SU1555303A1 - Способ обезвреживани жидких отходов гидролизных производств - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам обезвреживани  жидких отходов гидролизного производства жидкофазным окислением и может быть использовано на всех промышленных предпри ти х, где имеютс  жидкие стоки, загр зненные органическими веществами. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса за счет повышени  степени окислени , сокращение длительности процесса и снижение энергозатрат. Поставленна  цель достигаетс  смешением сточных вод гидролизного производства с гидролизным лигнином до содержани  органических веществ в полученной суспензии 1-10 мас.%. Полученную суспензию окисл ют кислородом воздуха в 3-5-ступенчатом реакторе противотоком при RE=500-(10^.10³), давлении 90-150 атм, соотношении воздух : суспензи  70-1000 нм³/нм^3.ч, температуре процесса 240-300°С и продолжительности окислени  2-10 мин. Полученную газожидкостную смесь раздел ют на парогазовую и жидкую фазы, которые используют либо на нагрев поступающей на переработку суспензии, либо на получение пара и вакуума. Способ позвол ет исключить дополнительный подвод тепла при 100%-ном окислении органических веществ и сократить врем  окислени  до 2-10 мин. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам обезвреживани  отходов жидкофазным окислением и может найти применение в гидролизной промышленности дл  утилизации жидких отходов.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса за счет повышени  степени окислени , сокращени  длительности процесса и снижение энергетических затрат.

Дл  осуществлени  способа обезвреживани  жидких отходов гидролизного производства смешивают сточные

воды гидролизного производства с. гидролизным лигнином с получением суспензии, содержащей 1-10 мас.% органических веществ, последующим окислением их кислородом воздуха в 3-5- ступенчатом реакторе противотоком при (1010 ) в жидкой фазе при 240-300°С, давлении 90-150 атм, . расходе воздуха 70-1000 нм /нм -ч и времени контакта 2-10 мин, последующей сепарацией полученной газожидкостной смеси с выделением парогазовой и жидкой фаз и отделением от жидкой фазы твердого остатка.

Дл  обезвреживани  используют предварительно сконцентрированные последрожжевую или послеспиртовую бражки, содержащие органические вещества в количестве 0,8-9 мас.%. Образующуюс  парогазовую фазу можно направл ть на эжектор дл  получени  вакуума, а суспензию перед окисление подогревать парожидкостной фазой, образующейс  после сепарации обезвреженных сточных вод пр мым контактом до температуры 190-220 С.

Концентраци  органических веществ в суспензии з пределах 1-10 мас.% обусловлена необходимостью поддержани  процесса окислени  в автотер- мичном режиме, т.е. без подвода тепла со стороны. Если органических веществ меньше 1 мас.%, то необходим дополнительный подвод тепла к реактору . В случае, если в суспензии больше 10 мас.% органических веществ, то процесс нарушаетс  из-за интенсивного вскипани  суспензии в процессе окислени .

Число ступеней в реакторе должен быть равно три-п ть и окисление осуществл ют противотоком дл  эффективного проведени  процесса окислени  с максимальным использованием кислорода воздуха. Если число ступеней в реакторе меньше трех, кислород воздуха полностью не используетс  (кислород обнаружен в отход щих газах ) . При использовании числа ступеней больше п ти кислород в парогазовом потоке после п той ступени отсутствует , что делает нецелесообразным использование шести ступени, так как это надет к дополнительной затрате энергии.

Число Re 500-10000 обусловлено необходимостью поддержани , с одной стороны, турбулентности потоков в окисл емой системе, а с другой стороны , поддержанием во взвешенном состо нии лигнина и отсутстви  его осаждени  или уноса, так как при числе Re менее 500 лигнин осаждаетс  в реакторе, и при числе Re более 10000 наблюдаетс  унос его в дисперсном состо нии в неокисленном виде в парогазовом потоке.

При пропускании воздуха менее 70 нм /нм -ч суспензии и времени окислени  менее 2 мин органические вещества не успевают по лностью окис0

5

0

5

0

5

0

литьс , а при расходе воздуха более 1000 нм5/нм ч и времени контакта 10 мин в парогазовой смеси наблюдаетс  присутствие кислорода, что свидетельствует об окончании процесса окислени  и отсутствии необходимости осуществлени  процесса при расходе воздуха более 1000 нм /нм -ч и времени контакта более 10 мин.

Использование предварительно скон- центрированных последрожжевой и после- спиртовой бражки, содержащих 0,8- 0,9 мас.% органических веществ, прз- вол ет снизить энергетические затраты на процесс обезвреживани  сточных вод. Подача парогазовой фазы на эжек- цию позвол ет исключить затраты энергии на установке фильтровани  жидкой фазы при отделении твердого осадка . Применение подогрева исходной суспензии пр мым контактом с парожидкостной фазой после сепарации позвол ет подогреть суспензию до 190-220°С и снизить расход тепла на подогрев суспензии.

i

Пример 1. Через проточный

реактор, состо щий из четырех секций и снабженный мешалками, пропускают суспензию, полученную смешением в специальном устройстве 2 л последрожжевой бражки (ХПК 10000 мг 0#/л, кислотность 220 мг/л; сухое вещество 8 г/л, в т.ч. органических веществ 6 г/л) с 0,2 мг влажного лигнина с концентрацией органических веществ 4 мас.% при 270°С, давлении 100 атм. Противотоком подают в него 560 нм /нмж «ч воздуха. Процесс окислени  провод т в турбулентном режиме при и заканчивают в течение 6 мин. Из реактора выходит суспензи , которую сепарируют, отдел ют парогазовую фа

зу, содержащую, об.%: Нг 70;

нго

24; С0Ј4, и водную фазу, которую далее фильтруют, отдел   воду и остаток.

Анализ воды на химически поглощаемый кислород (ХПК) показывает отсутствие поглощени  кислорода, что свидетельствует о полном окислении органических веществ. Остаток состоит из минеральных солей, что также свидетельствует о полном окислении органических веществ. Процесс окислени  протекает в автотермических услови х и не требует подвода тепла со стороны. Парогазовый поток подают на эжектор, в котором создаетс  вакуум, обеспечивающий фильтрование и отделение твердого остатка.

В таблице представлены примеры дл  других технологических пара-. метров осуществлени  предлагаемого способа.

Таким образом, по сравнению с известным способом в предлагаемом

способе (примеры 1-4) процесс протекает в автотермичных услови х, при этом утилизируютс  сточные воды гидролизного производства и гидролизный лигнин,  вл ющиес  отходами, что позвол ют повысить эффективность технологии гидролизного производства и ликвидировать вредные выбросы в окружающую среду. Содержание органических веществ в суспензии жидких сточных вод гидролизного производства с твердой фазой - гидролизным лигнином , должно составл ть 1-10 мас.%. Содержание органических веществ в собственно жидкой фазе в приведенных примерах составл ет 0,3-9,0 мас.% Остальное количество органических веществ ввод т при смешении жидкой фазы с лигнином. В зависимости от содержани  органических веществ дл  полного окислени  используют 3,4- или 5-ступенчатый реактор. Число Re поддерживают 500-10000 дл  создани  турбулентности и предотвращени  расслоени  суспензии. Услови  окислени  - расход в,оздуха 70-1000 нм /нм ч, температура 240-300°С; давление ,0-150 лтм, врем  контакта 2-10 мин.

0

5

0

5

0

5

Claims (4)

1. Способ обезвреживани  жидких отходов гидролизных производств, включающий окисление кислородом воздуха в жидкой фазе при 240 300°С, давлении 90-150 атм с последующей сепарацией газожидкостно й смеси, выделением парогазовой и жидкой фаз, отделением из жидкой фазы твердого остатка фильтрованием, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности обезвреживани  за счет повышени  степени окислени , сокращени  длительности процесса и снижени  энергетических затрат, предварительно жидкие отходы смешивают с гидролизным лигнином до содержани  органических веществ 1-10 мас.%, окисление провод т в 3-5-ступенчатом реакторе противотоком при числе Рей- нольдса (Re)500-(10-10), расходе воздуха 70-1000 нм /нмэ-ч и времени окислени  2-10 мин.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что жидкие отходы предварительно концентрируют до содержани  органических веществ 0,8- 9,0 мас.%.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что образующуюс  парожидкостную фазу направл ют дл  подогрева отходов перед окислением пр мым контактом до 190-220°С.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что образовавшуюс  в процессе окислени  парогазовую фазу направл ют на эжекторную установку дл  получени  вакуума при фильтровании.

Продолжение таблицы

Расход воздуха, Температура,°С Врем  контакта, мин Получено

Вода (содержание ХПК, мг /л)

Тверда  фаза (содержание орган , углерода, мас,%)

Степень окислени , %

70 1000 200 240 275 250 2510

200 250 10

Отсу-т- Отсут- 2800 ствует ствует

и

100

100

Отсутствует 83

3450

0,32 72