  секци  27, гидрозатвор 28, коалесцирующее устройство 29, насадочна  часть 30, сепарационна  секци  31, патрубок 32, каналы 33, отстойна  секци  34 патрубок 35, штуцер 36,каналы 37, штуцер.38, вакуумлини  39, лини  40 отвода кислых газов . Аппарат, содержит приборы контрол  и автоматики: расходомер 41, анализатор 42 кон центрации фенола, корректкр тощее устройство 43, усилитель 44 сигнала, регул тор 45, датчик 46 расхода экстрагента, регулирующий клапан 47, расходомер 46 фенольной воды,, датчик 49, вычисл ющее устройство 50, датчик 51 уровн , приемное устройство 52 сигнала, корректор 53 сигнала, регул торы 54 и 55 расходов фенольной воды и кислых газов соответст3This invention relates to the treatment of industrial wastewater by an extraction method. A device is known, which is a sectional extraction column with agitators, containing a vertical cylindrical body, sectioned in height on the settling and mixing sections, a rotating shaft is installed along the axis of the column with agitators mounted on it, placed in the mixing sections. The intensity of the mass transfer process, the residual concentration of phenols in the purified water leaving the extraction column, is in the range of 250-500 mg / l, which does not correspond to sanitary requirements. Hovhan m, pred is emym promshshennoy to purified water. The process of purification of industrial phenolic wastewater from the phenols contained in them has specific features: phenols dissolved in wastewater can be easily oxidized by atmospheric oxygen, as a result of which the process of phenol extraction is difficult and their extraction depth is reduced; ammonia contained in the wastewater increases the pH of the water and binds some of the phenols, preventing the extraction of the latter. The purpose of the invention is to intensify the process of cleaning. The goal is achieved by the fact that in the apparatus for purification of industrial phenolic residual water containing a vertical cylindrical body partitioned in height into the mixing and settling sections, mounted along the axis of the housing a rotating shaft with agitators mounted on it placed in the mixing sections has an additional chamber with placed on a common shaft dispersing device, executed in the form placed in the casing of the transporting screw and the ring injector, and the transporting screw is made in a cone, and its large osiovaniya placed in the chamber of the annular nozzle of the injector, and the injector diffuser is equipped with nets. Figure 1 shows an apparatus for cleaning industrial phenolic waste vedas with process control instruments, a longitudinal section; Fig.2 node T in Fig.1. The apparatus for cleaning industrial phenolic effluent iodine consists of a cylindrical body 1 inside which a rotating shaft 2 is positioned along the axis of the apparatus with agitators 3 mounted on it. The height and height of the apparatus are partitioned by the mixing and settling sections using partitions 4 and 5 with channels 6 and 7 for the flow of light and heavy phases, respectively; coaxial to the shaft in the central part of the apparatus, fixed cylinders 8 and 9 are installed with perforations in areas adjacent to bulkheads 4 and 5. Cylinders 8 and 9 form hydraulic locks 10 and 11 for light and heavy phases. Partitions 4 and 5 and hydraulic locks 10 and 11 form partitioned settling chambers for the contacting phases. In the upper part, the apparatus is provided with an additional camera 12 with a dispersing device placed on the common shaft, made in the form of a transporting screw 14 placed in a casing 13 and an annular injector including a circular nozzle 16 and a casing 13 divided by an annular diffuser 15 in a circular diffuser 15 The screw and collet injector are mounted on shaft 2 by sleeve 18. A mesh 19 is placed in the diffuser. Sealing of the rotating shaft 2 and partitions 4 of chamber 12 is carried out by means of sleeve 20. In addition, in the apparatus e there is a pipe 21, a receiving chamber 22, radial vanes 23, a pipe 24, fittings 25 and 26, a settling section 27, a hydraulic lock 28, a coalescing device 29, a packing 30, a separation section 31, a connecting pipe 32, channels 33, a settling section 34 connecting pipe 35, choke 36, channels 37, choke 38, vacuum lines 39, line 40 for acid gas removal. The device contains control and automation devices: flow meter 41, phenol concentration analyzer 42, correction device 43, signal amplifier 44, controller 45, extractant flow sensor 46, control valve 47, phenolic water flow meter 46, sensor 49, calculating device 50, level sensor 51, signal receiving device 52, signal corrector 53, regulators 54 and 55 of the consumption of phenolic water and acid gases, respectively

венно, датчики 56 и 57, регулировочные клапаны 58 и 59.Sensors 56 and 57, control valves 58 and 59.

Аппарат дл  очистки промьшшенных фенольных сточных вод работает следующим образом.The apparatus for the purification of industrial phenolic wastewater works as follows.

Т жела  фаза через патрубок 21 подаетс  в приемную камеру 22 вращающегос  сопла инжектора, откуда с помощью радиальных лопаток 23 отбрасываетс  в верхнюю камеру сопла, образованного крьшкой 16 и перегородкой 17, и далее под действием центробежной силы смесь капель и струй фенольной воды выбрасываетс  в диффузор 15 инжектора, и жектиру  поступающую через патрубок 24 в камеру 12 смесь кислцх газов (сероводород и окись углерода). Образующа с  высокодисперсна  эмульсионна  смесь воды и кислых газов, интенсивно взаимодейству  между собой, при движении в диффузоре удар етс  о металлическую сетку, благодар  чему происходит дальнейшее дробление т желой фазы (фенольной воды) с обновлением межфазной поверхности. При выходе из диффузора проконтактировавшие фазы сепарируютс . Газ заполн ет верхнюю часть камеры, а жидкость - ее нижнюю часть, откуда она шнеком 14 подхватываетс  и транспортируетс  в нижнюю камеру кольцевого сопла, образованную кожухом 13 и перегородкой 17, и далее под действием центробежных сил т жела  фаза (фенольна  вода) выбрасываетс  в диффузор, инжектиру  смесь кислых газов.The heavy phase through the pipe 21 is fed into the receiving chamber 22 of the rotating injector nozzle, from where it is thrown into the upper chamber of the nozzle formed by the cap 16 and the partition 17 using radial blades 23, and then under the action of centrifugal force a mixture of droplets and streams of phenolic water is thrown into the diffuser 15 an injector and a mixture of acid gases (hydrogen sulfide and carbon monoxide) coming in through the pipe 24 into the chamber 12 to the gheeter. The resultant emulsion mixture of water and acid gases, intensively interacting with one another, strikes the metal grid as it moves through the diffuser, thereby further crushing the heavy phase (phenolic water) with updating the interfacial surface. When exiting the diffuser, the procontaminated phases are separated. The gas fills the upper part of the chamber, and the liquid - its lower part, from where it is picked up by screw 14 and transported into the lower chamber of the annular nozzle formed by the casing 13 and the partition 17, and then under the action of centrifugal forces, the phase (phenolic water) is discharged into the diffuser by injecting a mixture of acid gases.

Очищенна  от аммиака и кислорода воздуха фенольна  вода через штуцера 25 и 26 поступает в нижнюю часть отстойной секции 27 и далее - через гидрозатвор 28 и смесительную секцию колонны, куда поступает с нижерасположенной секции отстаивани  легка  фаза (например, диизопропиловый эфир или другой экстра1гент) . При вращении мешалок 3 создаетс  высокоразвита  межфазна  поверхность благодар  интенсивному дроблению взаимодействукмцих фаз. Перемешанные фазы отбрасываютс  к периферии камер смешени . Пройд  коалисцирующее устройство 29, выполненное, например, из металлической проволоки, капли т желой фазы когшесцируют, далее поступают в насадочную часть 30, выполненную из набора радиальных криволинейных пластин. В каналах, обраPhenolic water, purified from ammonia and oxygen, passes through nozzles 25 and 26 into the lower part of the settling section 27 and further through the hydraulic lock 28 and the mixing section of the column, where the light phase (for example, diisopropyl ether or other extractant) comes from the downstream section of settling. During the rotation of the stirrers 3, a highly developed interfacial surface is created due to the intensive fragmentation of the interacting phases. The mixed phases are discarded to the periphery of the mixing chambers. Having passed the coalescing device 29, made, for example, from metal wire, the heavy phase drops coalesce, then go to the nozzle portion 30, made of a set of radial curvilinear plates. In channels

2449424494

зованных криволинейнымирадиальнымиcurved radial

пластинами, благодар  тонкослойному ламинарному течению и действию центробежных сил происходит дальнейша  сепараци  фаз. Отсепарированна  т  жела  фаза по каналам 7 поступает в сепарационную секцию 31. Окончательно отсепарировавшись, т жела  фаза через гидрозатвор 11, образованный неподвижными цилиндрами и патрубком 32, по каналам 33 поступает в нижерасположенную смесительную секцию. Пройд  все секции контакта, сепарированна  т жела  фаза поступает в отсто ную секцию 34, откуда через патрубок 35 выводитс  из аппарата. Легка  фаза через штуцера 36 и 38 поступает в нижнюю смесительную секцию. Проконтактировав и пройд  с0парационные элементы по каналам 6, легка  фаза поступает в сепарационные секции 31. Окончательно отсепарированна  легка  фаза через гиДрозатворы 10, образованные цилиндрами 9 и патрубками 32, по каналам 37 поступает в вышерасположенную смесительную секцию. Пройд  все ступени контакта и сепарировани , легка  фаза поступает в секцию 27, откуда через штуцер 38 легка  фаза выводитс  из ап парата. Благодар  наличию перегородок 4 и 5 с каналами 6 и 7 и гидрозатворов 10 и 11 организуетс  направленное движение фаз и хороша  их сепараци  с созданием четкой границыplates, due to the thin laminar flow and the action of centrifugal forces, further phase separation occurs. The separated heavy phase passes through the channels 7 to the separation section 31. Having finally separated, the heavy phase through the hydraulic lock 11 formed by stationary cylinders and pipe 32, flows through the channels 33 to the downstream mixing section. Passing all the contact sections, the separated solid phase enters the spaced section 34, from where it is brought out of the apparatus through the nozzle 35. Easy phase through fittings 36 and 38 enters the lower mixing section. After contacting and passing the coping elements through the channels 6, the light phase enters the separation sections 31. The finally separated light phase through the gidrozatvory 10 formed by the cylinders 9 and nozzles 32, through the channels 37 enters the upstream mixing section. Having passed all stages of contact and separation, the easy phase enters section 27, from where through the nozzle 38 the easy phase is withdrawn from the unit. Due to the presence of partitions 4 and 5 with channels 6 and 7 and hydraulic locks 10 and 11, directional movement of the phases is organized and their separation is good, creating a clear boundary

5 раздела фаз в секци х.В случае остановки аппарата в гравитационных отстойных секци х остаютс  т жела  tf легка  фазы, следовательно, предлагаемый аппарат очень быстро выводитс  на рабочий режим.There are 5 sections in the sections. In the case of stopping the apparatus, in the gravity settling sections there remains a heavy phase tf, therefore, the proposed apparatus is brought to the operating mode very quickly.

Дл  повьшени  интенсивности про-. цесса извлечени  фенола из сточныхTo increase the intensity of the pro-. process of phenol recovery from waste

5 вод целесообразно диспергировать т желую фазу, дл  чего при пуске аппарата в работу после остановки вначале подают в аппарат при вращающемс  вале только легкую фазу. Подачу в5 water, it is advisable to disperse the heavy phase, for which, when the apparatus is put into operation, after stopping, only the light phase is supplied to the apparatus when the shaft is rotating. Feed in

0 аппарат т желой воды следует начи ,нать только тогда,когда из аппарата начинает выходить через шт5щер 38 легка  фазы. При пуске аппарата после его вскрыти , например, ремонта, осмотра, и т.д., аппарат постепенно заполн етс  легкой фазой при открытом штуцере 38 с целью вытеснени  воздуха из аппарата. Освобождение доS0 The apparatus of heavy water should be started, and only when the apparatus begins to exit through the shank 38 of the light phase. When the device is started up after it has been opened, for example, repair, inspection, etc., the device is gradually filled with a light phase with the fitting 38 open in order to force the air out of the device. Release to S

полнительной камеры 12 от воздуха производитс  по вакуум-линии 39.Air supply chamber 12 is produced by vacuum line 39.

В рабочем режиме насыщенные аммиаком и кислородом воздуха кислые газы отвод тс  из аппарата по линии 40In the operating mode, the acid gases saturated with ammonia and air oxygen are removed from the apparatus via line 40.

В качестве примера на фиг,1 приведена схема автоматического регулировани  работы аппарата дл  очистки промьпнпенных фенольных сточных вод. Выход очищенной фенольной воды (рафината ) из аппарата измер етс  расходомером 41, концентраци фенола в рафинате измер етс  анализатором 42 качества. Выходные сигналы из датчиков поступают на устройство 43, вычисл ющее содержание фенола в рафннате , выходной сигнал которого, пройд  через усилитель 44 сигнала дл  изменени  коэффициента усилени , корректирует задание регул тору 45 расхода зкстрагента. Переменной величиной регул тора 45  вл етс  выход с датчика 46 расхода экстрагента Сигнал управл ющего воздействи  с регул тора 45 поступает на регулирующий клапан 47, который измен ет количество экстрагента пропорционально содержанию фенола в рафинате.By way of example, FIG. 1 shows an automatic control circuit for the operation of the apparatus for the purification of industrial phenolic wastewater. The yield of purified phenolic water (raffinate) from the apparatus is measured by a flow meter 41, the concentration of phenol in the raffinate is measured by a quality analyzer 42. The output signals from the sensors are sent to the device 43, which calculates the content of phenol in the raffinate, the output of which, having passed through the amplifier 44 of the signal to change the gain, corrects the reference to the regulator 45 of the flow rate partner. The variable of the regulator 45 is the output from the sensor 46 of the extractant flow. The control signal from the regulator 45 is fed to the control valve 47, which changes the amount of the extractant in proportion to the content of phenol in the raffinate.

Расход очищенной от аммиака и кислорода воздуха фенольной воды, измер етс  расходомером 48, а концентраци  фенола в ней- - анализатором качества. Выходные сигналы из датчиков поступают на устройство 50, вычисл ющее содержание фенола в водеThe flow rate of phenolic water purified from ammonia and oxygen is measured by a flow meter 48, and the concentration of phenol in it is a quality analyzer. The output signals from the sensors are fed to the device 50, which calculates the content of phenol in water.

496496

поступающей на экстракцию. Количество удаленного из воды аммиака и кислорода воздуха зависит от интенсивности циркул ции воды в камере 12, котора , в свою очередь, определ етс  уровнем жидкости в камере (степенью погружени  транспортирующего шнека в жидкость). Выходные сигналы от датчика 51 уровн  и устройства 50 поступают в устройство 52, выходной сигнал которого проходит через корректор 53 дл  изменени  коэффициента усилени , корректирует задание регул тором 54 и 55 расходаcoming to the extraction. The amount of ammonia and oxygen removed from water depends on the intensity of the circulation of water in chamber 12, which, in turn, is determined by the level of fluid in the chamber (the degree of immersion of the transporting screw in the fluid). The output signals from the level sensor 51 and the device 50 are fed to the device 52, the output of which passes through the equalizer 53 to change the gain, corrects the setting by the flow controller 54 and 55

фенольной воды и кислых газов. Переменной величиной регул торов 54 и 55  вл етс  выход с датчиков 56 и 57 расхода воды и кислых газов соответственно Сигналы управл ющего воздействи  с регул торов 54 и 55 поступают на регулировочные клапаны 58 и 59, которые измен ют количество кислых газов пропрр1щонально, а количество фенольной воды - обратноphenolic water and acid gases. Variables 54 and 55 are output from sensors 56 and 57 of water and acid gases, respectively. Control signals from regulators 54 and 55 are applied to control valves 58 and 59, which change the amount of acid gases, and the amount of phenolic water - back

|Пропорционапьно содержанию фенола в воде, поступающей на экстракцию.| Proportionally to the content of phenol in the water entering the extraction.

При необходимости очистки легкой фазы аналогично камере 12 может быть установлена камера в нижней частиIf it is necessary to clean the light phase, similarly to chamber 12, a chamber can be installed in the lower part

аппарата..apparatus ..

Применение предлагаемого аппарата дл  очистки промышленных фенольных сточных вод позволит достичь степени извлечени  95-97%. --©--Л 1М Фиг.1 wr насосуThe use of the proposed apparatus for the purification of industrial phenolic wastewater will achieve a recovery rate of 95-97%. - © --L 1M Figure 1 wr pump

2020

Фиг.22

Claims (1)

АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный на смесительные и отстойные секции, установленный по оси корпуса вращающийся вал с мешалками, помещенными в смесительные секции, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, он снабжен дополнительной камерой с размещенным на общем валу диспергирующим устройством, выполненным из кожуха, размещенного в нем транспортирующего шнека и кольцевого инжектора, при этом транспортирующий шнек выполнен коническим и его большее основание размещено в камере кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора снабжен сетками.APPARATUS FOR CLEANING INDUSTRIAL PHENOLIC WASTE WATERS, comprising a vertical cylindrical body partitioned into mixing and settling sections, a rotating shaft mounted along the axis of the housing with stirrers placed in the mixing sections, characterized in that, in order to intensify the cleaning process, it is equipped with an additional chamber with a dispersing device placed on a common shaft made of a casing, a conveying screw and an annular injector disposed therein, while the conveying screw is made of horses and its larger base is placed in the chamber of the annular nozzle of the injector, and the diffuser of the injector is equipped with grids. I 1142449 2I 1142449 2