BR102018008273A2 - aparelhos e métodos para tratamento de resíduos hídricos contendo sais de amônia - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se ao campo de tratamento de águas residuais e descreve aparelhos e métodos para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia, que contêm nh4+, so42-, cl- e na+. no método da presente invenção, o valor de ph da água residual a ser tratada é ajustado antecipadamente em uma faixa específico; obtém-se primeiro por evaporação o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente concentrada, e depois obtém-se por segunda evaporação o cristal de cloreto de sódio e amônia relativamente diluída; alternativamente, o cristal de cloreto de sódio e a amônia relativamente concentrada são obtidos por terceira evaporação, e depois o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente diluída são obtidos por quarta evaporação. o método da presente invenção pode recuperar amônia, sulfato de sódio e cloreto de sódio das águas residuais, respectivamente, para que os recursos na água residual possam ser reutilizados, tanto quanto possível.
Description
(54) Título: APARELHOS E MÉTODOS PARA TRATAMENTO DE RESÍDUOS HÍDRICOS CONTENDO SAIS DE AMÔNIA (51) Int. Cl.: C02F 1/04; C02F 9/00; C02F 1/00.
(52) CPC: C02F 1/04; C02F 9/00; C02F 1/001.
(30) Prioridade Unionista: 21/04/2017 CN 201710263271.X; 21/04/2017 CN 201710263286.6; 21/04/2017 CN 201710265654.0; 21/04/2017 CN 201710266201.X.
(71) Depositante(es): CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION; SINOPEC CATALYST CO., LTD..
(72) Inventor(es): XIPING YIN; YE LI; SONGYUAN GU; ZHIJIAN LIU; TAO WANG; JIN?AI GAO; YUHUA CHEN; YAN ZHOU; LING YANG; ZHIWEI YUAN; HONGLIANG Yl; TAO AN; FUZU LIU; ZHIMIN ZHANG; SHUPENG XU.
(57) Resumo: A presente invenção refere-se ao campo de tratamento de águas residuais e descreve aparelhos e métodos para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia, que contêm NH4+, SO42-, Cl- e Na+. No método da presente invenção, o valor de pH da água residual a ser tratada é ajustado antecipadamente em uma faixa específico; Obtém-se primeiro por evaporação o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente concentrada, e depois obtém-se por segunda evaporação o cristal de cloreto de sódio e amônia relativamente diluída; alternativamente, o cristal de cloreto de sódio e a amônia relativamente concentrada são obtidos por terceira evaporação, e depois o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente diluída são obtidos por quarta evaporação. O método da presente invenção pode recuperar amônia, sulfato de sódio e cloreto de sódio das águas residuais, respectivamente, para que os recursos na água residual possam ser reutilizados, tanto quanto possível.
ÁmínLe iuIlMo de sódio [Ciüretode sOdto]
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APARELHOS E MÉTODOS PARA TRATAMENTO DE RESÍDUOS HÍDRICOS CONTENDO SAIS DE AMÔNIA
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se ao campo de tratamento de resíduos hídricos, particularmente a aparelhos e métodos para tratar a água residual contendo sais de amônia, mais particularmente a aparelhos e métodos para tratar água residual contendo sais de amônia, que contém NH4+, SO42-, Cl e Na+.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Em um processo de produção de catalisador de refino de petróleo, são necessárias grandes quantidades de ácidos inorgânicos, álcalis e sais, como hidróxido de sódio, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, sais de amônia, sulfatos e cloridratos etc., e uma grande quantidade de resíduos hídricos misturados que contém amônia, sulfato de sódio, cloreto de sódio e aluminossilicato são produzidos. Para tais águas residuais, uma prática comum na técnica anterior é ajustar o pH para uma faixa de 6~9 e remover a maioria das substâncias suspensas primeiro, depois remover os íons de amônia através de um processo bioquímico, processo de separação por extração ou processo de separação a vapor, ajustar o pH das águas residuais salgadas obtidas, remover a maioria das substâncias em suspensão, diminuir a dureza, remover a sílica e uma parte das substâncias orgânicas das águas residuais salgadas, remover a maioria das substâncias orgânicas através da adsorção do ozônio ativado biológico e oxidação ou outros processos de oxidação avançados, diminuir ainda mais a dureza em um aparelho de permuta iônica, concentrar em um aparelho de concentração (por exemplo, osmose
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2/174 reversa e/ou eletrodiálise) e cristalizar por cristalização por evaporação MVR ou evaporação de múltiplo efeito para obter sais mistos de sulfato de sódio e cloreto de sódio que contenham algum sal de amônia; ou ajustar o pH para uma faixa de 6,5 ~ 7,5 e remover a maioria das substâncias suspensas primeiro, depois diminuir a dureza, remover a sílica e uma parte das substâncias orgânicas, remover a maioria das substâncias orgânicas através da adsorção e oxidação biológica do ozônio ativado por ozônio ou outras processos avançados de oxidação, diminuir ainda mais a dureza em um aparelho de permuta iônica, concentrar em um aparelho de concentração (por exemplo, osmose reversa e/ou eletrodiálise) , e depois cristalizar por cristalização por evaporação MVR ou evaporação de múltiplo efeito, para obter sais mistos de sódio sulfato e cloreto de sódio que contêm alguns sais de amônia. No entanto, atualmente, é difícil tratar os sais mistos que contêm amônia, ou o custo do tratamento é muito elevado; Além disso, o custo do tratamento de águas residuais é ainda mais aumentado devido ao processo de remoção do íon de amônia no estágio inicial.
[003] Além disso, o processo de remoção de amônia bioquímica só pode lidar com águas residuais com baixo teor de amônia; além disso, a água residual do catalisador não pode ser tratada diretamente por tratamento bioquímico porque o conteúdo da COD não é suficiente; em vez disso, substâncias orgânicas adicionais, como glicose ou amido, etc., devem ser adicionadas no processo de tratamento bioquímico para tratar o nitrogênio amoniacal através do processo de tratamento bioquímico. O problema mais crítico é que o conteúdo de nitrogênio total nas águas residuais tratadas através de um
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3/174 processo de remoção de amônia bioquímica muitas vezes não atende ao padrão (o conteúdo de ions nitrato e ions nitrito está fora da especificação), e tratamento avançado adicional é necessário; Além disso, como o teor de sal na água residual não é reduzido (20g/L~30g/L) , a água residual não pode ser descarregada diretamente, e é necessário um tratamento de dessalinização adicional.
[004] Para remover nitrogênio amoniacal da água residual tratada através de um processo de remoção de amônia, uma grande quantidade de álcali tem que ser adicionada para ajustar o pH, e o consumo de álcali é pesado; como o álcali na água residual após a remoção de amônia não pode ser recuperado, o pH da água residual tratada é muito alto, quantidades de substância alcalina são desperdiçadas e o custo do tratamento é muito alto; Além disso, uma vez que o conteúdo de COD na água residual do catalisador tratada através do processo de remoção de ar tem pouca alteração, o teor de sal na água residual não é diminuído (20g/L~30g/L), o pH é muito alto, a água residual não pode ser diretamente descarregada, é necessário mais tratamento de dessalinização.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [005] Para superar as desvantagens da técnica anterior, isto é, o custo do tratamento de águas residuais que contêm NH4+, SO42_,C1“ e Na+ é muito alto, e somente cristais de sal misto podem ser obtidos, a presente invenção fornece com um baixo custo um aparelho de tratamento e método ambientalmente amigável de resíduos de água que contêm NH4+, SO42_,C1“ e Na+. O aparelho e o método podem ser utilizados para recuperar amônia, sulfato de sódio e cloreto de sódio a partir das águas residuais, respectivamente, e desse modo os
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4/174 recursos nas águas residuais podem ser reutilizados tanto quanto possível.
[006] Para atingir o objetivo acima descrito, num primeiro aspecto, a presente invenção proporciona um aparelho de tratamento de águas residuais para tratamento de águas residuais contendo sais de amônia, que compreende: uma unidade de ajuste de pH, uma primeira unidade de evaporação, uma primeira unidade de separação sólido-líquido, uma segunda unidade de evaporação e uma segunda unidade de separação sólido-líquido, que são conectadas sequencialmente, [007] Em que a unidade de ajuste de pH é configurada para ajustar o pH da água residual antes da evaporação ser realizada;
[008] A primeira unidade de evaporação é configurada para tratar as águas residuais pela primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada contendo cristal;
[009] A primeira unidade de separação sólido-líquido é configurada para tratar a primeira solução concentrada contendo cristal através da primeira separação sólidolíquido;
[010] A segunda unidade de evaporação é configurada para tratar a fase líquida obtida na primeira unidade de separação sólido-líquido pela segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada contendo cristal;
[011] A segunda unidade de separação sólido-líquido é configurada para tratar a segunda solução concentrada contendo cristal através da segunda separação sólido-líquido.
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5/174 [012] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia que contêm NH4+, SO42_,C1“ e Na+, que compreende os seguintes passos:
tratar a água residual a ser tratada por primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contenha cristal de sulfato de sódio, em que a água residual a ser tratada contenha as águas residuais contendo sais de amônia;
tratar a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio por primeira separação sólido-liquido e tratar a fase líquida obtida na primeira separação sólidoliquido por segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio;
tratamento da segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por segunda separação sólidoliquido;
em que o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 9, antes de a água residual ser tratada pela primeira evaporação;
a primeira evaporação assegura que o cloreto de sódio não se cristalize e precipite;
em relação ao 1 mol SO42- contido na água residual a ser tratado, o Cl- contido na água residual a ser tratada é de 14 mols ou menos.
[013] Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece um método para o tratamento de água residual contendo sais de amônia que contém NH4+, SC>42_,C1_ e Na+, que compreende as seguintes etapas:
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6/174 tratar águas residuais a serem tratadas por terceira evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio, em que a água residual a ser tratada contém as águas residuais contendo sais de amônia;
tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólidolíquido e tratar a fase liquida obtida na terceira separação sólido-liquido por quarta evaporação, para obter o quarto vapor contendo amônia e a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio;
tratamento da quarta solução concentrada que contém cristais de sulfato de sódio por quarta separação sólidoliquido;
em que o pH da água residual a ser tratada é ajustado
| para um valor superior a 9, antes de a | água | residual a | ser |
| tratada ser tratada pela terceira evaporação; | |||
| a quarta evaporação assegura que o | cloreto de sódio | não | |
| cristalize e precipite; | |||
| em relação ao 1 mol SC>42_contido na | água | residual a | ser |
tratada, o C1_ contido na água residual a ser tratada é de 7,15 mols ou mais.
[014] Com o esquema técnico descrito acima, para as águas residuais que contêm NH4+, SO42_,C1“ e Na+, o valor de pH da água residual a ser tratada é ajustado previamente a uma faixa especifica; Obtém-se o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente concentrada por evaporação e separação, e depois obtém-se o cristal de cloreto de sódio e amônia relativamente diluída por segunda evaporação; alternativamente, cristais de cloreto de sódio e amônia
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7/174 relativamente concentrada são obtidos por terceira evaporação, e, em seguida, o cristal de sulfato de sódio e amônia relativamente diluida são obtidos por quarto evaporação e separação. Com o método, sulfato de sódio de alta pureza e cloreto de sódio podem ser obtidos respectivamente, dificuldades no tratamento de sal misto e reutilização podem ser evitadas, o processo de separação de amônia e sal é realizado ao mesmo tempo, a temperatura das águas residuais é aumentada e a temperatura do vapor contendo amônia é diminuída ao mesmo tempo através da permuta de calor e, portanto, um condensador não é necessário, o calor no processo de evaporação é utilizado de forma razoável, energia é economizada, o custo do tratamento de águas residuais é reduzido, a amônia na água residual é recuperada na forma de amônia, o cloreto de sódio e sulfato de sódio são recuperados na forma de cristal, respectivamente, nenhum resíduo ou resíduo líquido é produzido em todo o processo, e um propósito de transformar os resíduos em objetos de valor é alcançado.
[015] Além disso, no método, utilizando a segunda evaporação ou terceira evaporação com tratamento a baixa temperatura combinadas, a segunda evaporação ou terceira evaporação pode ser realizada a uma temperatura mais elevada, o teor de sólidos na solução concentrada obtida na segunda evaporação ou a na terceira evaporação e a eficiência de vaporização aumentam, e um efeito de economia de energia é obtido ao mesmo tempo.
[016] Outras características e vantagens da presente invenção serão mais detalhadas nas formas de realização abaixo.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
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8/174 [017] A Fig. 1 é um diagrama de estrutura do aparelho de tratamento de águas residuais da presente invenção;
[018] A Fig. 2 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia numa forma de realização da presente invenção;
[019] A Fig. 3 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[020] A Fig. 4 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[021] A Fig. 5 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[022] A Fig. 6 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[023] A Fig. 7 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[024] A Fig. 8 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
[025] A Fig. 9 é um diagrama de fluxo do método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia noutra realização da presente invenção;
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BREVE DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS
| [026] | 1 - segundo dispositivo de evaporação |
| [027] | 2 - primeiro dispositivo de evaporação |
| [028] | 31 - primeiro dispositivo permutador de calor |
| [029] | 32 - segundo dispositivo permutador de calor |
| [030] | 33 - terceiro dispositivo permutador de calor |
| [031] | 34 - quarto dispositivo permutador de calor |
| [032] | 35 - quinto dispositivo permutador de calor |
| [033] | 36 - sexto dispositivo permutador de calor |
| [034] | 4 - tanque de desgaseificação a vácuo |
| [035] | 51 - primeiro tanque de armazenamento de amônia |
| [036] | 52 - segundo tanque de armazenamento de amônia |
| [037] | 53 - primeiro tanque liquido mãe |
| [038] | 54 - segundo tanque liquido mãe |
| [039] | 22, 55 - tanque de tratamento a baixa |
temperatura
| [040] | 56 - tanque de coleta de liquido cristal |
| [041] | 61 - primeiro dispositivo de medição de pH |
| [042] | 62 - segundo dispositivo de medição de pH |
| [043] | 71 - primeira bomba de circulação |
| [044] | 72 - segunda bomba de circulação |
| [045] | 73 - terceira bomba de circulação |
| [046] | 74 - quarta bomba de circulação |
| [047] | 75 - quinta bomba de circulação |
| [048] | 76 - sexta bomba de circulação |
| [049] | 77 - sétima bomba de circulação |
| [050] | 78 - oitava bomba de circulação |
| [051] | 79 - nona bomba de circulação |
| [052] | 80 - décima bomba de circulação |
| [053] | 81 - bomba de vácuo |
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| [054] | 82 - | tanque de circulação | de | água | |
| [055] | 83 - | torre de absorção de | gás | residual | |
| [056] | 91 - | primeiro dispositivo | de | separação | sólido- |
| liquido | |||||
| [057] | 92 - | segundo dispositivo | de | separação | sólido- |
| liquido | |||||
| [058] | 101 | - primeiro compressor | |||
| [059] | 102 | - segundo compressor |
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [060] Abaixo, algumas formas de realização da presente invenção serão detalhadas. Deve ser entendido que as formas de realização descritas aqui são fornecidas apenas para descrever e explicar a presente invenção, mas não devem ser consideradas como constituindo qualquer limitação à presente invenção.
[061] Os pontos finais e qualquer valor nas faixas divulgadas na presente invenção não estão limitados às faixas ou valores exatos; em vez disso, essas faixas ou valores devem ser compreendidos como valores abrangentes que estão próximos dessas faixas ou valores. Para faixas numéricas, os pontos finais das faixas, os pontos finais das faixas e os valores de pontos discretos e os valores de pontos discretos podem ser combinados para obter uma ou mais faixas novas numéricas, que devem ser consideradas como tendo sido divulgadas especificamente neste documento.
[062] Abaixo, a presente invenção será detalhada com referência às Figs. 1-9, mas a presente invenção não está limitada às Figs. 1-9.
[063] A presente invenção proporciona um aparelho de tratamento de águas residuais para tratamento de águas
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11/174 residuais contendo sais de amônia, como mostrado na Fig. 1, que compreende: uma unidade de ajuste de pH, uma primeira
| unidade de | evaporação, uma primeira unidade de separação |
sólido-líquido, uma segunda unidade de evaporação e uma segunda unidade de separação sólido-líquido, que são conectados sequencialmente,
| [064] | Em que a unidade de ajuste de pH é configurada |
para ajustar o pH da água residual antes da evaporação ser realizada;
[065] A primeira unidade de evaporação é configurada para tratar as águas residuais por primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução
| concentrada | contendo cristal; |
| [066] | A primeira unidade de separação sólido-líquido |
| configurada | para tratar a primeira solução concentrada |
contendo cristal através da primeira separação sólidolíquido;
| [067] | A segunda unidade de evaporação é configurada |
para tratar a fase líquida obtida na primeira unidade de separação sólido-líquido por segunda evaporação, para obter
| o segundo | vapor contendo amônia e a segunda solução |
| concentrada | contendo cristal; |
| [068] | A segunda unidade de separação sólido-líquido é |
| configurada | para tratar a segunda solução concentrada |
contendo cristal através da segunda separação sólido-líquido.
| [069] | De acordo com a presente invenção, o aparelho |
de tratamento descrito acima pode ser utilizado no método de tratamento de águas residuais da presente invenção, a unidade de ajuste de pH pode ser utilizada para ajustar o pH da água residual a ser tratada, a primeira unidade de evaporação pode
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12/174 ser utilizado para realizar a primeira evaporação ou terceira evaporação no método de tratamento de águas residuais da presente invenção, a primeira unidade de separação sólidoliquido pode ser utilizada para realizar a primeira separação sólido-liquido ou terceira separação sólido-liquido no método de tratamento de águas residuais da presente invenção, a segunda unidade de evaporação pode ser usada para realizar a segunda evaporação ou quarta evaporação no método de tratamento de águas residuais da presente invenção, e a segunda unidade de separação sólido-liquido pode ser usada para realizar a segunda separação sólido-liquido ou quarta separação sólido-liquido no método de tratamento de águas residuais da presente invenção. De acordo com o aparelho de tratamento de águas residuais para tratamento de águas residuais contendo sais de amônia, preferencialmente, o aparelho não compreende dispositivo de desaminação separado por evaporação (dispositivo apenas para remover amônia das águas residuais, tais como dispositivo de tratamento bioquímico, membrana de desaminação e semelhantes) e amônia de alta pureza, cristais de sulfato de sódio e cristais de cloreto de sódio podem ser separados da água residual somente pela combinação da unidade de evaporação e da unidade de separação sólido-liquido.
[070] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o aparelho de tratamento de águas residuais compreende ainda uma unidade de tratamento a baixa temperatura disposta entre a primeira unidade de evaporação e a primeira unidade de separação sólido-liquido ou entre a segunda unidade de evaporação e a segunda unidade de separação sólido-liquido, e a unidade de tratamento a baixa temperatura é configurada
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13/174 para realizar tratamento a baixa temperatura da solução concentrada obtida na primeira unidade de evaporação ou segunda unidade de evaporação para obter uma solução tratada. Ao fornecer a unidade de tratamento de baixa temperatura, o processo de evaporação na segunda unidade de evaporação ou na terceira unidade de evaporação pode trabalhar em combinação com o tratamento a baixa temperatura, para que o processo de evaporação na segunda unidade de evaporação ou na terceira evaporação possa ser realizado a uma temperatura mais elevada, o teor de sólidos na solução concentrada obtida na segunda evaporação ou na terceira evaporação e a eficiência de vaporização podem ser aumentados, e um efeito de economia de energia pode ser conseguido ao mesmo tempo.
[071] Qualquer dispositivo de resfriamento convencional na técnica pode ser utilizado como unidade de
| tratamento | de | baixa | temperatura. | Por | exemplo, a unidade | de |
| tratamento | a | baixa | temperatura | pode | ser um tanque 55 | de |
| tratamento | de | baixa | temperatura. | De preferência, o tanque | 55 |
de tratamento a baixa temperatura pode ser equipado com um componente de resfriamento; especificamente, o componente de resfriamento pode ser um componente que introduz a água de resfriamento. Com o componente de refrigeração, a segunda ou terceira solução concentrada no tanque de tratamento a baixa temperatura pode ser resfriada rapidamente. De preferência, o tanque de tratamento a baixa temperatura 55 pode ser equipado com um componente de agitação. Sob a ação de agitação do componente de agitação, a distribuição de fase sólida e fase liquida e a distribuição de temperatura na segunda ou terceira solução concentrada são uniformes, e o propósito de que o cristal de sulfato de sódio seja completamente
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14/174 dissolvido e o cristal de cloreto de sódio se precipita tanto quanto possível é alcançado.
[072] O aparelho de tratamento de águas residuais compreende ainda uma tubulação configurada para retornar a fase líquida obtida na segunda unidade de separação sólidolíquido à primeira unidade de evaporação. Ao regressar a fase líquida obtida na segunda unidade de separação sólido-líquido para a primeira unidade de evaporação, a água residual pode ser evaporada de um modo circulatório no aparelho de tratamento de água residual da presente invenção e desse modo, um efeito de separação de amônia e sais na água residual é completamente atingido.
[073] De acordo com a presente invenção, o aparelho de tratamento de águas residuais compreende ainda uma unidade permutadora de calor, que está configurada para realizar a permuta de calor entre o vapor contendo amônia ou o seu condensado e a água residual a ser tratada e obter amônia. Qualquer permutador de calor convencional na técnica pode ser utilizado como unidade permutadora de calor. Especificamente, a unidade permutadora de calor pode ser um permutador de calor tipo casco, permutador de calor tipo placa, ou permutador de calor de carcaça e tubo, etc., de preferência é um permutador de calor tipo placa. O material do permutador de calor pode ser selecionado conforme necessário. Por exemplo, para resistir à erosão dos íons de cloreto, pode ser selecionado um permutador de calor feito de aço inoxidável duplex, titânio e liga de titânio, ou hastelloy. A uma temperatura baixa, um permutador de calor feito de material plástico pode ser selecionado. Por exemplo, o segundo dispositivo 32 permutador de calor configurado para realizar uma permuta de calor entre
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15/174 o primeiro vapor contendo amônia e a água residual a ser tratada na Fig. 2 pode ser utilizado.
[074] De acordo com a presente invenção, não existe restrição particular ao dispositivo de evaporação utilizado no processo de evaporação, desde que o dispositivo de evaporação possa realizar a evaporação. Por exemplo, a primeira unidade de evaporação e a segunda unidade de evaporação podem ser selecionadas de um ou mais dispositivos de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de efeito único, dispositivo de evaporação de múltiplo efeito e dispositivo de evaporação instantânea, respectivamente. Por exemplo, o primeiro dispositivo de evaporação 2 e o segundo dispositivo de evaporação 1 mostrado nas Figs. 2-9 pode ser usado. De preferência, a primeira unidade de evaporação e/ou a segunda unidade de evaporação são/é dispositivos de evaporação MVR / um dispositivo de evaporação MVR.
[075] O dispositivo de evaporação MVR pode ser selecionado de um ou mais de evaporadores de filme descendente MVR, do evaporador de circulação forçada MVR, do evaporador de cristalização continua MVR-FC e do evaporador de cristalização continua MVR-OSLO. Em que o dispositivo de evaporação MVR preferivelmente um evaporador de circulação forçada MVR ou um evaporador de cristalização continua MVRFC, mais preferivelmente é um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios que incorpore filme descendente de circulação forçada.
[076] O dispositivo de evaporação de efeito único ou os evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos podem ser selecionados de um ou mais evaporadores de filme descendente, evaporador de filme ascendente, evaporador
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16/174 de superfície raspada, evaporador de tubo de circulação central, evaporador de cesto, evaporador de aquecimento externo, evaporador de circulação forçada e evaporador de
Levin, por exemplo. Em que os evaporadores são, de preferência, evaporadores de circulação forçada ou evaporadores de aquecimento externos. Cada um dos evaporadores acima consiste em uma câmara de aquecimento e uma câmara de evaporação, e pode incluir outros componentes auxiliares de evaporação, como o separador de espuma configurado para separar liquido e espuma, condensador configurado para condensar totalmente o vapor secundário e dispositivo de vácuo para despressurização, etc. No caso em que o dispositivo de evaporação é um dispositivo de evaporação de múltiplo efeito, não há restrição particular no número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação de múltiplo efeito; em outras palavras, o número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação de múltiplo efeito pode ser selecionado de acordo com as condições de evaporação requeridas, e pode ser 2 ou mais, de um modo preferido, 2-5, de um modo mais preferido, 2-4.
[077] O dispositivo de evaporação instantânea pode ser um dispositivo de evaporação instantânea de estágio único ou um dispositivo de evaporação instantânea de vários estágios. O dispositivo de evaporação instantânea de estágio único ou os evaporadores no dispositivo de evaporação instantânea de múltiplos estágios podem ser selecionados de um ou mais do evaporador instantâneo de película fina, evaporador instantâneo de alta eficiência de vapor-líquido, evaporador instantâneo rotativo, por exemplo. Em que os evaporadores são, de preferência, um evaporador instantâneo
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17/174 de película fina, evaporador instantâneo vapor-líquido de alta eficiência. No caso em que o dispositivo de evaporação é um dispositivo de evaporação instantânea de vários estágios, o número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação instantânea de vários estágios pode ser 2 ou mais, de preferência é 2-4.
[078] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a primeira unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação MVR, e a segunda unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação MVR; ou a primeira unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação múltiplo efeito, e a segunda unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação MVR; ou a primeira unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação MVR, e a segunda unidade de evaporação é um dispositivo de evaporação múltiplo efeito.
[079] De acordo com a presente invenção, não existe restrição específica à primeira unidade de separação sólidoliquido e à segunda unidade de separação sólido-líquido, desde que possam atingir um efeito de separação sólido-líquido. Por exemplo, eles podem ser selecionados de um ou mais dispositivos de centrifugação, dispositivo de filtragem e dispositivo de sedimentação, respectivamente. Com o objetivo de melhorar a eficiência de separação sólido-líquido, de preferência, tanto a primeira unidade de separação sólidolíquido como a segunda unidade de separação sólido-líquido são dispositivos de centrifugação.
[080] De acordo com a presente invenção, não há restrição particular na unidade de ajuste de pH, desde que possa ajustar o pH da água residual a ser tratada na faixa especificada. Por exemplo, a unidade de ajuste de pH pode ser
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18/174 um dispositivo de introdução de ajuste de pH (reagente de ajuste de pH) . NaOH pode ser usado como o ajustador de pH, por exemplo. Especificamente, a solução de NaOH pode ser adicionada à água residual a ser tratada para realizar o ajuste do pH. Para monitorar o pH após o ajustamento, o dispositivo pode ainda compreender um dispositivo de medição de pH, que pode ser qualquer medidor de pH na técnica.
[081] Na presente invenção, o aparelho de tratamento de águas residuais pode ainda compreender dispositivos de permuta de calor, tais como permutadores de calor, etc. Não existe restrição particular no número e posições dos dispositivos de permuta de calor. Por exemplo, como mostrado na Fig. 2, os dispositivos permutadores de calor podem incluir o segundo dispositivo permutador de calor 32, primeiro dispositivo permutador de calor 31 e terceiro dispositivo permutador de calor 33 que estão configurados para diminuir a temperatura do primeiro vapor contendo amônia e aumentar a temperatura da água residual a ser tratada, o quarto dispositivo 34 de permuta de calor configurado para diminuir a temperatura do segundo vapor contendo amônia e aumentar a temperatura da primeira solução concentrada, e o quinto dispositivo 35 de permuta de calor configurado para diminuir o temperatura da segunda solução tratada e aumentar a temperatura da água residual a ser tratada.
[082] Como um aparelho de tratamento de águas residuais preferido na presente invenção, como mostrado na Fig. 4, o aparelho de tratamento de águas residuais compreende um tubo de introdução de ajustador de pH, um primeiro dispositivo de medição de pH 61, um primeiro dispositivo de evaporação 2, um primeiro dispositivo de separação sólido
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19/174 liquido 91, um segundo dispositivo de evaporação 1, um segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 e uma tubulação configurada para retornar a fase líquida obtida na segunda separação sólido-líquido para uma posição em frente do tubo de introdução do ajustador de pH, que se comunicam um com um ao outro em sequência.
[083] Como o aparelho de tratamento de águas residuais preferido na presente invenção, como mostrado na Fig. 2, o aparelho de tratamento de águas residuais compreende um tubo de introdução de ajustador de pH, um primeiro dispositivo de medição de pH 61, um primeiro dispositivo de evaporação 2, um primeiro dispositivo de separação sólido-líquido 91, um segundo dispositivo 1 de evaporação, um tanque 55 de tratamento a baixa temperatura, um segundo dispositivo 92 de separação sólido-líquido e uma tubulação configurada para devolver a fase líquida obtida na segunda separação sólidolíquido para uma posição em frente ao tubo de introdução do regulador de pH, que se comunicam entre si sequencialmente.
[084] Para aproveitar ao máximo o calor no processo de evaporação, o aparelho na realização acima pode ainda compreender um primeiro dispositivo permutador de calor 31 e um segundo dispositivo permutador de calor 32 disposto em frente ao primeiro dispositivo de evaporação 2 e configurado para realizar permuta de calor entre o vapor obtido na evaporação na primeira unidade de evaporação e a água residual a ser tratada; e um quarto dispositivo permutador de calor 34 disposto entre o primeiro dispositivo de separação sólidolíquido 91 e o segundo dispositivo de evaporação 1 e configurado para realizar a permuta de calor entre o vapor
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20/174 obtido na segunda unidade de evaporação e a fase liquida obtida na primeira separação sólido-liquido.
[085] De acordo com a presente invenção, o aparelho de tratamento de águas residuais compreende ainda uma unidade de absorção de gás residual configurada para absorver amônia no gás residual do aparelho de tratamento de águas residuais. Uma torre de absorção de gás residual 83 pode ser usada como unidade de absorção de gás residual. Não existe restrição particular na torre de absorção de gás residual 83; em outras palavras, a torre de absorção de gás residual 83 pode ser qualquer torre de absorção convencional na técnica, tal como torre de absorção do tipo placa, torre de absorção recheada, torre de absorção de filme descendente ou torre mista etc. A torre de absorção de gás residual 83 pode ser usada em combinação com uma quarta bomba de circulação 74 que é configurada para conduzir a circulação de água para circular na torre de absorção de gás residual 83. A torre de absorção de gás residual 83 pode ainda ser usada em combinação com um tanque de circulação de água 82; por exemplo, a água pode ser reabastecida com uma terceira bomba de circulação 73 a partir do tanque de circulação de água 82 para a torre de absorção de gás residual 83; a água fresca pode ser reabastecida ao tanque de circulação de água 82 e, desse modo, a temperatura e o teor da amônia da água de uso da bomba de vácuo 81 podem ser diminuídos ao mesmo tempo.
[086] A presente invenção proporciona ainda um método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia que contém NH4+, SO42_,C1“ e Na+ que compreende os seguintes passos:
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21/174 [087] 1) tratar a água residual a ser tratada por primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contenha cristal de sulfato de sódio, em que a água residual a ser tratada contenha as águas residuais contendo sais de amônia;
[088] 2) tratar a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio por primeira separação sólido-liquido e tratar a fase liquida obtida na primeira separação sólido-liquido por segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto sódio;
[089] 3) tratamento da segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por segunda separação sólido-liquido;
em que o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 9, antes de a água residual ser tratada ser tratada por primeira evaporação; a primeira evaporação assegura que o cloreto de sódio não se cristalize e precipite; em relação ao 1 mol SCU2- contido na água residual a ser tratada, o Cl- contido na água residual a ser tratada é de 14 mols ou menos.
[090] De preferência, a água residual a ser tratada é a água residual contendo sais de amônia; ou a água residual a ser tratada contém as águas residuais contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na segunda separação sólidoliquido .
[091] Mais preferivelmente, a água residual a ser tratada é uma solução mista da água residual contendo sais de amônia e pelo menos uma parte da fase liquida obtida na segunda separação sólido-liquido.
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22/174 [092] Mais ainda preferivelmente, a água residual a ser tratada é uma solução mista da água residual contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na segunda separação sólido-liquido.
[093] De um modo preferido, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 10,8 antes da primeira evaporação ser realizada para a água residual a ser tratada. Além disso, não há restrição particular ao limite superior do pH da água residual a ser tratada. Por exemplo, o pH pode ser 14 ou inferior, preferivelmente é 13,5 ou inferior, mais preferencialmente é 13 ou inferior.
[094] O método fornecido na presente invenção pode tratar água residual que contém NHY, SO42_,C1“ e Na+ e tem uma restrição particular na água residual contendo sais de amônia, com exceção da água residual que contém NHY, SO42,C1“ e Na+ .Em consideração para melhorar a eficiência do tratamento de águas residuais, em relação ao 1 mol SCU2- contido nas águas residuais a serem tratadas, o Cl- contido na água residual a ser tratada é preferencialmente de 13,8 mols ou menos, mais
| preferivelmente | de | 13, 75 | mols | ou | menos. | Mais | ainda |
| preferencialmente | é | 13,5 | mols | ou | menos, | ainda | mais |
| preferencialmente | é | 13 | mols | ou | menos, | ainda | mais |
| preferivelmente | é | 12 | mols | ou | menos, | ainda | mais |
| preferencialmente | é | 11 | mols | ou | menos, | ainda | mais |
preferencialmente é 10,5 mols ou menos, preferencialmente é 2 mols ou mais, mais preferivelmente é 2,5 mols ou mais, ainda mais preferencialmente é 3 mols ou mais, tal como 1-10 mols, preferivelmente 2-8 moles. Controlando a razão molar de SO42para Cl- dentro da faixa acima mencionada, o sulfato de sódio precipita completamente, mas o cloreto de sódio não precipita
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23/174 na primeira evaporação e, desse modo, consegue-se separar eficientemente o sulfato de sódio. Além disso, como descrito acima e abaixo, na presente invenção, o segundo liquido mãe obtido no segundo processo de evaporação pode ser circulado para o primeiro estágio de evaporação e, assim, a razão molar de SO42- para Cl- na água residual a ser tratada é ajustada e o equilíbrio de hidróxido de sódio é mantido.
[095] Na presente invenção, não há nenhuma restrição particular na ordem da primeira permuta de calor, o ajuste do pH da água residual a ser tratada, e o processo de mistura da água residual a ser tratada (no caso em que a água residual a ser tratada contém a água residual contendo sais de amônia e a fase líquida obtida na segunda separação sólido-líquido, é necessário um processo de mistura da água residual a ser tratada), e a ordem pode ser selecionada apropriadamente conforme necessário, desde que esses procedimentos sejam realizados antes da primeira evaporação da água residual a ser tratada.
[096] Na presente invenção, a primeira evaporação assegura que o cloreto de sódio não cristalize e precipite, o que significa que a concentração de cloreto de sódio no sistema misturado é controlada de modo a não exceder a solubilidade sob as condições da primeira evaporação, (incluindo, mas não se limitando a, temperatura e pH, etc.), sem excluir o cloreto de sódio arrastado no cristal de sulfato de sódio ou absorvido na superfície do cristal de sulfato de sódio. Devido ao fato de o teor de umidade no cristal após separação sólido-líquido ser diferente, normalmente o teor de cloreto de sódio no cristal de sulfato de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferencialmente 4% em massa). Na
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24/174 presente invenção, considera-se que o cloreto de sódio não
| cristaliza | e precipita | se o | teor de | cloreto de sódio | no |
| cristal de | sulfato de | sódio | obtido | for 8% em massa | ou |
| inferior. | |||||
| [097] | De acordo | com | uma forma de realização | da |
presente invenção, no caso de o tratamento a baixa temperatura não ser realizado, a segunda evaporação assegura que o sulfato de sódio não cristalize e precipite, o que significa que a concentração de sulfato de sódio no sistema misto não exceda a solubilidade sob as condições da segunda evaporação (incluindo, mas não se limitando a temperatura e pH, etc.), sem excluir sulfato de sódio entranhado no cristal de cloreto de sódio ou absorvido na superfície do cristal de cloreto de sódio. Devido ao fato de o teor de umidade no cristal após a separação sólido-líquido ser diferente, normalmente o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferivelmente 4% em massa ou inferior). Na presente invenção, considera-se que o sulfato de sódio não cristaliza e precipita se o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido for 8% em massa ou inferior.
[098] De acordo com outra forma de realização da presente invenção, o método compreende ainda: tratar a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter uma solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio; depois tratar a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio por segunda separação sólido-líquido. Ou seja, o método compreende os seguintes passos:
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25/174 [099] 1) tratar águas residuais a serem tratadas por primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio, em que a água residual a ser tratada contém a água residual contendo sais de amônia;
[100] 2) tratar a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pela primeira separação sólido-liquido e tratar a fase liquida obtida na primeira separação sólido-liquido por segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada que contém sódio cristal de cloreto;
[101] 3) tratamento da segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio;
[102] 4) tratamento da solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio pela segunda separação sólidoliquido;
[103] No caso acima referido que o tratamento a baixa temperatura é realizado, o cristal de cloreto de sódio precipita na segunda evaporação. Tendo em consideração melhorar a eficácia do tratamento, de um modo preferido, tanto o cristal de cloreto de sódio quanto o cristal de sulfato de sódio precipitam na segunda evaporação e, desse modo, é obtida a segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio. No caso de se obter a segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio, a segunda evaporação deve assegurar que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido no tratamento a baixa temperatura.
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Especificamente, a segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é obtida na segunda evaporação, e o cristal de sulfato de sódio pode ser totalmente dissolvido no tratamento a baixa temperatura. Controlando a quantidade de evaporação na segunda evaporação, o sulfato de sódio e o cloreto de sódio cristalizam e precipitam ao mesmo tempo (isto é, a segunda solução concentrada que contém cristais de sulfato de sódio e cloreto de sódio cristal é obtida na segunda evaporação) e depois o sódio cristal de sulfato na segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é dissolvido e o cloreto de sódio ainda cristaliza e precipita no tratamento a baixa temperatura, para que seja obtida uma solução tratada que contenha apenas cloreto de sódio.] [104] A solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio não exclui o sulfato de sódio entranhado no cristal de cloreto de sódio ou absorvido na superfície do cristal de cloreto de sódio. Devido ao fato de o teor de umidade no cristal após a separação sólido-liquido ser diferente, normalmente o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferivelmente 4% em massa ou inferior). Na presente invenção, considera-se que o sulfato de sódio foi dissolvido se o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido for 8% em massa ou inferior.
[105] Na presente invenção, entende-se que tanto o primeiro vapor contendo amônia como o segundo vapor contendo amônia são vapores secundários referidos na técnica. Todos os valores de pressão são valores de pressão manométrica.
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27/174 [106] De acordo com a presente invenção, não existe restrição particular à execução especifica da primeira evaporação e da segunda evaporação, desde que a primeira evaporação e a segunda evaporação possam atingir o objetivo de evaporação nas condições de evaporação correspondentes. Por exemplo, a primeira evaporação e a segunda evaporação podem ser executadas, respectivamente, num dispositivo de evaporação convencional na técnica. Especificamente, o dispositivo de evaporação pode ser um ou mais dispositivos de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de múltiplo efeito, dispositivo de evaporação de efeito único e dispositivo de evaporação instantânea. Em que a primeira evaporação é executada preferencialmente num dispositivo de evaporação MVR; a segunda evaporação é preferivelmente executada em um dispositivo de evaporação MVR. A primeira evaporação pode ser executada na primeira unidade de evaporação do aparelho de tratamento de águas residuais da Fig. 1, a segunda evaporação pode ser executada na segunda unidade de evaporação do aparelho de tratamento de água residual da Fig. 1.
[107] O dispositivo de evaporação MVR pode ser selecionado de um ou mais do evaporador de filme descendente MVR, do evaporador de circulação forçada MVR, do evaporador de cristalização continua MVR-FC e do evaporador de cristalização continua MVR-OSLO. Em que o dispositivo de evaporação MVR, preferivelmente um evaporador de circulação forçada MVR ou um evaporador de cristalização continua MVRFC, mais preferivelmente um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios que incorpore filme descendente e circulação forçada.
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28/174 [108] O dispositivo de evaporação de efeito único ou os evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos podem ser selecionados de um ou mais evaporadores de filme descendente, evaporador de filme ascendente, evaporador de superfície raspada, evaporador de tubo de circulação central, evaporador de cesto, evaporador de aquecimento externo, evaporador de circulação forçada e evaporador de
Levin, por exemplo. Em que os evaporadores são, de preferência, evaporadores de circulação forçada ou evaporadores de aquecimento externos. Cada um dos evaporadores acima consiste em uma câmara de aquecimento e uma câmara de evaporação, e pode incluir outros componentes auxiliares de evaporação, como o separador de espuma configurado para separar líquido e espuma, condensador configurado para condensar totalmente o vapor secundário e dispositivo de vácuo para despressurização, etc. No caso em que o dispositivo de evaporação é um dispositivo de evaporação de múltiplo efeito, não há restrição particular no número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação de múltiplo efeito; em outras palavras, o número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação múltiplo efeito pode ser selecionado de acordo com as condições de evaporação, conforme requerido, e pode ser 2 ou mais, de preferência de 2-5, mais preferencialmente de 2-4.
[109] O dispositivo de evaporação instantâneo pode ser um dispositivo de evaporação instantânea de estágio único ou um dispositivo de evaporação instantânea de vários estágios. O dispositivo de evaporação instantânea de estágio único ou os evaporadores no dispositivo de evaporação instantânea de múltiplos estágios podem ser selecionados de
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29/174 um ou mais dos evaporadores instantâneos de filme fino, evaporador instantâneo de alta eficiência de vapor-líquido, evaporador instantâneo rotativo, por exemplo. Em que os evaporadores são, de preferência, um evaporador instantâneo de filme fino, evaporador instantâneo vapor-líquido de alta eficiência. No caso em que o dispositivo de evaporação é um dispositivo de evaporação instantâneo de múltiplos estágios, o número de evaporadores incluídos no dispositivo de evaporação instantânea os múltiplos estágios podem ser 2 ou mais, de preferência é de 2-4.
[110] Na presente invenção, no caso em que a primeira evaporação e / ou a segunda evaporação são executadas em um dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos, os métodos de alimentação para os líquidos a serem evaporados podem ser os mesmos ou diferentes uns dos outros, e pode empregar alimentação em corrente alternada, alimentação em contracorrente ou alimentação em corrente paralela. Especificamente, a alimentação em corrente contínua é: o líquido a ser evaporado flui através dos evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos sequencialmente, e o vapor contendo amônia obtido na evaporação em cada evaporador no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos é carregado no próximo evaporador. Especificamente, a alimentação em contracorrente é: o líquido a ser evaporado flui através dos evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos sequencialmente, e o vapor contendo amônia obtido na evaporação em cada evaporador no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos é carregado no evaporador anterior. Especificamente, a alimentação em corrente paralela é: o líquido a ser evaporado é carregado
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30/174 para cada um dos evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos separadamente, e o vapor contendo amônia obtido na evaporação em cada evaporador no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos é carregado no próximo evaporador. Em que, de preferência, é utilizada a alimentação em corrente continua. No caso de alimentação em corrente alternada ou alimentação em contracorrente, as condições de evaporação referem-se às condições de evaporação na última evaporação no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos. No caso de alimentação em corrente paralela, as condições de evaporação referem-se às condições de evaporação em cada evaporador no dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos.
[111] Na presente invenção, para carregar as águas residuais a serem tratadas nos evaporadores no dispositivo de evaporação de múltiplo efeito sequencialmente, as bombas de circulação podem ser dispostas entre dois evaporadores, e a água residual produzida na evaporação em cada evaporador é carregada por meio da bomba de circulação para o próximo evaporador.
[112] Na presente invenção, as bombas de circulação usadas entre os evaporadores podem ser qualquer tipo convencional de bombas na técnica. Entretanto, para garantir que o material possa ser evaporado uniformemente, evite a geração de uma grande quantidade de núcleos finos de cristal, e evite que os grãos de cristal na suspensão de cristais circulantes colidam com o impulsor em alta velocidade, produzindo assim uma grande quantidade de núcleos de cristal, as bombas de circulação são, de um modo preferido, bombas centrifugas de baixa velocidade, de um modo mais preferido, impulsores de bomba difusora de baixa velocidade de alto fluxo
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31/174 ou bombas axiais de grande fluxo, de baixo aumento e de baixa velocidade.
[113] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 2, a primeira evaporação é realizada no primeiro dispositivo de evaporação 2, que é um dispositivo de evaporação MVR, preferencialmente é um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios que incorpora filme descendente e circulação forçada.
[114] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 3, a primeira evaporação é realizada no primeiro dispositivo de evaporação 2, que é um dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos composto por um primeiro evaporador 2a, um segundo evaporador 2b, um terceiro evaporador 2c e um quarto evaporador 2d. A água residual a ser tratada é carregada no primeiro evaporador 2a, segundo evaporador 2b, terceiro evaporador 2c, e quarto evaporador 2d do primeiro dispositivo de evaporação 2 sequencialmente para evaporação, e assim a primeiro solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio é obtida. 0 primeiro vapor contendo amônia obtido em cada evaporador no primeiro dispositivo de evaporação 2 é carregado no evaporador seguinte para realizar a permuta de calor e obter a primeira amônia. Mais preferivelmente, a primeira amônia realiza a primeira permuta de calor com a água residual a ser tratada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31 para aproveitar ao máximo a energia. 0 vapor de aquecimento (isto é, vapor vivo convencionalmente usado na técnica) é carregado no primeiro evaporador 2a, o vapor de aquecimento é condensado em condensado no primeiro evaporador 2a, e o condensado é usado para pré-aquecer a água residual a ser tratada no
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32/174 primeiro dispositivo de evaporação 2, e depois é usado para preparar a solução de lavagem com sulfato de sódio.
[115] Na presente invenção, as condições da primeira evaporação podem ser selecionadas apropriadamente conforme requerido, desde que o objetivo de fazer com que o sulfato de sódio cristalize enquanto se impede que o cloreto de sódio se precipite. As condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 35°C ou acima; pressão: -95kPa ou acima; tendo em consideração melhorar a eficiência da evaporação e reduzir o custo do equipamento e o consumo de energia, preferivelmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 45°C ou superior; pressão: -95kPa ou acima; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 365°C; pressão: -95kPa
18110kPa; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 60°C ~ 365°C; pressão:
87kPa ~ 18110kPa; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 75°C ~ 175°C; pressão: 73kPa ~ 653kPa; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 80 °C ~ 130°C; pressão: 66kPa ~ 117kPa; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 95°C ~ 110°C; pressão: 37kPa ~ 12kPa; preferencialmente, as condições da primeira evaporação incluem: temperatura: 95°C ~ 105°C; pressão: 37kPa ~ -7kPa.
[116] Na presente invenção, a pressão de operação da primeira evaporação é, de preferência, a pressão de vapor saturado do liquido de alimentação evaporado.
[117] Na presente invenção, as taxas de fluxo da primeira evaporação podem ser selecionadas apropriadamente de
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33/174 acordo com a capacidade de processamento do aparelho. Por exemplo, a taxa de fluxo pode ser 0,1 m3/h ou superior (por exemplo, 0,lm3/h ~ 500m3/h).
[118] Ao efetuar a primeira evaporação sob as condições acima, o cloreto de sódio não cristaliza enquanto o sulfato de sódio cristaliza e, desse modo, a pureza do cristal de sulfato de sódio obtido é assegurada.
[119] De acordo com a presente invenção, controlando as condições da primeira evaporação, 90% em massa ou mais (preferivelmente 95% em massa ou mais) de amônia na água residual a ser tratada pode ser evaporada e, desse modo, a primeira amônia em alta concentração pode ser obtida. A primeira amônia pode ser reutilizada diretamente no processo de produção do catalisador, ou pode ser neutralizada com ácido para obter sal de amônia e então reutilizada na forma do sal de amônia, ou pode ser misturada com água e sal de amônia ou amônia correspondente e então reutilizada. Em um caso em que a primeira evaporação é realizada em um dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos, para obter amônia forte, o condensado do primeiro vapor contendo amônia obtida no primeiro evaporador e/ou segundo evaporador pode ser coletada separadamente, isto é, o condensado do vapor contendo amônia obtida no segundo evaporador e / ou no terceiro evaporador pode ser coletada separadamente. A primeira amônia mencionada acima pode ser coletada separadamente ou em combinação, conforme necessário. Para controlar a concentração da amônia, as condições de evaporação nos evaporadores podem ser ajustadas apropriadamente.
[120] De acordo com a presente invenção, a primeira evaporação assegura que o cloreto de sódio na água residual
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34/174 a ser tratada não cristalize e precipite (isto é, o cloreto de sódio não é supersaturado); preferencialmente, através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada é X ou inferior (de um modo preferido 0,999X ou inferior, de um modo mais preferido 0,95X -0,999X, de um modo ainda preferido 0,99X -09967X), em que X é a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada, quando tanto o sulfato de sódio como o cloreto de sódio são saturados nas condições da primeira evaporação. Controlando o grau da primeira evaporação dentro do intervalo acima mencionado, o sulfato de sódio cristaliza e precipita tanto quanto possível enquanto o cloreto de sódio não se precipita. Fazendo com que o sulfato de sódio cristalize na primeira evaporação, tanto quanto possível, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada e o desperdício de energia pode ser reduzido.
[121] Na presente invenção, o grau da primeira evaporação é determinado monitorando a concentração do líquido obtido na primeira evaporação. Especificamente, controlando a concentração do líquido obtido na primeira evaporação dentro do intervalo acima mencionado, o cloreto de sódio na água residual a ser tratada não cristaliza e precipita na primeira evaporação. Aqui, a concentração do líquido obtido na primeira evaporação é monitorada medindo a densidade do líquido; especificamente, a densidade pode ser medida com um densitômetro.
[122] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, antes da água residual ser tratada é tratada por primeira evaporação, a água residual a ser tratada realiza primeiro uma permuta de calor com o primeiro vapor
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35/174 contendo amônia ou primeira amônia (condensado da primeira amônia contendo vapor) obtida do primeiro dispositivo de evaporação. Não há restrição particular ao método específico da primeira permuta de calor; em outras palavras, a primeira permuta de calor pode ser executada num método de permuta de calor convencional na técnica. A permuta de calor pode ser executada por uma ou mais vezes, preferivelmente 2-4 vezes, mais preferivelmente 2-3 vezes. Através da permuta de calor, a amônia resultante é ainda mais resfriada, e o calor é circulado dentro do aparelho de tratamento, tanto quanto possível. Assim, a energia é utilizada de forma razoável e os resíduos são reduzidos.
[123] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 2, a primeira permuta de calor é executada por meio de um primeiro dispositivo permutador de calor 31, um terceiro dispositivo permutador de calor 33, um quinto dispositivo permutador de calor 35 e um segundo dispositivo de permuta de calor 32. Especificamente, o primeiro vapor contendo amônia atravessa o segundo permutador de calor 32 e o primeiro permutador de calor 31 sequencialmente, o condensado do segundo vapor contendo amônia atravessa o terceiro permutador de calor 33, a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio flui através do quinto dispositivo de permuta de calor 35; ao mesmo tempo, a água residual a ser tratada flui através de um ou mais do primeiro dispositivo de permuta de calor 31, do terceiro dispositivo de permuta de calor 33 e do quinto dispositivo de permuta de calor 35 e flui através do segundo dispositivo de permuta de calor 32 para executar a primeira
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36/174 permuta de calor com o primeiro vapor contendo amônia pela segunda vez.
[124] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 3, a primeira permuta de calor é executada por meio do primeiro dispositivo permutador de calor 31, do terceiro dispositivo permutador de calor 33 e do quinto dispositivo permutador de calor 35. Especificamente, o condensado do primeiro vapor contendo amônia flui através do primeiro dispositivo permutador de calor 31, o condensado do segundo vapor contendo amônia (segunda amônia a alta temperatura) obtida no segundo dispositivo de evaporação 1 flui através do terceiro dispositivo permutador de calor 33, e uma parte da solução concentrada obtida no segundo dispositivo de evaporação 1 flui através do quinto dispositivo de permuta de calor 35; uma parte da água residual a ser tratada flui através do primeiro dispositivo de permuta de calor 31, outra parte da água residual a ser tratada flui através do terceiro dispositivo de permuta de calor 33, e a parte restante da água residual a ser tratada flui através do quinto dispositivo permutador de calor 35; depois, as três partes da água residual a ser tratada são misturadas.
[125] Através da primeira permuta de calor, a água residual a ser tratada é aquecida para que possa ser evaporada mais facilmente; ao mesmo tempo, o primeiro vapor contendo amônia é resfriado para se obter a primeira amônia, a qual pode ser armazenada num primeiro tanque de armazenamento de amônia 51; além disso, o condensado do segundo vapor contendo amônia é resfriado para se obter a segunda amônia, a qual pode ser armazenada num segundo tanque de armazenamento de
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37/174 amônia 52; Além disso, a segunda solução concentrada é resfriada para facilitar o tratamento a baixa temperatura.
[126] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 3, o primeiro vapor contendo amônia obtido na evaporação no evaporador (o quarto evaporador 2d) no primeiro dispositivo de evaporação 2 permuta calor com um meio de resfriamento no segundo dispositivo permutador de calor 32 e assim a amônia é obtida e armazenada num primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Onde o meio de resfriamento pode ser água de resfriamento ou solução de água glicolada, etc. No caso em que a água comum de resfriamento é utilizada, a água de resfriamento é circulada e reutilizada; no caso em que a água residual contendo sais de amônia utilizada como água de resfriamento, de preferência, a água residual contendo sais de amônia é diretamente devolvida ao processo de tratamento após permuta de calor (por exemplo, devolvida ao primeiro procedimento de ajuste do pH) .
[127] Na presente invenção, não existe restrição particular no primeiro dispositivo permutador de calor 31, no segundo dispositivo permutador de calor 32, no terceiro dispositivo permutador de calor 33 e no quinto dispositivo permutador de calor 35. Em outras palavras, esses permutadores de calor podem ser convencionais permutadores de calor na técnica, desde que possam atingir o objetivo de realizar a primeira permuta de calor com a água residual a ser tratada. Especificamente, a unidade permutadora de calor pode ser um permutador de calor tipo casco, permutador de calor tipo placa, ou permutador de calor de carcaça e tubo, etc., de preferência é um permutador de calor tipo placa. 0 material
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38/174 do permutador de calor pode ser selecionado conforme necessário. Por exemplo, para resistir à erosão dos ions de cloreto, pode ser selecionado um permutador de calor feito de aço inoxidável duplex, titânio e liga de titânio, ou hastelloy. A uma temperatura baixa, um permutador de calor feito de material plástico pode ser selecionado.
[128] De acordo com a presente invenção, para aproveitar ao máximo a energia térmica no primeiro vapor contendo amônia, de preferência, através da primeira permuta de calor, a temperatura da água residual a ser tratada é de 50°C a 370°C, mais preferencialmente é 72°C ~ 182°C, ainda mais preferencialmente é 85°C ~ 137°C, ainda mais preferencialmente é 102°C ~ 112°C.
[129] Na presente invenção, não há restrição particular ao método de ajuste do pH. Por exemplo, o pH da água residual a ser tratada pode ser ajustado pela adição de uma substância alcalina. Não há restrição particular à substância alcalina, desde que a substância alcalina atinja o objetivo de ajustar o pH. Para evitar a introdução de qualquer nova impureza na água residual a ser tratada e melhorar a pureza do cristal obtido, a substância alcalina é preferivelmente NaOH.
[130] A substância alcalina pode ser adicionada com um método convencional na técnica. Contudo, de preferência, a substância alcalina é misturada na forma de solução aquosa com a água residual a ser tratada. Por exemplo, a solução de água que contém a substância alcalina pode ser carregada em uma tubulação através da qual a água residual a ser tratada é introduzida. Não existe uma restrição particular ao conteúdo da substância alcalina na solução aquosa, desde que a solução
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39/174 aquosa possa atingir o objetivo de ajustar o pH. Contudo, para reduzir a quantidade de água e reduzir ainda mais o custo, utiliza-se preferencialmente uma solução de água saturada da substância alcalina. Para monitorar o pH da água residual a ser tratada, o pH da água residual a ser tratada pode ser medido após o ajuste do pH.
[131] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 2, o primeiro processo de evaporação é realizado no primeiro dispositivo de evaporação 2. Especificamente, antes da água residual a ser tratada ser carregada no primeiro dispositivo permutador de calor 31, o terceiro dispositivo permutador de calor 33 ou o quinto dispositivo permutador de calor 35 para a primeira permuta de calor, o ajuste de pH é feito pela primeira vez introduzindo uma solução aquosa que contém a substância alcalina na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é carregada no dispositivo de permuta de calor e misturando os materiais nele; então, a água residual a ser tratada é carregada no segundo dispositivo permutador de calor 32 para a primeira permuta de calor, e o ajuste de pH é feito pela segunda vez introduzindo a solução de água que contém a substância alcalina na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é carregada no segundo dispositivo permutador de calor 32 e os materiais misturadas nela.
[132] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 3, o primeiro processo de evaporação é realizado no primeiro dispositivo de evaporação 2. Antes da água residual a ser tratada ser carregada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31, o terceiro dispositivo permutador de calor 33, ou o quinto
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40/174 dispositivo permutador de calor 35 para a primeira permuta de calor, o ajuste de pH é feito pela primeira vez introduzindo uma solução de água que contém a substância alcalina na tubulação principal através da qual a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo permutador de calor 31, o terceiro dispositivo permutador de calor 33 e o quinto dispositivo permutador de calor 35 e misturando os materiais no mesmo; então, o ajuste do pH é feito pela segunda vez introduzindo a solução de água que contém a substância alcalina na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo de evaporação 2.
[133] Através de dois ajustes de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser maior que 9, preferivelmente maior que 10,8, antes que a água residual a ser tratada seja carregada no primeiro dispositivo de evaporação 2. De preferência, através do primeiro ajuste de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser superior a 7 (de preferência é 7-9); através do segundo ajuste de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser superior a 9 (de preferência é maior que 10,8). De acordo com a presente invenção, de preferência, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser superior a 7 antes da primeira permuta de calor.
[134] Para detectar o pH após o primeiro ajuste de pH e o segundo ajuste de pH, é fornecido de preferência um primeiro dispositivo de medição de pH 61 na tubulação principal através da qual a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31 para medir o pH após o primeiro ajuste de pH, e um segundo dispositivo de medição de pH 62 é fornecido na tubulação
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41/174 através da qual a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo de evaporação 2 para medir o pH após o segundo ajuste de pH.
[135]
De acordo com a presente invenção, o método pode ainda compreender a cristalização da primeira solução concentrada que contém cristais de sulfato de sódio num dispositivo de cristalização para obter uma suspensão cristalina que contém cristal de sulfato de sódio.
Nesse caso, as condições de evaporação da primeira evaporação devem assegurar que o sulfato de sódio cristalize e precipite no dispositivo de cristalização enquanto o cloreto de sódio não se precipita. Não há restrição particular ao dispositivo de cristalização. Por exemplo, o dispositivo de cristalização pode ser um tanque de liquido de cristal, tanque de coleta de líquido de cristal, espessante em um agitador ou espessante sem um agitador, etc. De acordo com uma realização da presente invenção, a cristalização é realizada num tanque de coleta de líquido cristalino 56. Não há nenhuma restrição particular nas condições da cristalização. Por exemplo, as condições da cristalização podem incluir: temperatura: 45°C ou superior, preferivelmente 95°C - 107°C, mais preferencialmente 85°C ~ 105°C; tempo de cristalização: 5 min ~ 24 h, preferivelmente 5 min ~ 30 min. De acordo com a presente invenção, alternativamente, o processo de cristalização da primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pode ser realizado num primeiro dispositivo de evaporação com um cristalizador (por exemplo, um cristalizador de evaporação por circulação forçada). Nesse caso, a temperatura de cristalização é a temperatura da primeira evaporação. Na
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42/174 presente invenção, a temperatura de cristalização é, de preferência, igual à temperatura da primeira evaporação.
[136] De acordo com a presente invenção, se a cristalização for realizada num dispositivo de cristalização separado, a primeira evaporação deve assegurar ainda que o cloreto de sódio não cristalize e precipite (isto é, o cloreto de sódio não é supersaturado); preferencialmente, através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada de X ou inferior (de um modo preferido 0,999X ou inferior, de um modo mais preferido 0,95X -0,999X, de um modo ainda preferido 0,99X -09967X), em que X é a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados sob as condições da cristalização.
[137] Na presente invenção, através da primeira separação sólido-liquido da primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio, obtém-se o cristal de sulfato de sódio e o primeiro liquido mãe (isto é, uma fase liquida obtida na primeira separação sólido-liquido). Não há restrição particular ao método da primeira separação sólidoliquido. Por exemplo, o método pode ser selecionado de um ou mais de centrifugação, filtração e sedimentação.
[138] De acordo com a presente invenção, a primeira separação sólido-liquido pode ser realizada num primeiro dispositivo de separação sólido-liquido (por exemplo, máquina centrifuga, filtro de banda ou filtro de placa e estrutura, etc.). Após a primeira separação sólido-liquido, o primeiro liquido mãe obtido no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 é armazenado temporariamente num primeiro tanque de liquido mãe 53 e pode ser bombeado por uma sexta
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43/174 bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação. Além disso, é inevitável que o cristal de sulfato de sódio obtido tenha algumas impurezas absorvidas, como ions de cloreto, amônia livre, ions de hidroxila, etc. De preferência, o cristal de sulfato de sódio é lavado na primeira lavagem com água, a água residual contendo sais de amônia ou solução de sulfato de sódio e secos, para remover as impurezas absorvidas, reduzir o odor residual do sal sólido, diminuir a causticidade e melhorar a pureza do cristal. Para evitar que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido no processo de lavagem, de preferência, o cristal de sulfato de sódio é lavado com solução de sulfato de sódio. Mais preferencialmente, a concentração da solução de sulfato de sódio é a concentração de sulfato de sódio em solução aquosa em que o cloreto de sódio e o sulfato de sódio são saturados ao mesmo tempo à temperatura correspondente ao cristal de sulfato de sódio a ser lavado.
[139] Não existe restrição particular ao método especifico para a primeira separação sólido-líquido e a primeira lavagem. Por exemplo, a primeira separação sólidolíquido e a primeira lavagem podem ser executadas com o aparelho de elutriação convencional e o aparelho de separação sólido-líquido em combinação, ou podem ser executados num aparelho de separação sólido-líquido, tal como um filtro de banda. De um modo preferido, a primeira lavagem compreende elutriação e/ou eluição. Não há restrição particular à elutriação e eluição. Em outras palavras, podem ser executadas com um método convencional na técnica. Não há restrição particular no número de ciclos de elutriação e eluição. Por
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44/174 exemplo, um ciclo ou mais pode ser selecionado. Para obter cristal de sulfato de sódio com maior pureza, preferivelmente a elutriação e eluição são executadas durante 2-4 ciclos. No processo de elutriação, o líquido de elutriação usualmente não é reutilizado por circulação se as águas residuais contendo sais de amônia forem usadas como o líquido elutriador; ou o líquido de elutriação pode ser reutilizado por circulação em contracorrente se o líquido de lavagem reciclado na primeira lavagem for utilizado como o líquido de eluição. Antes da execução da elutriação, preferivelmente a separação preliminar de sólido-liquido é executada por sedimentação para obter uma suspensão que contém cristal de sulfato de sódio (desde que o conteúdo líquido seja 35% em massa ou inferior; este passo é preferivelmente executado em um aparelho conhecido na técnica, como uma bacia de sedimentação ou tanque de sedimentação, etc.). No processo de elutriação, em relação a lpbw (partes em peso) pasta que contém cristal de sulfato de sódio, o líquido utilizado para a elutriação é de 1 ~ 20pbw. A eluição é preferivelmente executada com solução de sulfato de sódio. Para melhorar ainda mais o efeito da elutriação e obter cristal de sulfato de sódio com maior pureza, a lavagem é executada preferencialmente com o líquido obtido na eluição, mais preferencialmente com água ou solução de sulfato de sódio. 0 líquido produzido na lavagem é preferencialmente devolvido a uma posição antes de o ajuste do pH ser terminado antes da primeira evaporação. Por exemplo, o líquido pode regressar ao segundo processo de ajuste do pH através de uma oitava bomba de circulação 78 e depois alimentar o primeiro dispositivo de evaporação 2.
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45/174 [140] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a primeira solução concentrada que contém sulfato de sódio, que é obtida na evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2, tratada através de separação preliminar de sólido-liquido por sedimentação, a primeira solução concentrada tratada elutriada pela primeira vez com a água residual contendo sais de amônia em um tanque de elutriação, é então elutriada pela segunda vez com o liquido obtido na lavagem cristalina de sulfato de sódio em outro tanque de elutriação, e finalmente a suspensão obtida através de duas elutriações é carregada em um dispositivo de separação sólido-liquido para separação sólido-liquido; então, o cristal obtido na separação sólido-liquido é eluido com uma solução de sulfato de sódio, e o liquido obtido na eluição é retornado à segunda elutriação. Através do processo de lavagem acima, a pureza do cristal de sulfato de sódio obtido é melhorada, não é introduzido liquido de lavagem excessivo no sistema e a eficiência do tratamento de águas residuais é melhorada.
[141] Na presente invenção, as condições de evaporação da segunda evaporação podem ser selecionadas apropriadamente conforme requerido.
[142] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, no caso em que o tratamento a baixa temperatura não é realizado, a segunda evaporação atinge um propósito de fazer com que o cloreto de sódio cristalize e precipite, evitando que o sulfato de sódio precipite. As condições da segunda evaporação podem incluir: temperatura: 30°C ~ 85°C; pressão: -98kPa ~ -58kPa, tendo em consideração melhorar a eficiência da evaporação e reduzir o custo do
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46/174 equipamento e o consumo de energia, preferivelmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 35 °C ~ 60°C; pressão: -97,5kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 40 °C ~ 60°C; pressão: -97kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 60°C; pressão: -95kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 55°C; pressão: -95kPa ~ -90kPa.
[143] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, no caso em que o tratamento a baixa temperatura é realizado, a segunda evaporação atinge um propósito de assegurar que não haja cristal de sulfato de sódio no líquido tratado. As condições da segunda evaporação podem incluir: temperatura: 35°C ou acima; pressão: -95kPa ou acima; tendo em consideração melhorar a eficiência da evaporação e reduzir o custo do equipamento e o consumo de energia, preferivelmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 175°C; pressão: -95kPa
18110kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 175°C; pressão:
95kPa ~ 653kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 60 °C ~ 175 °C ; pressão: 87kPa ~ 18110kPa; preferivelmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 60 °C ~ 175°C; pressão: 87kPa ~ 653kPa; preferencialmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 75°C ~ 175°C; pressão: 73kPa ~ 653kPa; preferivelmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 80 °C ~ 130°C; pressão: 66kPa ~ 117kPa; preferencialmente, as condições da segunda
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47/174 evaporação incluem: temperatura: 95°C ~ 110°C; pressão:
37kPa ~ 12kPa; preferivelmente, as condições da segunda evaporação incluem: temperatura: 100°C ~ 110°C; pressão: 23kPa ~ 12kPa.
[144] Ao realizar a segunda evaporação sob as condições acima mencionadas, a eficiência de evaporação pode ser melhorada e o consumo de energia pode ser reduzido. 0 cristal de sulfato de sódio na solução concentrada é completamente dissolvido através do tratamento a baixa temperatura enquanto é assegurada uma quantidade máxima de evaporação (concentração múltipla), de modo a assegurar a pureza do cristal de cloreto de sódio obtido.
[145] Na presente invenção, a pressão de operação da segunda evaporação é, de preferência, a pressão de vapor saturado do líquido de alimentação evaporado.
[146] Além disso, a quantidade de evaporação na segunda evaporação pode ser selecionada apropriadamente de acordo com a capacidade de processamento do aparelho e a quantidade de água residual a ser tratada. Por exemplo, a quantidade de evaporação pode ser 0,1 m3 / h ou mais (por exemplo, 0,1 m3/h ~ 500 m3/h).
[147] No caso acima referido que o tratamento a baixa temperatura é realizado, a segunda evaporação assegura que o cloreto de sódio na fase líquida obtida na primeira separação sólido-líquido cristalize e precipite; de preferência, o cloreto de sódio e o sulfato de sódio na fase líquida obtida na primeira separação sólido-líquido cristalizam e precipitam ao mesmo tempo, e depois a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio com maior pureza é obtida através do tratamento a baixa temperatura. De preferência, através da
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48/174 segunda evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é Y'ou inferior (preferencialmente 0,9Y’0,99Y’, mais preferivelmente 0,95Y’-0,98Y ' ) , em que Y’ é a concentração de sódio sulfato na solução tratada quando tanto o sulfato de sódio como o cloreto de sódio são saturados sob as condições do tratamento a baixa temperatura. Controlando o grau da segunda evaporação dentro do intervalo acima mencionado, o cloreto de sódio cristaliza e precipita tanto quanto possível enquanto o sulfato de sódio precipitante é totalmente dissolvido nas condições do tratamento a baixa temperatura. Fazendo com que o cloreto de sódio se cristalize na segunda evaporação, tanto quanto possível, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada e o desperdício de energia pode ser reduzido.
[148]
Na presente invenção, o grau da segunda evaporação é determinado monitorando a quantidade de evaporação (ou quantidade do condensado) na segunda evaporação ou a concentração da solução concentrada.
Especificamente, se o grau da segunda evaporação é determinado medindo a quantidade de evaporação, uma concentração múltipla é controlada pelo controle da quantidade de evaporação (isto é, a quantidade de vapor secundário ou quantidade de amônia), e o grau de concentração por evaporação é monitorado medindo a quantidade de evaporação, de modo que o sulfato de sódio precipitando na solução concentrada obtida na evaporação pode ser dissolvido através do tratamento a baixa temperatura.
Especificamente, um fluxômetro pode ser usado para medir o fluxo e, assim, medir a quantidade do vapor secundário; ou a quantidade do condensado pode ser medida; se o grau da segunda evaporação é determinado medindo a concentração, o sulfato de
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49/174 sódio na solução concentrada não cristaliza e precipita na evaporação controlando a concentração da solução concentrada obtida na evaporação com o intervalo acima mencionado, e a concentração do liquido obtido através da evaporação é monitorada medindo a densidade; especificamente, um densitômetro pode ser usado para medir a densidade.
[149] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o segundo processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1, o primeiro liquido mãe é carregado no segundo dispositivo de evaporação 1 com uma sexta bomba de circulação 7 6 para a segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio.
[150] De acordo com a presente invenção, não existe restrição particular ao método de tratamento a baixa temperatura, desde que a temperatura seja adequadamente controlada no tratamento a baixa temperatura de modo que o cristal de sulfato de sódio na segunda solução concentrada contenha cristal de cloreto de sódio obtido na segunda evaporação seja dissolvido. De preferência, a temperatura do tratamento a baixa temperatura é inferior à temperatura da segunda evaporação. Especificamente, as condições do tratamento a baixa temperatura podem incluir: temperatura: 13°C ~ 100°C, preferivelmente 15°C ~ 45°C, mais preferencialmente 15 °C ~ 35°C, ainda mais preferivelmente 17,9°C ~ 35°C ainda mais preferencialmente 20 - 30; por
| exemplo, | a temperatura pode ser 18°C, | 19°C, | 20°C, | 21°C, | 22°C, |
| 23°C, 24 | °C, 25°C, 26°C, 27°C, 28°C, | 29°C, | 30°C, | 31°C, | 32°C, |
| 33°C, 34 | °C, 35°C, 36°C, 37°C, 38°C, | 39°C, | 40°C, | 41°C, | 42°C, |
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50/174
43°C, 44°C, 45°C, 46°C, 47°C, 48°C, 49°C, 50°C, 55°C ou 60°C. Para assegurar o efeito do tratamento a baixa temperatura, o tempo de retenção do tratamento a baixa temperatura pode ser de 10 minutos ~ 600 minutos, preferencialmente é 20 minutos ~ 300 minutos, mais preferivelmente é 50 minutos ~ 70 minutos, ainda mais preferencialmente é 55 minutos. 65 min.
[151] Na presente invenção, controlando as condições da segunda evaporação e o tratamento a baixa temperatura, a segunda evaporação pode ser executada a uma temperatura de vaporização mais elevada e uma pressão de evaporação mais próxima da pressão normal, de modo a evitar o problema da baixa eficiência de evaporação a uma temperatura mais baixa; assim, a eficiência de vaporização pode ser melhorada, o consumo de energia no processo de evaporação pode ser reduzido e a velocidade de tratamento de águas residuais pode ser melhorada. Nessa base, o controle de temperatura para o tratamento a baixa temperatura é mais fácil e mais simples, e o tratamento a baixa temperatura pode ser executado a uma temperatura menor que a temperatura de evaporação (por exemplo, 45°C ou menos) para facilitar a dissolução do sulfato de sódio e a precipitação de cloreto de sódio.
[152] Na presente invenção, o tratamento a baixa temperatura pode ser realizado em qualquer dispositivo de resfriamento convencional na técnica. Por exemplo, um tanque 55 de tratamento de baixa temperatura pode ser usado. De um modo preferido, o tanque 55 de tratamento a baixa temperatura pode estar equipado com um componente de resfriamento; especificamente, o componente de resfriamento pode ser um componente que introduz a água de resfriamento. Com o componente de refrigeração, a segunda solução concentrada no
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51/174 tanque de tratamento de baixa temperatura pode ser resfriada rapidamente. De preferência, o tanque 55 de tratamento a baixa temperatura pode ser equipado com um componente de agitação. Sob a ação de agitação do componente de agitação, a distribuição da fase sólida e da fase liquida e a distribuição da temperatura na segunda solução concentrada são uniformes e uma finalidade de que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido completamente e o cristal de cloreto de sódio precipite tanto quanto possível é alcançado.
[153] Na presente invenção, para atingir o objetivo de que o cloreto de sódio não cristalize e precipite na primeira evaporação e o cristal de sulfato de sódio que precipitou na segunda evaporação possa ser dissolvido no processo de tratamento a baixa temperatura, preferivelmente as condições da primeira evaporação e o tratamento a baixa temperatura são satisfatórias: a temperatura da primeira evaporação é superior à temperatura do tratamento a baixa temperatura de 5°C ou mais, preferencialmente superior a 20°C ou mais, mais preferencialmente superior a 35°C ~ 90°C , ainda mais preferencialmente superior a 35°C ~ 70°C , particularmente preferencialmente superior a 50°C ~ 60 °C . Ao controlar a temperatura da primeira evaporação e a temperatura do tratamento a baixa temperatura, o sulfato de sódio cristaliza e precipita separadamente na primeira evaporação, e o sulfato de sódio pode ser dissolvido no tratamento a baixa temperatura se o cristal de sulfato de sódio e o cloreto de sódio tiverem precipitado na segunda evaporação, e assim a pureza do cristal de sulfato de sódio e cloreto de sódio obtido é melhorada.
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52/174 [154] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 3, o segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 realiza a segunda troca de calor com o primeiro liquido mãe (ou solução mista do primeiro liquido mãe, o liquido circulante e o segundo eluente) no quarto dispositivo permutador de calor 34, e a segunda amônia é obtida. De acordo com a presente invenção, após a segunda permuta de calor, a temperatura do primeiro liquido mãe (ou solução mista do primeiro liquido mãe, o liquido circulante e o segundo eluente) é de 35°C ou superior, preferivelmente é de 50°C ~ 200°C, de um modo ainda preferido, de 75°C ~ 184°C, de um modo ainda preferido, de 102°C ~ 117°C.
[155] Não existe restrição particular ao quarto dispositivo de permuta de calor 34. Em outras palavras, o quarto dispositivo de permuta de calor 34 pode ser qualquer permutador de calor convencional na técnica, desde que consiga atingir o objetivo de condensar o segundo vapor contendo amônia. Especificamente, o permutador de calor pode ser um permutador de calor tipo casco, um permutador de calor tipo placa, permutador de calor tipo tubo, ou permutador de calor de tubo espiral aparafusado, etc. O material do permutador de calor pode ser selecionado conforme requerido. Por exemplo, uma vez que o vapor secundário não é corrosivo para o aço inoxidável, utiliza-se preferencialmente um permutador de calor de tubo de aço inoxidável com rosca.
[156] Na presente invenção, a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio ou a solução tratada obtida no tratamento a baixa temperatura são tratadas pela segunda separação sólido-líquido para obter
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53/174 cristal de cloreto de sódio e ó segundo líquido mãe (isto é, uma fase líquida obtida na segunda separação sólido-líquido). Não existe restrição particular ao método da segunda separação sólido-líquido. Por exemplo, o método pode ser selecionado de um ou mais de centrifugação, filtração e sedimentação.
[157] De acordo com a presente invenção, a segunda separação sólido-líquido pode ser realizada num segundo dispositivo de separação sólido-líquido (por exemplo, máquina centrífuga, filtro de banda ou filtro de placa e estrutura, etc.). Após a segunda separação sólido-líquido, o segundo líquido mãe obtido no segundo dispositivo de separação sólidolíquido 92 é temporariamente armazenado num segundo tanque de líquido mãe 54, e pode ser devolvido ao primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação novamente. Especificamente, o segundo líquido mãe pode ser devolvido por meio de uma nona bomba de circulação 79 para uma posição antes do primeiro ajuste de pH ou do segundo ajuste de pH e é misturado com a água residual contendo sais de amônia para obter a água residual a ser tratada. Além disso, é inevitável que o cristal de cloreto de sódio obtido tenha algumas impurezas absorvidas, como íons de sulfato, amônia livre, íons de hidroxila, etc. De preferência, o cristal de cloreto de sódio é lavado em uma segunda lavagem com água, a água residual contém sais de amônia, ou solução de cloreto de sódio e secos, para remover as impurezas absorvidas, reduza o odor residual do sal sólido, diminua a causticidade e melhore a pureza do cristal. Para evitar que o cristal de cloreto de sódio seja dissolvido no processo de lavagem, de preferência, o cristal de cloreto de sódio é lavado com solução de cloreto de sódio. Mais preferencialmente, a concentração da solução
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54/174 de cloreto de sódio, preferencialmente a concentração de cloreto de sódio em solução aquosa em que cloreto de sódio e sulfato de sódio são saturados ao mesmo tempo em uma temperatura correspondente ao cristal de cloreto de sódio a ser lavado.
[158] Não existe restrição particular ao método especifico para a segunda separação sólido-liquido e a segunda lavagem. Por exemplo, a segunda separação sólido-liquido e a segunda lavagem podem ser realizadas com o aparelho de elutriação convencional e o aparelho de separação sólidoliquido em combinação, ou podem ser executadas num aparelho de separação sólido-liquido com estágios, como um filtro de banda. De preferência, a segunda lavagem compreende elutriação e/ou eluição. Não há restrição particular à elutriação e eluição. Em outras palavras, podem ser executadas com um método convencional na técnica. Não há restrição particular no número de ciclos da elutriação e eluição. Por exemplo, um ciclo ou mais pode ser selecionado. Para obter cristais de cloreto de sódio com maior pureza, preferivelmente a elutriação e a eluição são executadas durante 2-4 ciclos. No processo de elutriação, o liquido de elutriação usualmente não é reutilizado por circulação se as águas residuais contendo sais de amônia forem usadas como o liquido elutriador; ou o liquido de elutriação pode ser reutilizado por circulação em contracorrente se o liquido de lavagem reciclado na segunda lavagem for utilizado como o liquido de eluição. Antes da execução da elutriação, preferencialmente a separação preliminar de sólido-liquido é executada por sedimentação para obter uma pasta que contém cristal de cloreto de sódio (desde que o conteúdo liquido seja 35% em
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55/174 massa ou inferior; este passo é preferivelmente executado em um aparelho conhecido na técnica, como uma bacia de sedimentação ou tanque de sedimentação, etc.). No processo de elutriação, em relação à pasta de lpbw que contém cristal de cloreto de sódio, o liquido utilizado para a elutriação é de 1 ~ 20pbw. A eluição preferivelmente executada com solução de cloreto de sódio (a concentração da solução de cloreto de sódio preferencialmente a concentração de cloreto de sódio em solução aquosa em que ambos o cloreto de sódio e o sulfato de sódio são saturados em temperatura correspondente ao cristal de cloreto de sódio a ser lavado). Para melhorar ainda mais o efeito da elutriação e obter cristal de cloreto de sódio com maior pureza, a lavagem é executada preferencialmente com o liquido obtido na eluição. Para o liquido produzido na lavagem, de preferência o elutrieno das águas residuais contendo sais de amônia é devolvido a uma posição antes do segundo ajuste de pH antes da evaporação no primeiro dispositivo de evaporação, e outros líquidos de lavagem são devolvidos ao segundo dispositivo de evaporação. Por exemplo, como mostrado na Fig. 3, o líquido é devolvido por meio de uma décima bomba de circulação 80 ao segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação novamente.
[159] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio ou a solução tratada é tratada através de separação preliminar de sólido-líquido por sedimentação, sendo a solução obtida elutriada pela primeira vez com a água residual contendo sais de amônia num tanque de elutriação, é então elutriado pela segunda vez com o líquido obtido no seguimento de lavagem de cristal de cloreto de sódio
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56/174 noutro tanque de elutriação e finalmente a pasta obtida através de duas elutriações é carregada no segundo dispositivo de separação sólido-liquido para separação sólido-liquido; então, o cristal obtido na separação sólido-liquido é eluido com a solução de cloreto de sódio (a concentração da solução de cloreto de sódio é a concentração de cloreto de sódio em solução aquosa onde tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados na temperatura correspondente ao sódio cristal de cloro a ser lavado) e o liquido obtido na eluição retorna como eluente à segunda elutriação. Através do processo de lavagem acima, que incorpora elutriação e eluição, a pureza do cristal de cloreto de sódio obtido é melhorada, não é introduzido liquido de lavagem excessivo no sistema e a eficiência do tratamento de águas residuais é melhorada.
[160] Na presente invenção, quando são utilizados dispositivos de evaporação MVR para realizar a primeira evaporação e/ou segunda evaporação, para melhorar o teor de sólidos no dispositivo de evaporação MVR e diminuir o teor de amônia no liquido, de preferência uma parte do liquido (isto é, o liquido no dispositivo de evaporação MVR, daqui em diante também referido como liquido circulante) após a evaporação no dispositivo de evaporação MVR é aquecido e depois circulado para o dispositivo de evaporação MVR para evaporação. Não existe restrição particular à razão da parte de liquido que circula no dispositivo de evaporação MVR após a evaporação no dispositivo de evaporação MVR. Por exemplo, a primeira de recirculação para a primeira evaporação pode ser de 10-200, preferivelmente é de 40-100; a segunda razão de recirculação para a segunda evaporação pode ser de 0,1-100, de preferência é de de 5-50. Aqui, a relação de recirculação refere-se à
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57/174 relação entre a quantidade recirculada e a diferença da quantidade total de liquido no dispositivo de evaporação MVR e a quantidade recirculada. De um modo preferido, o primeiro liquido circulante na primeira evaporação é devolvido a uma posição antes de o ajuste do pH ser terminado antes da primeira evaporação. Como mostrado na Fig. 2, o primeiro liquido circulante pode ser devolvido por meio de uma segunda bomba de circulação 72 à tubulação de transporte de águas residuais entre o primeiro dispositivo permutador de calor 31 e o segundo dispositivo permutador de calor 32 e misturado com a água residual a ser nele tratado, e depois a mistura obtida tratada pelo segundo ajuste de pH, realiza permuta de calor no segundo dispositivo permutador de calor 32 e finalmente introduzida no primeiro dispositivo de evaporação 2. Preferencialmente, o segundo liquido de circulação na segunda evaporação é devolvido para uma posição antes que a segunda troca de calor seja concluída. Como mostrado na Fig. 2, o segundo líquido circulante pode ser devolvido por meio de uma sétima bomba de circulação 77 ao quarto dispositivo permutador de calor 34 para permuta de calor, e finalmente é alimentado para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[161] Na presente invenção, se os dispositivos de evaporação MVR são utilizados para realizar a primeira evaporação e / ou a segunda evaporação, o método compreende ainda a compressão do primeiro vapor contendo amônia e/ou do segundo vapor contendo amônia. A compressão pode ser executada com um compressor, tal como um primeiro compressor 101 e um segundo compressor 102. Ao comprimir o vapor contendo amônia, a energia é alimentada no sistema de evaporação MVR para assegurar que a elevação da temperatura da água residual
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- evaporação - queda de temperatura processo seja executado continuamente. 0 vapor de iniciação deve ser introduzido para iniciar o processo de evaporação do MVR, mas a energia é fornecida somente por meio dos compressores no estado de operação continua, sem qualquer outra entrada de energia. Os compressores podem ser compressores convencionais na técnica, tais como compressores centrífugos, compressores de turbina
| ou compressores | de raízes, | etc. | Por | compressão com | os | |
| compressores, | a | temperatura | do vapor contendo amoníaco é | |||
| aumentada de | 5°C | a 20°C. | ||||
| [162] | De | acordo com | uma | forma | de realização | da |
| presente invenção | , após o primeiro | vapor | contendo amônia | ser | ||
| tratado pela | primeira permuta | de calor e | condensação, o | gás |
residual restante é tratado por remoção de amônia e depois é ventilado; depois de o segundo vapor contendo amônia ser tratado pela segunda permuta de calor e condensação, o gás residual restante é tratado por remoção de amônia e depois é ventilado. 0 gás residual remanescente após o primeiro vapor contendo amônia é tratado pela primeira permuta de calor e a condensação é o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32, e o restante do gás residual após o segundo vapor contendo amônia é tratado pela segunda permuta de calor e condensação é o gás residual descarregado do quarto dispositivo de permuta de calor 34. Ao remover a amônia do gás residual acima mencionado, o teor de poluentes no gás residual pode ser ainda menor, de modo que o gás residual possa ser ventilado diretamente.
[163] A presente invenção fornece ainda um método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amônia que contêm NH4+, SO42_,C1“ e Na+que compreende os seguintes passos:
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59/174 [164] 1) tratar águas residuais a serem tratadas por terceira evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio, em que a água residual a ser tratada contém as águas residuais contendo sais de amônia;
[165] 2) tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólido-liquido e tratar a fase liquida obtida na terceira separação sólido-liquido por quarta evaporação, para obter o quarto vapor contendo amônia e a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio;
[166] 3) tratamento da quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pela quarta separação sólido-liquido;
[167] De preferência, a água residual a ser tratada é a água residual contendo sais de amônia; ou a água residual a ser tratada contém a água residual contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na quarta separação sólido-liquido.
[168] Mais preferencialmente, a água residual a ser tratada é uma solução mista da água residual contendo sais de amônia e pelo menos uma parte da fase liquida obtida na quarta separação sólido-liquido.
[169] Ainda de preferência, a água residual a ser tratada é uma solução mista da água residual contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na quarta separação sólidoliquido .
[170] De preferência, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 10,8, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela terceira evaporação. Além disso, não há restrição particular ao limite
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60/174 máximo do pH da água residual a ser tratada. Por exemplo, o pH pode ser 14 ou inferior, preferivelmente é 13,5 ou inferior, mais preferencialmente é 13 ou inferior.
[171] 0 método proporcionado na presente invenção pode tratar a água residual que contém NH4 +, SO42_,C1“ e Na+ e existe uma restrição particular na água residual contendo sais de amônia, exceto aquela que a água residual contém NH4+, SO42_,C1“. Tendo em consideração a melhoria da eficiência do tratamento de águas residuais, em relação ao 1 mol SO42contido nas águas residuais a tratar, o Cl- contido na água residual a ser tratada é de 7,15 mols ou mais, de preferência é de 9,5 mols ou mais, mais preferencialmente é de 10 mols ou
| mais, preferivelmente | é | 50 | mols | ou menos, | mais |
| preferencialmente é | 40 | mols | ou | menos, ainda | mais |
| preferencialmente é 30 | mols ou | menos, | tal como 8-20 | mols, |
preferivelmente 8-12 mol, preferencialmente 11-20 mols, mais preferivelmente 10-12 mols ou 11-15 mols. Controlando a razão molar de SO4 2- para Cl- dentro da faixa acima mencionada, o cloreto de sódio precipita completamente na terceira evaporação, e desse modo é atingido um propósito de separar eficientemente o cloreto de sódio. Além disso, como descrito acima e abaixo, na presente invenção, a fase liquida obtida na quarta separação sólido-líquido pode ser circulada para o terceiro estágio de evaporação, e assim a razão molar de SO4 2para Cl- na água residual para ser tratada é ajustado e o equilíbrio de hidróxido de sódio é mantido.
[172] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, no caso em que o tratamento a baixa temperatura não é realizado, a terceira evaporação assegura que o sulfato de sódio não cristalize e precipite, o que
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61/174 significa que a concentração de sulfato de sódio no sistema misto não exceda a solubilidade sob as condições da terceira evaporação (incluindo, mas não se limitando a, temperatura e pH, etc.), sem excluir sulfato de sódio entranhado no cristal de cloreto de sódio ou absorvido na superfície do cristal de cloreto de sódio. Devido ao fato de o teor de umidade no cristal após a separação sólido-líquido ser diferente, normalmente o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferivelmente 4% em massa ou inferior). Na presente invenção, considera-se que o sulfato de sódio não cristaliza e precipita se o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido for 8% em massa ou inferior.
[173] De acordo com outra forma de realização da presente invenção, o método compreende ainda: tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio; depois tratar a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólido-líquido. Ou seja, o método compreende os seguintes passos:
[174] 1) tratar águas residuais a serem tratadas por terceira evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio, em que a água residual a ser tratada contém as águas residuais contendo sais de amônia;
[175] 2) tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio;
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62/174 [176] 3) tratar a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólido-liquido e tratar a fase líquida obtida na terceira separação sólidoliquido por quarta evaporação, para obter o quarto vapor contendo amônia e a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio;
[177] 4) tratar a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio por quarta separação sólido-liquido.
[178] No caso acima referido que o tratamento a baixa temperatura é realizado, o cristal de cloreto de sódio precipita na terceira evaporação. Tendo em consideração melhorar a eficácia do tratamento, de um modo preferível, tanto o cristal de cloreto de sódio como o cristal de sulfato de sódio precipitam na terceira evaporação e, desse modo, obtém-se uma terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio. No caso de se obter uma terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio, a terceira evaporação deve assegurar que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido no tratamento a baixa temperatura. Especificamente, a terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é obtida na terceira evaporação, e o cristal de sulfato de sódio pode ser totalmente dissolvido no tratamento a baixa temperatura. Controlando a quantidade de evaporação na terceira evaporação, o sulfato de sódio e o cloreto de sódio cristalizam e precipitam ao mesmo tempo (isto é, a terceira solução concentrada que contém cristais de sulfato de sódio e cloreto de sódio cristal é obtida na terceira evaporação)
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63/174 e depois o cristal de sulfato na terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é dissolvido e o cloreto de sódio ainda cristaliza e precipita no tratamento a baixa temperatura, de modo a obter uma solução tratada que apenas contenha cristal de cloreto de sódio.
[179] A solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio não exclui o sulfato de sódio entranhado no cristal de cloreto de sódio ou absorvido na superfície do cristal de cloreto de sódio. Devido ao fato de o teor de umidade no cristal após a separação sólido-liquido ser diferente, normalmente o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferivelmente 4% em massa ou inferior). Na presente invenção, considera-se que o sulfato de sódio foi dissolvido se o teor de sulfato de sódio no cristal de cloreto de sódio obtido for 8% em massa ou inferior.
[180] Na presente invenção, a quarta evaporação assegura que o cloreto de sódio não cristalize e precipite, o que significa que a concentração de cloreto de sódio no sistema misturado é controlada de modo a não exceder a solubilidade sob as condições da quarta evaporação, (incluindo, mas não se limitando a, temperatura e pH, etc.),
| sem excluir o cloreto de sódio | entranhado | no | cristal | de | ||
| sulfato | de sódio | ou absorvido na | superfície | do | cristal | de |
| sulfato | de sódio. | Devido ao fato | de o teor | de | umidade | no |
cristal após separação sólido-liquido ser diferente, normalmente o teor de cloreto de sódio no cristal de sulfato de sódio obtido é de 8% em massa ou inferior (preferencialmente 4% em massa). Na presente invenção,
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64/174 considera-se que o cloreto de sódio não cristaliza e precipita se o teor de cloreto de sódio no cristal de sulfato de sódio obtido for 8% em massa ou inferior.
[181] Na presente invenção, entende-se que tanto o terceiro vapor contendo amônia como o quarto vapor contendo amônia são vapores secundários referidos na técnica. Todos os valores de pressão são valores de pressão manométrica.
[182] De acordo com a presente invenção, não há restrição particular à execução especifica da terceira evaporação e da quarta evaporação, desde que a terceira evaporação e a quarta evaporação possam alcançar o propósito de evaporação sob condições de evaporação correspondentes. Por exemplo, a terceira evaporação e a quarta evaporação podem ser executadas, respectivamente, num dispositivo de evaporação convencional na técnica. Especificamente, o dispositivo de evaporação pode ser um ou mais do dispositivo de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de múltiplo efeito, dispositivo de evaporação de efeito único e dispositivo de evaporação instantânea. Em que a terceira evaporação preferencialmente executada num dispositivo de evaporação MVR; a quarta evaporação é executada preferivelmente em um dispositivo de evaporação MVR. A terceira evaporação pode ser executada na primeira unidade de evaporação do aparelho de tratamento de água residual na Fig. 1, a quarta evaporação pode ser executada na segunda unidade de evaporação do aparelho de tratamento de água residual da Fig. 1.
[183] Os tipos e utilizações do dispositivo de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos, dispositivo de evaporação de efeito simples e
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65/174 dispositivo de evaporação instantânea podem ser os mesmos que os da realização acima mencionada e não ser aqui mais
| detalhado. [184] | Na presente invenção, | as condições da terceira | ||
| evaporação | podem | ser selecionadas | apropriadamente conforme | |
| requerido. | ||||
| [185] | De | acordo | com uma | forma de realização da |
presente invenção, no caso em que o tratamento a baixa temperatura não é realizado, a terceira evaporação atinge um propósito de fazer com que o cloreto de sódio cristalize e precipite enquanto impede a precipitação do sulfato de sódio. As condições da terceira evaporação podem incluir: temperatura: 30°C ~ 85°C; pressão: -98kPa ~ -58kPa. Para melhorar a eficiência de vaporização, de preferência, as condições da terceira evaporação incluem: temperatura: 35°C ~ 60 C; pressão: -97,5kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da terceira evaporação incluem: temperatura: 40°C ~ 60°C; pressão: -97kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da terceira evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 60°C; pressão: -95kPa ~ -87kPa; preferencialmente, as condições da terceira evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 55°C; pressão: -95kPa ~ -90kPa.
[186] Ao realizar a terceira evaporação sob as condições acima, o sulfato de sódio não cristaliza enquanto o cloreto de sódio cristaliza, e assim a pureza do cristal de cloreto de sódio obtido é assegurada.
[187] No caso acima que o tratamento a baixa temperatura não é realizado, o sulfato de sódio na água residual a ser tratada não cristaliza e precipita na terceira evaporação (isto é, o sulfato de sódio não é supersaturado);
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66/174 preferivelmente, através da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada é Y ou inferior (preferencialmente 0,9Y-0,99Y, mais preferencialmente 0,95Y-0,98Y), onde, Y é a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados nas condições da terceira evaporação. Ao controlar o grau da terceira evaporação dentro da faixa acima mencionada, o cloreto de sódio cristaliza e precipita tanto quanto possível enquanto o sulfato de sódio não se precipita. Fazendo com que o cloreto de sódio se cristalize na terceira evaporação, tanto quanto possível, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada e o desperdício de energia pode ser reduzido.
[188] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, no caso em que o tratamento a baixa temperatura é realizado, a terceira evaporação alcança um objetivo de assegurar que não exista cristal de sulfato de sódio no líquido tratado. As condições da terceira evaporação podem incluir: temperatura: 35°C ou acima; pressão:
-95kPa ou acima. Para melhorar a eficiência de vaporização, preferivelmente, as condições da terceira evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 175°C; pressão:
95kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 45°C ~ 175°C; pressão: -95kPa ~ 653kPa; de preferência, temperatura: 60°C ~ 175°C; pressão: -87kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 60°C ~ 175°C; pressão: -87kPa ~ 653kPa; de preferência, temperatura: 75°C ~ 175°C; pressão: -73kPa ~ 653kPa; de preferência, temperatura: 80°C ~ 130°C; pressão: -66kPa ~ 117kPa; de preferência, temperatura: 95°C ~ 110°C;
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67/174 pressão: -37kPa ~ 12kPa; de preferência, temperatura: 100°C ~ 110°C; pressão: -23kPa ~ 12kPa.
[189] Ao realizar a terceira evaporação sob as condições acima mencionadas, a eficiência de evaporação pode ser melhorada e o consumo de energia pode ser reduzido. 0 cristal de sulfato de sódio na terceira solução concentrada é completamente dissolvido através do tratamento a baixa temperatura enquanto é assegurada uma quantidade máxima de evaporação (concentração múltipla), de modo a assegurar a pureza do cristal de cloreto de sódio obtido.
[190] Na presente invenção, a pressão de operação da terceira evaporação é, de preferência, a pressão de vapor saturado do liquido de alimentação evaporado.
[191] Na presente invenção, as taxas de fluxo da terceira evaporação podem ser selecionadas apropriadamente de acordo com a capacidade de processamento do aparelho. Por exemplo, as taxas de fluxo podem ser 0,1 m3/h ou superior (por exemplo, 0,1 m3/h ~ 500 m3/h).
[192] De acordo com a presente invenção, controlando as condições da terceira evaporação, 90% em massa ou mais (preferivelmente 95% em massa ou mais) de amônia na água residual a ser tratada podem ser evaporadas e, desse modo, a terceira amônia em concentração elevada pode ser obtida. A terceira amônia pode ser reutilizada diretamente no processo de produção do catalisador, ou pode ser neutralizada com ácido para obter sal de amônia e depois reutilizada sob a forma de sal de amônia, ou misturada com água e sal de amônia ou amônia correspondente e então reutilizada.
[193] No caso acima referido que o tratamento a baixa temperatura é realizado, o cloreto de sódio na água residual
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68/174 a ser tratada cristaliza e precipita na terceira evaporação; de preferência, tanto o cloreto de sódio e o sulfato de sódio na água residual a ser tratada cristalizem e precipitem, ao mesmo tempo, na terceira evaporação, de modo que a solução tratada que contém cristais de cloreto de sódio, a uma pureza mais elevada é obtida através do tratamento de baixa temperatura. De um modo preferido, por meio da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é Y’ ou inferior (de preferência 0.9Y’-0.99Y’, mais preferencialmente 0.95Y’-0.98Y’), em que Y’ representa a concentração de sódio de sulfato na solução tratada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados sob as condições do tratamento a baixa temperatura. Ao controlar o grau da terceira evaporação dentro da faixa acima mencionada, o cloreto de sódio cristaliza e precipita tanto quanto possível enquanto o sulfato de sódio é dissolvido através do tratamento a baixa temperatura. Fazendo com que o cloreto de sódio cristalize na terceira evaporação, tanto quanto possível, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada e o desperdício de energia pode ser reduzido.
[194] Na presente invenção, o grau da terceira evaporação verificado através do monitoramento da quantidade de evaporação (ou quantidade do condensado) na terceira evaporação ou a concentração da solução concentrada. Especificamente, se o grau da segunda evaporação é determinado medindo a quantidade de evaporação, uma concentração múltipla é controlada pelo controle da quantidade de evaporação (isto é, a quantidade de vapor secundário ou quantidade de amônia), e o grau de concentração por evaporação é monitorado medindo
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69/174 a quantidade de evaporação, de modo que o sulfato de sódio precipitado na solução concentrada obtido na evaporação pode ser dissolvido através do tratamento a baixa temperatura. Especificamente, um fluxômetro pode ser usado para medir o fluxo e, assim, medir a quantidade do vapor secundário; ou a quantidade do condensado pode ser medida; se o grau da segunda evaporação é determinado medindo a concentração, o sulfato de sódio na solução concentrada não cristaliza e precipita na evaporação controlando a concentração da solução concentrada obtida na evaporação com o intervalo acima mencionado, e a concentração do líquido obtido através da evaporação é monitorada medindo a densidade; especificamente, um densitômetro pode ser usado para medir a densidade.
[195] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela terceira evaporação, a água residual a ser tratada realiza a primeira permuta de calor com o terceiro vapor contendo amônia ou a terceira amônia (condensado do terceiro vapor contendo amônia). Não há restrição particular ao método específico da primeira permuta de calor; em outras palavras, a primeira permuta de calor pode ser executada num método de permuta de calor convencional na técnica. A primeira permuta de calor pode ser executada por uma ou mais vezes, preferivelmente 2-4 vezes, mais preferivelmente 2-3 vezes. Através da primeira permuta de calor, a amônia emitida é resfriada, e o calor é circulado dentro do aparelho de tratamento, tanto quanto possível. Assim, a energia é utilizada de forma razoável e os resíduos são reduzidos.
[196] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 6, a primeira troca
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70/174 de calor é executada no primeiro dispositivo permutador de calor 31, no quinto dispositivo permutador de calor 35 e no segundo dispositivo permutador de calor 32. Especificamente, o terceiro vapor contendo amônia obtido na evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do primeiro dispositivo permutador de calor 31 sequencialmente, e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio flui através do quinto dispositivo permutador de calor 35; ao mesmo tempo, a água residual a ser tratada flui através do primeiro dispositivo de troca de calor 31 ou do quinto dispositivo de troca de calor 35 para a primeira permuta de calor, e depois flui através do segundo dispositivo de troca de calor 32 para a primeira permuta de calor. Através da primeira troca de calor, a água residual a ser tratada é aquecida para que possa ser evaporada mais facilmente; ao mesmo tempo, o terceiro vapor contendo amônia é condensado para obter a terceira amônia, que pode ser armazenada em um primeiro tanque de armazenamento de amônia 51.
[197] Na presente invenção, não existe restrição particular no primeiro dispositivo de permuta de calor 31, no quinto dispositivo de permuta de calor 35 e no segundo dispositivo de permuta de calor 32. Em outras palavras, esses permutadores de calor podem ser permutadores de calor convencionais na técnica desde que atinjam o propósito de realizar a primeira troca de calor entre o terceiro vapor contendo amônia e a água residual a ser tratada. Especificamente, a unidade permutadora de calor pode ser um permutador de calor tipo casco, permutador de calor tipo placa, ou permutador de calor de tubo, etc., de preferência
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71/174 é um permutador de calor tipo placa. 0 material do permutador de calor pode ser selecionado conforme necessário. Por exemplo, para resistir à erosão dos íons de cloreto, pode ser selecionado um permutador de calor feito de aço inoxidável duplex, titânio e liga de titânio, ou hastelloy. A uma temperatura baixa, um permutador de calor feito de material plástico pode ser selecionado.
[198] De acordo com a presente invenção, para aproveitar ao máximo a energia térmica no terceiro vapor contendo amônia, de preferência, através da primeira permuta de calor, a temperatura da água residual a ser tratada é de 52°C a 182°C, mais preferencialmente é 67°C ~ 182°C, ainda mais preferencialmente é 87°C ~ 137°C, ainda mais preferencialmente é 102°C ~ 117°C.
[199] Na presente invenção, não há restrição particular ao método de ajuste do pH. Por exemplo, o pH da água residual a ser tratada pode ser ajustado pela adição de uma substância alcalina. Não há restrição particular à substância alcalina, desde que a substância alcalina atinja o objetivo de ajustar o pH. Para evitar a introdução de qualquer nova impureza na água residual a ser tratada e melhorar a pureza do cristal obtido, a substância alcalina é preferivelmente NaOH.
[200] A substância alcalina pode ser adicionada com um método convencional na técnica. Contudo, de preferência, a substância alcalina é misturada na forma de solução aquosa com a água residual a ser tratada. Por exemplo, a solução de água que contém a substância alcalina pode ser carregada em uma tubulação através da qual a água residual a ser tratada é introduzida. Não existe uma restrição particular ao conteúdo
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72/174 da substância alcalina na solução aquosa, desde que a solução aquosa possa atingir o objetivo de ajustar o pH. Contudo, para reduzir a quantidade de água e reduzir ainda mais o custo, utiliza-se preferencialmente uma solução de água saturada da substância alcalina. Para monitorar o pH da água residual a ser tratada, o pH da água residual a ser tratada pode ser medido após o ajuste do pH.
[201] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, como mostrado na Fig. 6, o terceiro processo de evaporação é realizado no primeiro dispositivo de evaporação 2. Especificamente, antes da água residual a ser tratada ser carregada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31 ou quinto dispositivo permutador de calor 35 para a primeira permuta de calor, o ajuste do pH é feito pela primeira vez introduzindo solução aquosa que contém a substância alcalina na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é carregada no permutador de calor e os materiais misturados lá no; então, a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31 ou no quinto dispositivo de permuta de calor 35 para a primeira troca de calor, e então o ajuste de pH é feito pela segunda vez introduzindo a solução de água que contém a substância alcalina na conduta através da qual a água residual a ser tratada é carregada no segundo dispositivo permutador de calor 32 e os materiais misturados no mesmo. Por meio de dois ajustes de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser maior do que 9, preferencialmente maior que 10,8, antes que a água residual a ser tratada seja tratada pela terceira evaporação. De preferência, através do primeiro ajuste de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado
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73/174 para ser superior a 7 (de preferência é 7-9) ; através do segundo ajuste de pH, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser superior a 9 (de preferência é maior que 10,8) . De acordo com a presente invenção, de preferência, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para ser superior a 7 antes da primeira troca de calor.
[202] Para detectar o pH após o primeiro ajuste de pH e o segundo ajuste de pH, é proporcionado de preferência um primeiro dispositivo de medição de pH 61 na conduta através da qual a água residual a ser tratada é carregada no primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo permutador de calor. 35 para medir o pH após o primeiro ajuste de pH, e um segundo dispositivo de medição de pH 62 é proporcionado na conduta através da qual a água residual a ser tratada é carregada no segundo dispositivo permutador de calor 32 para medir o pH após o segundo ajuste de pH.
[203] Na presente invenção, não há nenhuma restrição particular na ordem da primeira troca de calor, o ajuste do pH da água residual a ser tratada, e o processo de mistura da água residual a ser tratada (no caso em que a água residual a ser tratada contém a água residual contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na quarta separação sólido-liquido, é necessário um processo de mistura da água residual a ser tratada), e a ordem pode ser selecionada apropriadamente conforme necessário, desde que esses procedimentos sejam realizados antes da terceira evaporação da água residual a ser tratada.
[204] De acordo com a presente invenção, não existe restrição particular ao método de tratamento a baixa temperatura, desde que a temperatura seja adequadamente
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74/174 controlada no tratamento a baixa temperatura de modo que o cristal de sulfato de sódio na terceira solução concentrada contenha cristal de cloreto de sódio obtido na terceira evaporação seja dissolvido. De acordo com a presente invenção, a temperatura do tratamento a baixa temperatura é inferior à temperatura da terceira evaporação. Especificamente, as condições do tratamento a baixa temperatura podem incluir: temperatura: 13°C ~ 100°C, preferivelmente 15°C ~ 45 °C, mais preferencialmente 15°C ~ 35°C, ainda mais preferivelmente 17,9°C ~ 35°C ; por exemplo, a temperatura pode ser 18°C, 19°C, 20°C, 21°C, 22°C, 23°C, 24°C, 25°C, 26°C, 27°C, 28°C, 29°C, 30°C, 31°C, 32°C, 33°C°, 34°C, 35°C, 36°C, 37°C, 38°C°C, 39°C, 40°C, 41°C, 42°C, 43°C, 44°C, 45°C, 46°C, 47°C, 48°C, 49°C, 50°C, 55°C ou 60°C. Para assegurar o efeito do tratamento a baixa temperatura, o tempo de retenção do tratamento a baixa temperatura pode ser de 10 minutos ~ 600 minutos, preferivelmente é de 20 minutos ~ 300 minutos, mais preferivelmente é de 50 minutos ~ 70 minutos.
[205] Na presente invenção, controlando as condições da terceira evaporação e o tratamento a baixa temperatura, a terceira evaporação pode ser executada a uma temperatura de vaporização mais elevada e uma pressão de evaporação mais próxima da pressão normal, de modo a evitar o problema da baixa eficácia da evaporação a uma temperatura mais baixa; assim, a eficiência de vaporização pode ser melhorada, o consumo de energia no processo de evaporação pode ser reduzido e a velocidade de tratamento de águas residuais pode ser melhorada. Nessa base, o controle de temperatura para o tratamento a baixa temperatura é mais fácil e mais simples, e o tratamento a uma baixa temperatura pode ser executado a
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75/174 uma temperatura menor que a temperatura de evaporação (por exemplo, 45°C ou menos) para facilitar a dissolução do sulfato de sódio e a precipitação de cloreto de sódio.
[206] Na presente invenção, o tratamento a baixa temperatura pode ser realizado em qualquer dispositivo de resfriamento convencional na técnica. Por exemplo, um tanque de tratamento de baixa temperatura 22 pode ser usado. De preferência, o tanque de tratamento de baixa temperatura 22 pode ser equipado com um componente de resfriamento; especificamente, o componente de resfriamento pode ser um componente que introduz a água de resfriamento. Com o componente de refrigeração, a terceira solução concentrada no tanque de tratamento de baixa temperatura pode ser resfriada rapidamente. De preferência, o tanque de tratamento a baixa temperatura 22 pode ser equipado com um componente de agitação. Sob a ação de agitação do componente de agitação, a distribuição da fase sólida e da fase líquida e a distribuição da temperatura na terceira solução concentrada são uniformes e o objetivo de que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido completamente e o cristal de cloreto de sódio se precipite tanto quanto possível é alcançado.
[207] Na presente invenção, a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio ou a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio é tratada por terceira separação sólido-liquido para obter cristal de cloreto de sódio e terceiro líquido mãe (isto é, a fase líquida obtida no terceiro separação sólido-liquido). Não existe restrição particular ao método da terceira separação sólido-liquido. Por exemplo, o método pode ser
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76/174 selecionado de um ou mais de centrifugação, filtração e sedimentação.
[208] De acordo com a presente invenção, a separação sólido-liquido para o terceiro condensado pode ser realizada num primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (por exemplo, máquina centrifuga, filtro de banda ou filtro de placa e estrutura, etc.). Após a separação sólido-liquido, o terceiro liquido mãe obtido no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 é armazenado temporariamente num primeiro tanque de liquido mãe 53 e pode ser bombeado por uma sexta bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação. Além disso, é inevitável que o cristal de cloreto de sódio obtido tenha algumas impurezas absorvidas, como ions de cloreto, amônia livre, ions de hidroxila, etc. De preferência, o cristal de cloreto de sódio é lavado na primeira lavagem com água, a água residual contendo sais de amônia, ou solução de cloreto de sódio e secos, para remover as impurezas absorvidas, reduzir o odor residual do sal sólido, diminuir a causticidade e melhorar a pureza do cristal. Para evitar que o cristal de cloreto de sódio seja dissolvido no processo de lavagem, de preferência, o cristal de cloreto de sódio é lavado com solução de cloreto de sódio. Mais preferencialmente, a concentração da solução de cloreto de sódio, é preferencialmente a concentração de cloreto de sódio em solução aquosa em que o cloreto de sódio e o sulfato de sódio são saturados ao mesmo tempo na temperatura correspondente ao cristal de cloreto de sódio a ser lavado.
[209] Não existe restrição particular ao método especifico para a terceira separação sólido-liquido e a
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77/174 primeira lavagem. Por exemplo, a primeira separação sólidoliquido e a primeira lavagem podem ser executadas com o aparelho de elutriação convencional e o aparelho de separação sólido-liquido em combinação, ou podem ser executados num aparelho de separação sólido-liquido, tal como um filtro de banda. De um modo preferido, a primeira lavagem compreende elutriação e/ou eluição. Não há restrição particular à elutriação e eluição. Em outras palavras, podem ser executadas com um método convencional na técnica. Não há restrição particular no número de ciclos de elutriação e eluição. Por exemplo, um ciclo ou mais podem ser selecionados. Para obter cristais de cloreto de sódio com maior pureza, preferivelmente a elutriação e a eluição são executadas durante 2-4 ciclos. No processo de elutriação, o liquido de elutriação usualmente não é reutilizado por circulação se as águas residuais contendo sais de amônia forem usadas como o liquido elutriador; ou o liquido de elutriação pode ser reutilizado por circulação em contracorrente se o liquido de lavagem reciclado na primeira lavagem for utilizado como o liquido de eluição. Antes da execução da elutriação, de preferência a pasta que contém cristal de cloreto de sódio (desde que o teor liquido seja de 35% em massa ou inferior) é obtida através da separação preliminar de sólido-liquido por sedimentação. No processo de elutriação, em relação à pasta de lpbw que contém cristal de cloreto de sódio, o liquido utilizado para a elutriação é de 1 ~ 20pbw. A eluição é preferivelmente executada com solução de cloreto de sódio. Para melhorar ainda mais o efeito da elutriação e obter cristal de cloreto de sódio com maior pureza, a lavagem é executada preferencialmente com o liquido obtido na eluição,
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78/174 mais preferencialmente com água ou solução de cloreto de sódio. 0 liquido produzido na lavagem é preferencialmente devolvido a uma posição antes do segundo ajuste do pH antes da terceira evaporação. Por exemplo, o líquido pode ser devolvido por meio de uma oitava bomba 78 de circulação a uma posição antes do segundo ajuste de pH e misturado com a água residual a ser tratada, então a mistura obtida é tratada pelo segundo ajuste de pH, flui para a segunda permutador de calor 32 para permuta de calor, e depois voltar para a terceira evaporação.
[210] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio ou solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio, que é obtida através do tratamento a baixa temperatura, é tratada através de separação preliminar de sólido-líquido por sedimentação, a solução é elutriada pela primeira vez com a água residual contendo sais de amônia em um tanque de elutriação, então é elutriada pela segunda vez com o líquido obtido no cristal de cloreto de sódio de seguida lavando em outro tanque de elutriação, e finalmente a suspensão obtida através de duas elutriações são carregadas em um dispositivo de separação sólido-líquido para separação sólido-líquido; então, o cristal obtido na separação sólido-líquido é eluído com solução de cloreto de sódio, e o líquido obtido na eluição é retornado à segunda elutriação. Através do processo de lavagem acima, a pureza do cristal de cloreto de sódio obtido é melhorada, não é introduzido líquido de lavagem excessivo no sistema e a eficiência do tratamento de águas residuais é melhorada.
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79/174 [211] Na presente invenção, não há restrição particular nas condições de evaporação da quarta evaporação; em outras palavras, as condições de evaporação podem ser selecionadas apropriadamente conforme necessário, desde que o objetivo de concentrar o terceiro líquido mãe possa ser atingido. As condições da quarta evaporação podem incluir: temperatura: 35°C ou acima; pressão: -95kPa ou acima. Para melhorar a eficiência de vaporização, de preferência, as condições da quarta evaporação incluem: temperatura: 45°C ou superior; pressão: -95kPa ou acima; preferencialmente, as condições da quarta evaporação incluem: temperatura: 45°C ~ 365°C; pressão: -95kPa ~ 18110kPa; preferencialmente, as condições da quarta evaporação incluem: temperatura: 60°C ~ 365°C; pressão: -87kPa ~ 18110kPa; preferencialmente, as condições da quarta evaporação incluem: temperatura: 75 °C ~ 175°C; pressão: -73kPa ~ 653kPa; de preferência, as condições da quarta evaporação incluem: temperatura: 80 °C ~ 130°C;
| pressão: | -66kPa ~ | 117kPa; de | preferência, | as | condições | da | |
| quarta | evaporação | incluem: | temperatura: | 95 | °C - | ' 110 | °C; |
| pressão: | -37kPa ~ | 12kPa; preferencialmente, | as | condições | da | ||
| quarta | evaporação | incluem: | temperatura: | 95 | °C - | ' 105 | °C; |
| pressão: | -37kPa ~ | -7kPa. |
[212] Na presente invenção, a pressão de operação da quarta evaporação é, de preferência, a pressão de vapor saturado do líquido de alimentação evaporado.
[213] Além disso, a quantidade de evaporação na quarta evaporação pode ser selecionada apropriadamente de acordo com a capacidade de processamento do aparelho e a quantidade de água residual a ser tratada. Por exemplo, a quantidade de
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80/174 evaporação pode ser 0,1 m3 / h ou mais (por exemplo, 0,1 m3 /h~500m3/h).
[214] Ao realizar a quarta evaporação nas condições acima, o cloreto de sódio não cristaliza enquanto o sulfato de sódio cristaliza, e assim a pureza do cristal de sulfato de sódio obtido é assegurada.
[215] De acordo com a presente invenção, o cloreto de sódio na água residual a ser tratada não cristaliza e precipita na quarta evaporação (isto é, o cloreto de sódio não é supersaturado); preferivelmente, através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é X ou inferior (preferencialmente 0,999X ou inferior, mais preferivelmente 0,95X-0,999X, ainda mais preferencialmente 0,99X -09967X), onde X é a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados nas condições da quarta evaporação. Controlando o grau da quarta evaporação dentro da faixa acima mencionada, o sulfato de sódio cristaliza e precipita tanto quanto possível enquanto o cloreto de sódio não se precipita. Fazendo com que o sulfato de sódio se cristalize na quarta evaporação, tanto quanto possível, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada e o desperdício de energia pode ser reduzido.
[216] Na presente invenção, o grau da quarta evaporação é determinado monitorando a concentração do líquido obtido na quarta evaporação. Especificamente, controlando a concentração do líquido obtido na quarta evaporação dentro do intervalo acima mencionado, o cloreto de sódio na água residual a ser tratada não cristaliza e precipita na quarta evaporação. Aqui, a concentração do
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81/174 liquido obtido na quarta evaporação é monitorada medindo a densidade do liquido; especificamente, a densidade pode ser medida com um densitômetro.
[217] De acordo com a presente invenção, o método pode ainda compreender a cristalização da quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio num dispositivo de cristalização para obter uma suspensão de cristais que contém cristal de sulfato de sódio. Nesse caso, as condições de evaporação da quarta evaporação devem assegurar que o sulfato de sódio cristalize e precipite no dispositivo de cristalização enquanto o cloreto de sódio não se precipita (através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é X ou inferior). Não há restrição particular ao dispositivo de cristalização. Por exemplo, o dispositivo de cristalização pode ser um tanque de liquido de cristal, tanque de coleta de liquido de cristal, espessante em um agitador ou espessante sem um agitador, etc. De acordo com uma realização da presente invenção, a cristalização é realizada num tanque de coleta de liquido cristalino 56. Não há restrição especifica nas condições da cristalização. Por exemplo, as condições da cristalização podem incluir: temperatura: 45°C ou superior, preferivelmente 95°C ~ 107°C, mais preferencialmente 85°C ~ 105°C; tempo de cristalização: 5 min ~ 24 h, preferivelmente 5 min ~ 30 min. De acordo com a presente invenção, alternativamente, o processo de cristalização da quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pode ser realizado num primeiro dispositivo de evaporação com um cristalizador (por exemplo, um cristalizador de evaporação por circulação forçada). Nesse caso, a temperatura de
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82/174 cristalização é a temperatura da quarta evaporação. Na presente invenção, a temperatura de cristalização é preferivelmente a mesma que a temperatura da quarta evaporação.
[218] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o quarto vapor contendo amônia efetua uma segunda permuta de calor com o terceiro liquido mãe e, assim, obtém-se a quarta amônia. Não há restrição particular ao método específico da segunda troca de calor; em outras palavras, a segunda permuta de calor pode ser executada num método de permuta de calor convencional na técnica. A segunda permuta de calor pode ser executada por uma ou mais vezes, preferivelmente 2-4 vezes, mais preferencialmente 2-3 vezes, particularmente preferencialmente 2 vezes. Através da segunda troca de calor, a amônia produzida é resfriada, e o calor é circulado dentro do aparelho de tratamento, tanto quanto possível; Assim, a energia é utilizada de forma razoável e os resíduos são reduzidos.
[219] De acordo com a presente invenção, preferencialmente, como mostrado na Fig. 6, a segunda troca de calor é executada no terceiro dispositivo de permuta de calor 33 e no quarto dispositivo de permuta de calor 34. Especificamente, o quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 flui através do quarto dispositivo de permuta de calor 34 e do terceiro dispositivo de permuta de calor 33 sequencialmente, o terceiro líquido mãe flui através do terceiro dispositivo permutador de calor 33 e é depois misturado com o terceiro líquido mãe e o terceiro líquido circulante( parte da solução concentrada
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83/174 no segundo dispositivo de evaporação 1) , e a solução mista obtida flui através do quarto dispositivo 34 de permuta de calor para a segunda permuta de calor, de modo que a temperatura do terceiro liquido mãe é aumentado para facilitar a evaporação; ao mesmo tempo, o quarto vapor contendo amônia é condensado para obter a quarta amônia, que pode ser armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52.
[220] De acordo com a presente invenção, após a segunda permuta de calor, a temperatura do terceiro liquido mãe é de 42°C ou superior, de preferência é de 52°C a 372°C, ainda mais preferencialmente é de 82°C a 182°C, é 102°C ~ 112°C.
[221] De acordo com uma realização preferida da presente invenção, o quarto processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1, o terceiro liquido mãe é carregado no segundo dispositivo de evaporação 1 com uma sexta bomba de circulação 76 para a quarta evaporação, para obter a quarta amônia - contendo vapor e quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio.
[222] Na presente invenção, para alcançar o propósito de que o sulfato de sódio não cristalize e precipite na quarta evaporação e o cloreto de sódio não cristalize e precipite na quarta evaporação, de preferência as condições da terceira evaporação e da quarta evaporação devem ser: a temperatura da terceira evaporação é inferior à temperatura da quarta evaporação em 5°C ou superior, mais preferencialmente inferior a 20°C ou superior, ainda mais preferencialmente inferior a 35°C ~ 70°C, preferencialmente inferior por 50°C ~ 59°C. Controlando a temperatura da terceira evaporação e a temperatura da quarta evaporação, o sulfato de sódio e o
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84/174 cloreto de sódio cristalizam e precipitam respectivamente, e desse modo a pureza do cristal obtido de sulfato de sódio e cloreto de sódio é melhorada.
[223] Na presente invenção, para atingir o propósito de que o cloreto de sódio não cristalize e precipite na quarta evaporação e o cristal de sulfato de sódio que precipitou na terceira evaporação possa ser dissolvido no tratamento a baixa temperatura, preferivelmente da quarta evaporação e o tratamento a baixa processo de as condições temperatura satisfazem: a temperatura da quarta evaporação é superior à temperatura do tratamento baixa temperatura, pelo menos
5°C, preferencialmente superior
20°C, mais preferencialmente superior a 35°C
90°C ainda mais preferencialmente superior
35°C a
70°C, particularmente preferencialmente superior
50°C a
60°C. Ao controlar a temperatura da quarta evaporação e a temperatura do tratamento a uma baixa temperatura, o sulfato de sódio pode ser dissolvido no tratamento a uma baixa temperatura se o cristal de sulfato de sódio e o cloreto de sódio precipitarem na terceira evaporação e o sulfato de sódio puder cristalizar e precipitar separadamente na quarta evaporação e, desse modo, a pureza do cristal obtido de sulfato de sódio e cloreto de sódio é melhorada.
[224] Na presente invenção, a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio obtido na quarta evaporação é tratada pela quarta separação sólidoliquido para obter cristal de sulfato de sódio e quarto líquido mãe (isto é, a fase líquida obtida na quarta separação sólido-liquido ). Não existe restrição particular ao método da quarta separação sólido-liquido. Por exemplo, o método
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85/174 pode ser selecionado de um ou mais de centrifugação, filtração e sedimentação.
[225] De acordo com a presente invenção, a quarta separação sólido-líquido pode ser realizada num segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 (por exemplo, máquina centrífuga, filtro de banda ou filtro de placa e estrutura, etc.). Após a quarta separação sólido-líquido, o quarto líquido mãe obtido no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 regressa ao primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação novamente. Especificamente, o quarto líquido mãe pode ser devolvido por meio da nona bomba de circulação 7 9 ao segundo processo de ajuste de pH. Além disso, é inevitável que o cristal de sulfato de sódio obtido tenha algumas impurezas absorvidas, como íons de sulfato, amônia livre, íons de hidroxila, etc. De preferência, o cristal de sulfato de sódio é lavado em uma segunda lavagem com água, a água residual contendo sais de amônia, ou solução de sulfato de sódio e seca, para remover as impurezas absorvidas, reduzir o odor residual do sal sido, diminuir a causticidade e melhorar a pureza do cristal. Para evitar que o cristal de sulfato de sódio seja dissolvido no processo de lavagem, de preferência, o cristal de sulfato de sódio é lavado com solução de sulfato de sódio. Mais preferivelmente, a concentração da solução de sulfato de sódio preferivelmente a concentração de sulfato de sódio em solução aquosa em que o sulfato de sódio e o cloreto de sódio são saturados no mesmo tempo na temperatura correspondente ao cristal de sulfato de sódio a ser lavado.
[226] Não existe restrição particular ao método específico para a quarta separação sólido-líquido e a segunda
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86/174 lavagem. Por exemplo, a quarta separação sólido-liquido e a segunda lavagem podem ser realizadas com o aparelho de elutriação convencional e o aparelho de separação sólidoliquido em combinação ou podem ser executadas num aparelho de separação sólido-liquido, tal como um filtro de banda. De preferência, a segunda lavagem compreende elutriação e/ou eluição. Não há restrição particular à elutriação e eluição. Em outras palavras, podem ser executadas com um método convencional na arte. Não há restrição particular no número de ciclos de elutriação e eluição. Por exemplo, um ciclo ou mais pode ser selecionado. Para obter cristal de sulfato de sódio com maior pureza, preferivelmente a elutriação e eluição são executadas durante 2-4 ciclos. No processo de elutriação, o liquido de elutriação usualmente não é reutilizado por circulação se as águas residuais contendo sais de amônia forem usadas como o liquido elutriador; ou o liquido de elutriação pode ser reutilizado por circulação em contracorrente se o líquido de lavagem reciclado na segunda lavagem for utilizado como o líquido de eluição. Antes da execução da elutriação, de preferência a pasta que contém cristal de sulfato de sódio (desde que o teor líquido seja de 35% em massa ou inferior) é obtida através da separação preliminar de sólido-liquido por sedimentação. No processo de elutriação, em relação à pasta de lpbw que contém cristal de sulfato de sódio, o líquido utilizado para a elutriação é de 1 ~ 20pbw. A eluição é preferivelmente executada com solução de sulfato de sódio. Para melhorar ainda mais o efeito da elutriação e obter cristal de sulfato de sódio com maior pureza, a lavagem é executada preferencialmente com o líquido obtido na eluição. Para o líquido produzido na lavagem, de preferência o
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87/174 elutrieno das águas residuais contendo sais de amônia é devolvido a uma posição antes do segundo ajuste de pH antes da terceira evaporação, e outros líquidos de lavagem são devolvidos ao quarto processo de evaporação. Por exemplo, o líquido é devolvido por meio da décima bomba de circulação 80 ao segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação novamente.
[227] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio obtido na quarta evaporação é tratada através da separação preliminar de sólido-líquido por sedimentação, sendo a solução obtida elutriada pela primeira vez com a água residual contendo amônia em um tanque de elutriação, é então elutriado pela segunda vez com o líquido obtido no cristal de sulfato de sódio seguido de lavagem em outro tanque de elutriação, e finalmente a pasta obtida por duas elutriações é carregada no segundo dispositivo de separação sólido-líquido para a quarta separação sólidolíquido; então, o cristal obtido na separação sólido-líquido é eluído com solução de sulfato de sódio, e o líquido obtido na eluição retorna como eluente à segunda elutriação. Através do processo de lavagem acima, que incorpora elutriação e eluição, a pureza do cristal de sulfato de sódio obtido é melhorada, não é introduzido um líquido de lavagem excessivo no sistema e a eficiência do tratamento de águas residuais é melhorada.
[228] Na presente invenção, quando são utilizados dispositivos de evaporação MVR para realizar a terceira evaporação e / ou a quarta evaporação, para melhorar o teor de sólidos no dispositivo de evaporação MVR e diminuir o teor
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88/174 de amônia no liquido, de preferência uma parte do liquido (isto é, o liquido no dispositivo de evaporação MVR, também referido como liquido circulante) após a evaporação no dispositivo de evaporação MVR é aquecido e depois circulado para o dispositivo de evaporação MVR para evaporação. Não existe restrição particular à proporção da parte de liquido que circula no dispositivo de evaporação MVR após a evaporação no dispositivo de evaporação MVR. Por exemplo, a terceira razão de recirculação para a terceira evaporação pode ser 10200, preferivelmente é de 40-150; a quarta razão de recirculação para a quarta evaporação pode ser de 0,1 a 100, de preferência é de 5 a 50. Aqui, a relação de recirculação refere-se à relação entre a quantidade recirculada e a diferença da quantidade total de liquido no dispositivo de evaporação MVR e a quantidade recirculada. De um modo preferível, o terceiro líquido circulante na terceira evaporação é devolvido a uma posição antes de o ajuste do pH ser terminado antes da terceira evaporação. Como mostrado na Fig. 6, o terceiro líquido circulante pode ser devolvido por meio da segunda bomba de circulação 72 à tubulação de transporte de águas residuais entre o primeiro dispositivo permutador de calor 31 e o segundo dispositivo permutador de calor 32 e misturado com a água residual a ser nele tratado, e depois a mistura obtida tratada pelo segundo ajuste de pH, realiza permuta de calor no segundo dispositivo permutador de calor 32 e finalmente alimentada ao primeiro dispositivo de evaporação 2. De um modo preferido, o quarto líquido circulante na quarta evaporação devolvido para uma posição antes que a segunda permuta de calor seja concluída. Como mostrado na Fig. 6, o quarto líquido circulante pode ser
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89/174 devolvido por meio da sétima bomba de circulação 77 ao quarto dispositivo permutador de calor 34 para permuta de calor, e finalmente é introduzido no segundo dispositivo de evaporação 1.
[229] Na presente invenção, se os dispositivos de evaporação MVR são utilizados para realizar a terceira evaporação e / ou a quarta evaporação, o método compreende ainda a compressão do terceiro vapor contendo amônia e/ou do quarto vapor contendo amônia. A compressão pode ser executada com um compressor, tal como um primeiro compressor 101 e um segundo compressor 102. Ao comprimir o vapor contendo amônia, a energia é alimentada no sistema de evaporação MVR para assegurar que a elevação da temperatura da água residual - evaporação - e a queda da temperatura do processo seja executada continuamente. O vapor de iniciação deve ser introduzido para iniciar o processo de evaporação do MVR, mas a energia é fornecida somente por meio dos compressores no estado de operação continua, sem qualquer outra entrada de energia. Os compressores podem ser compressores convencionais na técnica, tais como compressores centrífugos, compressores de turbina ou compressores de raízes, etc. Por compressão com os compressores, a temperatura do vapor contendo amônia é aumentada de 5°C a 20°C.
[230] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, após o terceiro vapor contendo amônia ser tratado pela primeira permuta de calor e condensação, o gás residual restante é tratado por remoção de amônia e depois é ventilado; depois de o quarto vapor contendo amônia ser tratado pela segunda permuta de calor e condensação, o gás residual restante é tratado por remoção de amônia e depois é
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90/174 ventilado. Como mostrado na Fig. 6, o gás residual restante após o terceiro vapor contendo amônia é tratado pela primeira permuta de calor e a condensação é o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32, e o gás residual restante após o quarto vapor contendo amônia é tratado pela segunda permuta de calor e condensação é o gás residual descarregado do quarto dispositivo de troca de calor 34. Removendo amônia do gás residual acima mencionado, o conteúdo de poluentes no gás residual pode ser ainda mais reduzido, o gás residual pode ser ventilado diretamente.
[231] Como um método para a remoção de amônia acima mencionada, a amônia pode ser absorvida na torre de absorção de gás residual 83. Não há restrição particular na torre de absorção de gás residual 83; em outras palavras, a torre de absorção de gás residual 83 pode ser qualquer torre de absorção convencional na técnica, tal como torre de absorção de placa, torre de absorção recheada, torre de absorção de filme descendente ou torre de vácuo nela circulando água etc. A água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, ou a água pode ser reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 da circulação tanque de água 82; a água fresca pode ser reabastecida no tanque de circulação de água 82, e desse modo a temperatura e o teor da amônia da água residual da bomba de vácuo 81 podem ser diminuídos ao mesmo tempo. 0 gás residual e a água circulante na torre de absorção de gás residual 83 podem fluir em um modo de contracorrente ou modo de fluxo da corrente, de preferência flui em um modo contracorrente. A água circulante pode ser reabastecida com água fresca. Para
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91/174 assegurar que o gás residual possa ser absorvido extensivamente, o ácido sulfúrico diluído pode ser adicionalmente adicionado à torre de absorção de gás residual 83, de modo a absorver amônia e semelhantes no gás residual. A água circulante pode ser reutilizada na produção ou diretamente vendida como solução de amônia ou sulfato de amônia depois de absorver o gás residual. 0 gás residual pode ser carregado para a torre de absorção de gás residual 83 por meio da bomba de vácuo 81.
[232] Na presente invenção, não existe restrição particular à água residual contendo sais de amônia, desde que a água residual contendo sais de amônia seja água residual que contenha NH4+, SO42_,C1“ e Na+. Além disso, o método fornecido na presente invenção é especialmente adequado para o tratamento de águas residuais com elevado teor de sal. Especificamente, a água residual contendo sais de amônia na presente invenção pode ser água residual de um processo de produção de catalisador de peneira molecular, alumina ou refino de óleo, ou água residual obtida por tratamento de água residual produzida num processo de produção de catalisador de peneira molecular, alumina ou refino de óleo através da remoção de impurezas e concentração como descrito abaixo, de um modo preferível, a água residual obtida por tratamento de água residual produzida num processo de produção de catalisador de peneira molecular, alumina ou refino de óleo através da remoção de impurezas e concentração como descrito abaixo.
[233] 0 teor de NH4+ nas águas residuais contendo sais de amônia pode ser de 8 mg/L ou superior, de preferência é de 300 mg/L ou superior.
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92/174 [234] 0 teor de Na+ na água residual contendo sais de amônia pode ser de 510 mg/L ou superior, de preferência lg/L ou superior, mais preferencialmente 2g/L ou superior, mais preferencialmente 4g/L ou superior, mais preferencialmente 8g/L ou superior, ainda preferivelmente 16g/L ou superior,
| ainda mais preferencialmente | 32g/L | i ou superior, ainda | mais | ||
| preferencialmente | 40g/L | ou | superior, | ainda | mais |
| preferencialmente | 50g/L | ou | superior, | ainda | mais |
preferencialmente 60g/L ou superior.
[235] O teor de SCU2- na água residual contendo sais de amônia pode ser 1 g/L ou superior, de preferência 2 g/L ou superior, mais preferencialmente 4 g/L ou superior, mais preferencialmente 8 g/L ou superior, mais preferencialmente 16g/L ou superior, ainda preferencialmente é 32g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 40g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 50g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 60g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 70g/L ou superior .
[236] O teor de Cl- na água residual contendo sais de amônia pode ser 970 mg/L ou superior, de preferência 2g/L ou superior, ainda mais preferencialmente 4g/L ou superior, mais preferencialmente 8g/L ou superior, mais preferencialmente 16g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 32g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 40g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 50g/L ou superior, ainda mais preferencialmente é 60g/L ou superior.
[237] Não há restrição específica nos limite máximo de NH4 + SO42_C1“ e Na+ contidos nas águas residuais contendo sais de amônia. Tendo em consideração a disponibilidade das águas residuais, o limite máximo de SC>42_C1_ e Na+ nas águas
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93/174 residuais são respectivamente 200g/L ou inferior, preferivelmente são 150g/L ou inferior, de preferência são lOOg/L ou inferior; o limite superior de NHU nas águas residuais são de 50g/L ou inferior, de preferência são de 40g/L ou inferior, de preferência são de 30g/L ou inferior.
[238] Com o propósito de melhorar a eficiência da primeira evaporação e reduzir o consumo de energia do processo de tratamento, em relação ao teor de SCU2- nas águas residuais contendo sais de amônia, o conteúdo de Cl- nas águas residuais contendo sais de amônia deve ser o mais baixo possível. Por exemplo, em relação ao 1 mol SC>42_contido nas águas residuais contendo sais de amónio, o Cl contido nas águas residuais contendo sais de amônia é de 30 mols ou menos, de preferência 20 mols ou menos, mais preferencialmente 15 mols ou menos ainda mais preferencialmente é de 10 mols ou menos. Em consideração à praticidade, em relação a 1 mol S042_contido na água residual contendo sais de amônia, o Cl- contido na água residual contendo sais de amônia é preferivelmente de 0,1 mol ou mais, mais preferivelmente é de 0,5 mol ou mais, ainda mais preferivelmente é 1 mol ou mais, como 0,5-10 mol, de um modo preferível 1-9 mols. Ao confinar a razão molar de SÜ42para Cl- na água residual contendo sais de amônia dentro da faixa acima mencionada, a maioria da água pode ser evaporada na primeira evaporação, de modo a reduzir a quantidade de líquido circulante no sistema de tratamento, economizar energia e melhorar a eficiência econômica do processo de tratamento.
[239] Com a finalidade de melhorar a eficiência da terceira evaporação e reduzir o consumo de energia do processo de tratamento, em relação ao teor de SCU2- nas águas residuais
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94/174 contendo sais de amônia, o conteúdo de Cl- nas águas residuais contendo sais de amônia deve ser alto, tanto quanto possível. Por exemplo, em relação ao 1 mol SC>42_ contido na água residual contendo sais de amônia, o Cl- contido na água residual contendo sais de amônia é 1 mol ou mais, preferivelmente são 2 mols ou mais, mais preferivelmente são 5 mols ou mais , ainda mais preferencialmente são 9,5 mols ou mais, ainda mais preferivelmente são 10 mols ou mais. Em consideração à praticidade, em relação a 1 mol SCU2- contido na água residual contendo sais de amônia, o Cl- contido na água residual contendo sais de amônia são preferivelmente 200 mols ou menos, mais preferivelmente são 150 mols ou menos, ainda mais preferivelmente são 100 mols ou menos, ainda mais preferencialmente 50 mols ou menos, ainda mais preferencialmente 30 mols ou menos. Ao confinar a razão molar de SO4 2- a Cl- na água residual contendo sais de amônia dentro da faixa acima mencionada, a maioria da água pode ser evaporada na terceira evaporação, de modo a reduzir a quantidade de líquido circulante no sistema de tratamento, economizar energia e melhorar a eficiência econômica do processo de tratamento.
[240] Na presente invenção, os ions de sal inorgânicos contidos na água residual contendo sais de amônia incluem ainda ions de sal inorgânicos tais como ions de elemento de terras raras, etc., além de NH44· SO42_C1“ e Na+ . O conteúdo dos ions de sais inorgânicos (por exemplo, ions de Mg2+' Ca2+, K+, Fe3+ e elementos de terras raras, etc.) é de preferência 100 mg/L ou inferior respectivamente, mais preferencialmente são 50 mg/L ou inferiores respectivamente, mais preferivelmente são 10 mg/L ou inferior respectivamente, particularmente
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95/174 preferencialmente não há outro íon de sal inorgânico. Ao confinar o conteúdo de outros íons de sais inorgânicos na faixa acima, a pureza do cristal de sulfato de sódio e do cristal de cloreto de sódio obtido pode finalmente ser ainda melhorado. Para reduzir o conteúdo de outros íons de sais inorgânicos nas águas residuais contendo sais de amônia, preferivelmente a remoção de impurezas é realizada como descrito abaixo.
[241] 0 TDS na água residual contendo sais de amônia pode ser 1,6 g/L ou superior, de preferência 4g/L ou superior, mais preferencialmente 8g/L ou superior, ainda mais preferencialmente 16g/L ou superior, mais preferencialmente 32g/L ou superior, ainda preferencialmente 40g/L ou superior, ainda preferencialmente 50g/L ou superior, ainda mais
| preferencialmente | 60g/L | ou | superior, | ainda | mais |
| preferencialmente | lOOg/L | ou | superior, | ainda | mais |
| preferencialmente | 150g/L | ou | superior, | ainda | mais |
preferencialmente é 200g/L ou superior.
[242] Na presente invenção, o pH da água residual contendo sais de amônia é preferencialmente de 4 ~ 8, como 6 ~ 7.
[243] Além disso, tendo em vista que a DQO na água residual contendo sais de amônia pode causar a obstrução da membrana no processo de concentração e tem efeito adverso à pureza e cor, etc. dos sais durante a evaporação e cristalização, a DQO na água residual contendo sais de amônia deve ser o mais baixo possível (de preferência, 20 mg/1 ou inferior, mais preferivelmente 10 mg/1 ou inferior) . De preferência, a DQO é removida por oxidação durante o prétratamento. Especificamente, a DQO pode ser removida através
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96/174 de um processo biológico ou processo de oxidação avançada, etc. Se o conteúdo de DQO é muito alto, preferencialmente é utilizado um oxidante para oxidação, e o oxidante pode ser reagente de Fenton, por exemplo.
[244] Na presente invenção, para diminuir a concentração de ions de impurezas na água residual contendo sais de amônia, assegurar a operação continua e estável do processo de tratamento e reduzir o custo de operação e manutenção do equipamento, de preferência as impurezas na água residual contendo sais de amônia são removidas antes do tratamento ser executado com o método de tratamento fornecido na presente invenção. De um modo preferido, o método de remoção de impurezas não selecionado de uma ou mais separação sólido-liquido, precipitação química, adsorção, troca iônica e oxidação.
[245] A separação sólido-liquido pode ser executada por filtração, centrifugação ou sedimentação, etc.; a precipitação química pode ser executada por ajuste de pH, precipitação com carbonato ou precipitação com sal de magnésio, etc.; a adsorção pode ser executada por adsorção física e/ou adsorção química, e o adsorvente específico pode ser selecionado de carbono ativo, sílica gel, alumina, peneira molecular e argila natural, etc.; a troca iônica pode ser executada com qualquer uma das resinas catiônicas ácidas fortes e resinas catiônicas ácidas fracas; a oxidação pode ser executada com qualquer oxidante convencional na técnica, tal como ozônio, solução de peróxido de hidrogênio ou permanganato de potássio, etc., e de preferência é executada com solução de ozônio ou peróxido de hidrogênio, etc., para evitar a introdução de qualquer nova impureza.
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97/174 [246] 0 método de remoção de impurezas especificas pode ser selecionado de acordo com os tipos de impurezas contidos nas águas residuais contendo sais de amônia. Substâncias suspensas podem ser removidas por separação sólido-liquido; substâncias inorgânicas e substâncias orgânicas podem ser removidas por precipitação quimica, troca iônica ou adsorção, tais como troca catiônica ácida fraca ou adsorção ativa de carbono, etc.; as substâncias orgânicas podem ser removidas por adsorção e/ou oxidação, de preferência são removidas por adsorção e oxidação de carbono ativado biológico por ozônio. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, as impurezas na água residual contendo sais de amônia são removidas por filtração, troca catiônica ácida fraca e adsorção e oxidação do carbono ativado biológico do ozônio sequencialmente. Através do processo de remoção de impurezas acima, a maioria das substâncias suspensas, dureza, silica e substâncias orgânicas podem ser removidas, o risco de incrustação pode ser reduzido e o processo de tratamento de águas residuais pode operar de forma continua e estável.
[247] Na presente invenção, se a água residual contendo sais de amônia tiver um teor de sal relativamente baixo, a água residual contendo sais de amônia pode ser tratada por concentração de modo que o teor de sal atinja a faixa requerida para a água residual contendo sais de amônia na presente invenção antes do tratamento ser executado com o método de tratamento proporcionado na presente invenção. De um modo preferido, o método de concentração é selecionado da concentração de membrana ED e/ou osmose inversa; mais preferencialmente, a concentração é executada através de
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98/174 concentração de membrana ED e osmose reversa, e não há restrição particular na ordem da concentração de membrana ED e osmose reversa. Os aparelhos e condições da concentração de membrana ED e tratamento de osmose inversa podem ser convencionais na técnica e podem ser selecionados de acordo com a condição especifica da água residual a ser tratada. Especificamente, a concentração de membrana ED pode ser executada em um sistema de eletrodiálise unidirecional ou sistema de eletrodiálise reversa; a osmose reversa pode ser executada com membrana enrolada em espiral, membrana de folha plana, membrana tubular de disco e membrana vibratória, ou uma combinação deles. Através da concentração, a eficiência do tratamento de águas residuais pode ser melhorada, e o desperdício de energia incorrido pela alta carga de evaporação pode ser evitado.
[248] Em uma forma de realização da presente invenção, a água residual contendo sais de amônia, é a água residual obtida por tratamento da água residual produzida num processo de produção de peneiras moleculares por remoção de impurezas através de precipitação química, filtração, troca catiônica ácida fraca e adsorção de carbono ativo biológico por ozônio e oxidação, concentração com membrana ED, e concentração por osmose reversa.
[249] As condições da precipitação química acima mencionada são, de preferência, são: carbonato de sódio utilizado como agente de tratamento, carbonato de sódio adicionado numa quantidade de 1,2-1,4 mols em relação ao 1 mol de cálcio nas águas residuais, o pH da água residual é ajustada para 7, a temperatura de reação é de 20°C a 35 °C e o tempo de reação é de 0,5 a 4h.
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99/174 [250] As condições da filtragem acima mencionada são preferencialmente: a unidade de filtragem é um filtro multimídia que emprega camadas duplas de meios filtrantes compostos de carvão antracito e areia de quartzo, o carvão antracito no tamanho de partícula de 0,7-1,7 mm, a areia de quartzo no tamanho de partícula de 0.5-1.3mm, e a velocidade de filtração é 10-30m/h. Os meios de filtração são regenerados através de um processo de regeneração retrolavagem a ar retrolavagem de ar-água - retrolavagem de água e o período de regeneração é de 10-15h.
[251] As condições da troca catiônica ácida fraca acima mencionada são preferencialmente: faixa de pH: 6,5-7,5; a temperatura: ^40°C, altura da camada de resina: 1,5-3,0 m, concentração de HC1 no líquido regenerado: 4,5-5% em massa; dose de regenerante (medida em 100%): 50-60kg/m3 de resina úmida; velocidade de fluxo de regeneração de HC1 líquido: 4,5-5,5m/h, tempo de contato de regeneração: 35-45 min.; velocidade de fluxo de lavagem: 18-22m/h, tempo de lavagem: 2-30min.; velocidade de fluxo de operação: 15-30m/h; a resina catiônica ácida pode ser a resina catiônica ácida SNT D113 da Langfang Sanat Chemical Co., Ltd., por exemplo.
[252] As condições da adsorção e oxidação do carbono ativado biológico de ozônio mencionado acima são de preferência: tempo de retenção do ozônio: 50-70 min.; velocidade de filtragem do leito vazio: 0,5-0,7m / h.
[253] As condições da concentração de membrana ED acima mencionada são preferencialmente: corrente: 145-155A, voltagem: 45-65V. A membrana ED pode ser uma membrana ED da Astom (uma empresa japonesa), por exemplo.
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100/174 [254] As condições da osmose inversa mencionada acima são de preferência: pressão operacional: 5,4-5,6 MPa, temperatura de entrada: 25-35 °C, pH: 6,5-7,5. A membrana de osmose inversa pode ser a membrana de dessalinização da água do mar TM810C da Toray Bluestar Membrane Co., Ltd., por exemplo.
[255] De acordo com a presente invenção, o tratamento de águas residuais pode ser iniciado diretamente com as águas residuais contendo sais de amônia. Se o teor de ions na água residual contendo sais de amônia satisfizer as condições especificadas na presente invenção, a primeira / terceira evaporação pode ser executada e depois a segunda / quarta evaporação pode ser executada sob as condições especificadas na presente invenção; se o teor de ions na água residual contendo sais de amônia não satisfizer as condições especificadas na presente invenção, a primeira evaporação pode ser controlada de modo que a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada seja próxima da concentração para precipitação e então a primeira solução concentrada é tratada pela segunda evaporação e pelo tratamento opcional a baixa temperatura, a solução obtida é tratada por separação sólido-líquido para obter cristal de cloreto de sódio e o segundo líquido mãe, e então o segundo líquido mãe é misturado com a água residual contendo sais de amônia para ajustar o conteúdo de ions na água residual a ser tratada na faixa especificada na presente invenção, em seguida, a primeira evaporação é executada para obter cristal de sulfato de sódio; ou, a terceira evaporação pode ser controlada de modo que a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada esteja perto da concentração
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101/174 para a precipitação, e depois a terceira solução concentrada tratada pelo tratamento opcional a baixa temperatura e a quarta evaporação, a solução obtida é tratado por separação sólido-liquido para obter cristal de sulfato de sódio e o quarto líquido mãe, e então o quarto líquido mãe é misturado com a água residual contendo sais de amônia para ajustar o conteúdo de íons nas águas residuais a serem tratadas na faixa especificada na presente invenção, em seguida, a terceira evaporação é executada para obter o cristal de cloreto de sódio. Naturalmente, alternativamente, o teor de íons na água residual a ser tratada pode ser ajustado com sulfato de sódio e cloreto de sódio na fase inicial, desde que a água residual a ser tratada possa satisfazer os requisitos para os teores de SO4 2- e Cl- na água residual a ser tratada na presente invenção.
[256] A seguir, a presente invenção será detalhada em realizações.
[257] Nas seguintes formas de realização, a água residual contendo sais de amônia, a água residual obtida por tratamento sequencial da água residual produzida num processo de produção de peneiras moleculares por remoção de impurezas através de precipitação química, filtração, troca catiônica ácida fraca e adsorção e oxidação de carbono ativo biológico por ozônio, concentração com membrana ED, e concentração através de osmose reversa sequencialmente.
Exemplo 1 [258] Como mostrado na Fig. 2, a água residual contendo sais de amônia (contendo NaCl 80g/L, NazSCú 81g/L, NH4CI 48g/L, e 49,4g/L (NH4) 2SÜ4, pH =6,2) é alimentada a 5m3/h e misturada com o segundo líquido mãe para obter água
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102/174 residual a ser tratada (a razão molar de SCU2- para Cl- é 1:3, 7487), a água residual a ser tratada é carregada na tubulação principal do primeiro dispositivo permutador de calor 31 , o terceiro dispositivo permutador de calor 33 e o quinto dispositivo permutador de calor 35 (todos eles são permutadores de calor tipo placa de liga de titânio), o pH da mistura é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (valor medido é 9,2), uma parte da água residual a ser tratada (3m3/h) é alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 para o primeiro dispositivo de permuta de calor 31 para realizar a primeira troca de calor com o condensado do primeiro vapor contendo amônia de modo que a temperatura da água residual a ser tratada seja aumentada para 99°C, outra parte da água residual a ser tratada (2m3/h) é alimentada no terceiro dispositivo permutador de calor 33 para realizar a primeira permuta de calor com o condensado do segundo vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 99°C, a parte restante da água residual para a ser tratada é introduzida no quinto dispositivo de permuta de calor 35 para realizar a primeira permuta de calor com a segunda solução concentrada obtida na segunda evaporação, de modo a que a temperatura da água residual a ser tratada seja aumentada para 102°C; depois as partes da água residual a ser tratada são misturadas e depois a água residual resultante da mistura é alimentada no segundo dispositivo de permuta de calor 32; a solução de hidróxido de sódio a 45,16% de concentração de massa é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é alimentada ao segundo dispositivo de permuta de calor 32 para realizar o segundo
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103/174 ajuste de pH, o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) (o valor medido é 10.8), então a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo permutador de calor 32 (um permutador de calor tipo placa de liga de titânio) para realizar a primeira troca de calor com o primeiro vapor reciclado contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada seja aumentada para 107°C; em seguida, a água residual a ser tratada é alimentada no primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação de MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada) para evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio. No primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura de evaporação é de 100°C, a pressão é de -22,82 kPa e a quantidade de evaporação de 3,82 m3/h. O primeiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no primeiro compressor 101 (a temperatura é aumentada em 12°C), então o primeiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo de permuta de calor 32 e o primeiro dispositivo de permuta de calor 31 para trocar calor com a água residual a ser tratada sequencialmente, e é condensado para obter a primeira amônia, e a primeira amônia é armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o conteúdo de sólidos no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do líquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é tomado como primeiro líquido circulante e circulado por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32 para troca de calor, e então o primeiro
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104/174 liquido circulante entra novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação (a razão de recirculação é 75,9). 0 grau da primeira evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de cloreto de sódio na solução concentrada obtida através da primeira evaporao a 0,99935X (306,2 g/L).
[259] A primeira solução concentrada é alimentada no primeiro dispositivo de separação sólido-líquido 91 (uma máquina centrífuga) para a primeira separação sólido-líquido, 4,48m3 do primeiro líquido mãe que contém NaCl 306,2 g/L, NazSO4 54,0 g/L, 13,8 g/L L NaOH e 0,60g/L de NH3 é obtido por hora, o primeiro líquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de líquido mãe 53, o sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-líquido (664,41kg de pasta de filtro de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é 5,0% em massa ou inferior) é eluído com 54 g/1 de solução de sulfato de sódio que está na mesma massa seca que a pasta de filtro de sulfato de sódio e depois é seco, e assim 664,41 kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) são obtidos por hora; o líquido de lavagem é circulado por meio da oitava bomba de circulação 7 8 para uma posição antes do segundo ajuste de pH e misturado com a água residual a ser tratada, e a mistura obtida é alimentada novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação.
[260] O segundo processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada). O primeiro líquido mãe no primeiro
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105/174 tanque de liquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio. No segundo dispositivo de evaporação 1, a temperatura de evaporação é de 105°C, a pressão é de -7,02 kPa e a quantidade de evaporação de 2,01 m3/h. Para melhorar o conteúdo de sólidos no segundo dispositivo de evaporação 1, uma parte do primeiro liquido mãe após evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é utilizada como segundo liquido circulante e circulada por meio da sétima bomba de circulação 77 para o quarto dispositivo permutador de calor 34 para troca de calor, e depois é alimentada para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação (a taxa de recirculação é 42,3). O segundo vapor contendo amônia obtida na evaporação é comprimido no segundo compressor 102 (a temperatura é aumentada em 12°C), então o segundo vapor contendo amônia flui através do quarto dispositivo de permuta de calor 34 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 para trocar calor com o primeiro liquido mãe e a parte da água residual a ser tratada a partir da primeira bomba de circulação 71 e resfriada para obter a segunda amônia, e a segunda amônia é armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. O grau da segunda evaporação é monitorado com o fluxômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a quantidade de evaporação na segunda evaporação para ser 2,01 m3/h (equivalente ao controle da concentração de sulfato de sódio na solução tratada como sendo 0,979Y, ou seja, 91,6g/L). Depois do primeiro liquido mãe ser evaporado
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106/174 no segundo dispositivo de evaporação 1, a segunda solução concentrada obtida que contém cristais de sulfato de sódio e cloreto de sódio é tratada a baixa temperatura no tanque de tratamento a baixa temperatura 55 (a temperatura é 17.9°C). 0 tempo de retenção é de 70 minutos) para obter uma solução tratada que contenha cristal de cloreto de sódio.
[261] A solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 (uma máquina centrífuga) para separação sólido-líquido, 2,58m3 do segundo líquido mãe que contém 277,6g/ L NaCl, 91,6g/L Na2SO4, 2,34 g/L NaOH e 0,01g/L NH3 são obtidos por hora, e o segundo líquido mãe é temporariamente armazenado no segundo tanque de líquido mãe 54. Todo o segundo líquido mãe é circulado por meio da nona bomba de circulação 7 9 para a tubulação de introdução de águas residuais para se misturar com as águas residuais contendo sais de amônia, para que seja obtida a água residual a ser tratada. 0 sólido de cloreto de sódio obtido na separação sólido-líquido (769,43 kg de massa filtrada cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é 6,0% em massa ou inferior) é eluído com 277,6 g/L solução de cloreto de sódio na mesma massa seca que o cloreto de sódio, em seguida, uma parte da massa de filtro de cloreto de sódio é usado para preparar 277,6 g/L de cloreto de sódio, e a massa de filtro de cloreto de sódio é seco em um secador e obtém-se assim 661,71 kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; o líquido de lavagem é devolvido por meio da décima bomba de circulação 80 ao quarto dispositivo permutador de calor 34
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107/174 para permuta de calor, e depois regressa ao segundo dispositivo de evaporação 1.
[262] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do quarto dispositivo permutador de calor 34 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás de cauda 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é retornada à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida no tanque de circulação de água 82 e, assim, a temperatura e o teor de amônia da água residual da bomba de vácuo 81 são reduzidos. 0 ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual. Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
[263] Nesta realização, obtém-se 3,83 m3 de amônia a 3,45% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento
| de amônia 51 | r | 2,01 | m3 de amônia a | 0,137% em massa | de | |
| concentração | é | obtida por | hora no | segundo tanque | de | |
| armazenamento | de | amoníaco 52 e | a amônia | pode ser reciclada | e | |
| reutilizada | em | um | processo | de produção de peneiras | ||
| moleculares. | ||||||
| Exemplo 2 | ||||||
| [264] | A | água | residual | contendo sais de amônia | é | |
| tratada com o | método | descrito na forma | de realização 1, mas: |
a água residual contendo sais de amônia que contém 65g/L de
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NaCl, 130g/L de Na2SO4, 12g/L de NH4C1 e 24,4g/L (NH4)2SO4 com O pH = 6,5 é tratado, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1: 2,2 91. Uma parte da água residual a ser tratada (4m3/h) flui através do primeiro dispositivo permutador de calor 31 para a primeira permuta de calor, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 94°C, outra parte da água residual a ser tratada (1 m3/h) flui através do terceiro dispositivo permutador de calor 33 para a primeira permuta de calor, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 99°C, e a parte restante da água residual a ser tratada flui através do quinto dispositivo permutador de calor 35 para a primeira permuta de calor, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 99°C; depois as partes da água residual a serem tratadas são misturadas e, em seguida, a água residual misturada flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 para permuta de calor; finalmente, a temperatura da água residual a ser tratada é de 107°C. No primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura de evaporação é de 95°C, a pressão é de -36,36kPa e a quantidade de evaporação é de 4,31m3/h. No segundo dispositivo de evaporação 1, a temperatura de evaporação é de 100°C, a pressão é de -22,83kPa e a quantidade de evaporação é de l,17m3/h. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 20°C e o tempo de retenção é de 55 min.
[265] Obtém-se 911,15 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtém-se 783,59 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em
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109/174 massa de pureza) por hora; 2.68m3 do primeiro liquido mãe a concentrações de NaCl 307.2g/L, NazS04 54,5g/L, NaOH 1,83 g/L e NH3 0,35 g/L é obtido por hora.
[266] Obtém-se 456,76 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de teor de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtém-se 38,24 kg de cloreto de sódio (a 99,6% em massa de pureza) por hora; l,67m3 de segundo liquido mãe a concentrações de 279,5 g/L de NaCl, 88,7 g/L de NazSO4, 4,13 g/L de NaOH e 0,011 g/L de NH3 são obtidos por hora.
[267] Nesta forma de realização, é obtida 4,31m3 de amônia a 1,1% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, 1,17 m3 de amônia a 0,085% em massa de concentração é obtida por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e
| reutilizado em um | processo | de produção | de | peneiras |
| moleculares. | ||||
| Exemplo 3 | ||||
| [268] A água | residual | contendo sais | de | amônia é |
| tratada com o método | descrito | na realização 1, | mas: a água |
residual contendo sais de amônia que contém NaCl 168g/L, NazSO4 35g/L, NH4CI 40g/L e (NH4)2SO4 8,47g/L com pH = 6,6 é tratado, e a razão molar de SÜ42- para Cl- contida na água residual a ser tratada é 1:9,3964. A temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 99°C, a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no terceiro dispositivo permutador de calor 33 é de 99°C, a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 105°C,
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110/174 e a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no segundo permutador de calor 32 é de 112 °C. No primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura de evaporação é de 105°C, a pressão é de -7,02kPa e a quantidade de evaporação é de 2,36m3/h. No segundo dispositivo de evaporação 1, a temperatura de evaporação é de 110°C, a pressão é de 11,34 kPa e a quantidade de evaporação é de 3,16 m3/h. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 25°C e o tempo de retenção é de 50 min.
[269] Obtêm-se 251,35 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-líquido 91 e finalmente 216,16kg de sulfato de sódio (a 99,6% em massa de pureza) são obtidos por hora; 0 primeiro líquido de 8,22m3 a concentrações de 306,4 g/L de NaCl, 52,5 g/L de NazSO4, 2,64 g/L de NaOH e 0,18 g/L de NH3 são obtidos por hora.
[270] Obtêm-se 1236,21 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 e finalmente obtêm-se 1063,14kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 5,03m3 do segundo líquido mãe a concentrações de NaCl 279,5 g/L, NazSO4 82,2g/L, NaOH 4,13 g/L e NH3 0,017 g/L são obtidos por hora.
[271] Nesta forma de realização, são obtidas 2,36m3 de amônia a 3,0% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, 3,16m3 de amônia a 0,044% em massa de concentração são obtidas por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
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Exemplo 4 [272] Como mostrado na Fig. 3, água residual contendo sais de amônia (contendo NaCl 158g/L, NazSO4 46g/L, NH4CI 57g/L, e 16.9g/L (NH4)2SO4, com pH = 6.4) é alimentada a taxa de alimentação de 5m3/h na tubulação do sistema de tratamento, a solução de hidróxido de sódio a 45.16% de concentração de massa é introduzida na tubulação de transporte de águas residuais para ajuste de pH, e então a água residual é misturada com o segundo liquido mãe para obter águas residuais a serem tratadas ( a razão molar de SCU2- para Cl- contida nele é 1:7.9515), e o pH após o ajuste é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (o valor medido é 9) , antes da água residual a ser tratada ser alimentada no primeiro dispositivo de permuta de calor 31, o terceiro dispositivo permutador de calor 33, e o quinto dispositivo permutador de calor 35 (todos eles são permutadores de calor do tipo placa de liga de titânio) ; então, uma parte da água residual a ser tratada (2m3/h) é alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 no primeiro dispositivo permutador de calor 31 para a primeira permuta de calor com o condensado reciclado do primeiro vapor contendo amônia, em que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 99°C, outra parte da água residual a ser tratada (3m3/h) é alimentada no terceiro dispositivo permutador de calor 33 para a primeira troca de calor com o condensado reciclado do segundo vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 99°C e a parte restante da água residual a ser tratada alimentada ao quinto dispositivo permutador de calor 35 para a primeira permuta de calor com a segunda solução
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112/174 concentrada, para que a temperatura da água residual a ser tratada seja aumentada para 103°C; depois as partes das águas residuais a serem tratadas são misturadas e a água residual misturada é alimentada ao primeiro dispositivo de evaporação 2; a solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é alimentada ao primeiro dispositivo de evaporação 2 para ajuste de pH, e o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 metro) (o valor medido é 10.8); em seguida, a água residual a ser tratada após o pH ajustado fluir através dos evaporadores no primeiro dispositivo de evaporação 2 para evaporação sequencial e, assim, o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio são obtidos. O primeiro dispositivo de evaporação 2 é composto de um primeiro evaporador 2a, um segundo evaporador 2b, um terceiro evaporador 2c e um quarto evaporador 2d (todos os evaporadores são evaporadores de circulação forçada). Onde as condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 são mostradas na Tabela 1:
Tabela 1
| Evaporador | Temperatura /'C | Pressão / kPa | Quant. de evaporação / (m3/h) | |
| Dispositivo 2 Primeira evaporação | Primeiro evaporador 2a | 145 | 239.9 | 0.588 |
| Segundo evaporador 2b | 130 | 116.8 | 0.588 |
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| Terceiro evaporador 2c | 117 | 42.0 | 0.588 | |
| Quarto evaporador 2d | 105 | -7.1 | 0.588 | |
| Dispositivo 1 Segunda evaporação | 105 | -7.1 | 3.354 |
[273] 0 primeiro vapor contendo amônia obtido na evaporação em cada evaporador é alimentado no evaporador seguinte para realizar a permuta de calor e obter a primeira amônia, depois realiza ainda a permuta de calor com a água residual a ser tratada no primeiro dispositivo permutador de calor 31; o primeiro vapor contendo amônia obtido na evaporação no quarto evaporador 2d efetua a permuta de calor com a água de refrigeração (a água residual contendo sais de amônia) no segundo dispositivo de permuta de calor 32 e desse modo a primeira amônia é obtida; a primeira amônia é misturada e armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Vapor de aquecimento (isto é, vapor vivo utilizado convencionalmente na técnica) é carregado no primeiro evaporador 2a, e o condensado obtido por condensação do vapor de aquecimento no primeiro evaporador 2a utilizado para preparar a solução de lavagem. 0 grau da primeira evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de cloreto de sódio na solução concentrada obtida através da primeira evaporação a 0,999353X (307 g/L) . A primeira solução concentrada obtida na evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é controlada para cristalizar no tanque de coleta
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114/174 de cristal-liquido 56 (temperatura de cristalização: 105°, tempo de cristalização: 5min), para obter uma suspensão de cristais que contenha cristal de sulfato de sódio.
[274] A pasta cristalina que contém cristal de sulfato de sódio é alimentada no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (uma máquina centrifuga) para a primeira separação sólido-liquido, 7.743m3 primeiro liquido mãe que contém 307g/L NaCl, 52.73g/L Na2SO4, l,67g/L de NaOH e 0,287g/L de NH3 são obtidos por hora e são temporariamente armazenados no primeiro tanque de liquido mãe 53; o sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (371,47kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de teor de água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é de 5,8% em massa ou inferior) é eluido com 52,5 g/1 de solução de sulfato de sódio que está na mesma massa seca que a massa de filtro de sulfato de sódio e depois é seca num secador e, assim, 315,74 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) é obtido por hora; o liquido de lavagem é circulado por meio da oitava bomba de circulação 78 para uma posição antes do segundo ajuste de pH e misturado com a água residual a ser tratada, então a mistura obtida é alimentada novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação.
[275] O primeiro liquido mãe no primeiro tanque de liquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de filme descendente + circulação) para a segunda evaporação, para obter a segunda amônia, conteúdo contendo vapor e segunda solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e
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115/174 cristal de cloreto de sódio; as condições de evaporação são mostradas na Tabela 1 acima. 0 segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é comprimido no segundo compressor 102 (a temperatura é aumentada em 14°C), então a segunda amônia contendo fluxos de vapor através do quarto dispositivo de troca de calor 34 para permuta de calor e depois flui através do terceiro dispositivo permutador de calor 33 para a permuta de calor com uma parte de água residual para obter a segunda amônia e a segunda amônia é armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. Para melhorar a concentração de sólidos no segundo dispositivo de evaporação 1, uma parte do líquido após a evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é circulada como líquido circulante por meio da sétima bomba de circulação 77 para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação (a taxa de recirculação é de 41,8) . O grau da segunda evaporação é monitorado com o fluxômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a quantidade de evaporação na segunda evaporação para ser 3,354 m3/h (equivalente a controlar a concentração de sulfato de sódio na solução tratada para ser 0,978Y, isto é, 88,7 g/L) . Depois do primeiro líquido mãe ser evaporado no segundo dispositivo de evaporação 1, a segunda solução concentrada obtida que contém cristais de sulfato de sódio e cloreto de sódio é tratada a baixa temperatura no tanque 55 de tratamento a baixa temperatura (a temperatura é 20°C e o tempo de retenção é de 55 min.), para obter uma solução tratada que contenha cristal de cloreto de sódio.
[276] A solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação
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116/174 sólido-liquido 92 (uma máquina centrifuga) para separação sólido-liquido, 4,371m3 do segundo liquido mãe que contém 279,6g/L NaCl, 88,7g/L Na2SO4, 2,81 g/L NaOH e 0,287g/L de NH3 são obtidos por hora, e o segundo liquido mãe é temporariamente armazenado no segundo tanque de liquido mãe 54. Todo o segundo liquido mãe é circulado por meio da nona bomba de circulação 7 9 para a tubulação de introdução de águas residuais e é misturado com a água residual contendo sais de amônia para obter água residual a ser tratada. 0 cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1286,86 kg de massa de filtro de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de teor de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é de 5,2% em massa ou inferior) é eluido com 279,6 g/1 de solução de cloreto de sódio na mesma massa seca que o cloreto de sódio, e é seco num secador, assim 1106,70 kg de cloreto de sódio (a 99,4% pureza) é obtida por hora; o liquido de lavagem é devolvido por meio da décima bomba de circulação 80 ao quarto dispositivo permutador de calor 34 para permuta de calor, e depois regressa ao segundo dispositivo de evaporação 1.
[277] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do quarto dispositivo permutador de calor 34 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 a partir do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além
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117/174 disso, água fresca é reabastecida ao tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água residual da bomba de vácuo 81 são diminuídos. 0 ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual. Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
[278] Nesta forma de realização, é obtida amônia a 2,353m3 a porcentagem de 4,46 de concentração em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51;
| reutilizado em um | processo | de produção | de peneiras |
| moleculares. | |||
| Exemplo 5 | |||
| [279] A água | residual | contendo sais | de amônia é |
| tratada com o método | descrito na | forma de realização 4, mas: |
a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 76g/L, NazSO4 128g/L, NH4C1 16g/L e 27,4g/L (NH4)2SO4 pH = 6,7 é tratada, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:2.9034. A temperatura da água residual após a permuta de calor no primeiro dispositivo de troca de calor 31 é de 95°C, a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no terceiro dispositivo de troca de calor 33 é de 93 °C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no quinto dispositivo de troca de calor 35 é de 93°C. As condições de evaporação do primeiro dispositivo de evaporação 2 e do segundo dispositivo de evaporação 1 são mostradas na Tabela 2. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 25°C, e o tempo de retenção é de 60 min.
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Tabela 2
| Evaporador | Temperatura/ °C | Pressão/ kPa | Quant.de evaporação/ (m3/h) | |
| Dispositivo 2 Primeira evaporação | Primeiro evaporador 2a | 140 | 193.8 | 1.037 |
| Segundo evaporador 2b | 125 | 84.9 | 1.037 | |
| Terceiro evaporador 2c | 110 | 11.4 | 1.037 | |
| Quarto evaporador 2d | 95 | -36.4 | 1.036 | |
| Dispositivo 1 Segunda evaporação | 107 | 0 | 1.386 |
[280] Obtêm-se 918,33kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-líquido 91 e finalmente obtêm-se 789,76 kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 3.73m3 do primeiro líquido mãe a concentrações de NaCl 305,6 g/L, NazSO4 55,15 g/L, NaOH 1,15 g/L e NH3 0,308 g/L é obtido por hora.
[281] Obtém-se uma massa filtrada de 547,13kg de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de teor de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 e finalmente obtêm-se 465,06kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 2,493m3 do segundo líquido mãe
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119/174 a concentrações de NaCl 280,9 g/L, NazSO4 83 g/L, NaOH 1,73 g/L e NH3 0,023 g/L são obtidos por hora.
[282] Nesta forma de realização, é obtida 4,147 m3 de amônia a concentração de 1,41% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida 1,386 m3 de amônia a 0,083% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizado em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 6 [283] A água residual contendo sais de amônia tratada com o modo descrito na forma de realização 4, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém 118 g/L NaCl, 116 g/L NazSO4, 19 g/L NH4C1 e 19 g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,8 é tratado, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:4.4621. A temperatura das águas residuais após a troca de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 98 C, a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no terceiro dispositivo permutador de calor 33 é de 103°C, e a temperatura das águas residuais a serem tratadas após a permuta de calor no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 103°C. As condições de evaporação do primeiro dispositivo de evaporação 2 e do segundo dispositivo de evaporação 1 são mostradas na Tabela 3. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 30°C, e o tempo de retenção é de 65 min.
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Tabela 3
| Evaporador | Temperatura /'c | Pressão / kPa | Quant. de evaporação / (m3/h) | |
| Dispositivo 2 primeira evaporação | Primeiro evaporador 2a | 145 | 239.9 | 0.520 |
| Segundo evaporador 2b | 130 | 116.8 | 0.518 | |
| Terceiro evaporador 2c | 115 | 32.6 | 0.518 | |
| Quarto evaporador 2d | 100 | -22.9 | 0.518 | |
| Dispositivo 1 segunda evaporação | 105 | -7.1 | 3.448 |
[284] Obtêm-se 793,13 kg de massa de filtração de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente 682,09 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) são obtidos por hora; 5.886 m3 do primeiro liquido mãe a concentrações de NaCl 305, 8 g/L, Na2SO4 53, 84 g/L, NaOH 2,2 g/L, e NH3 0,18 g/L é obtido por hora.
[285] Obtêm-se 806,90 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 693,93 kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 3,925m3 do segundo liquido mãe a
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121/174 concentrações de NaCl 282,9 g/L, NazSO4 79,6 g/L, NaOH 2,76 g/L e NH3 0,016 g/L são obtidos por hora.
[286] Nesta realização, obtêm-se 3,48m3 de amônia 1,53% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Obtêm-se 2,074m3 de amônia a 0,05% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizado em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 7 [287] Como mostrado na Fig. 4, as águas residuais contendo sais de amônia (contendo NaCl 80g/L, Na2SÜ4 82g/L, NH4CI 50g/L, e 52. lg/L (NH4)2SO4, com pH = 6,8) são alimentados a uma taxa de alimentação de 5m3/h no tanque de desgaseificação a vácuo 4 para desgaseificação a vácuo, 45,16% de solução de hidróxido de sódio é introduzida na tubulação conectada ao primeiro dispositivo permutador de calor 31 (um permutador de calor de placa de liga de titânio) para o primeiro ajuste de pH depois do ajustamento ser monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (o valor medido é 7,5); uma parte das águas residuais contendo sais de amônia após o primeiro ajuste de pH é alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 para o primeiro permutador de calor 31 para as primeiras permutas de calor com o condensado reciclado do primeiro vapor contendo amônia, a temperatura das águas residuais é aumentada para 98°C, outra parte das águas residuais após o primeiro ajuste de pH é alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 para o terceiro permutador de calor 33 para a primeira troca de calor com o condensado de o segundo vapor contendo amônia, para que a temperatura da água residual seja aumentada
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122/174 para 48 °C; as duas partes de águas residuais contendo sais de amônia são misturadas com o segundo líquido mãe retornado (alimentado a 8,75 m3/h de taxa de alimentação) para obter água residual a ser tratada (a razão molar de SO42- para Cl contida nela é 1:6,261), depois introduz-se uma solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é introduzida no segundo permutador de calor 32 para o segundo ajuste de pH e o valor de pH após o segundo pH o ajuste é medido com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (medidor de pH) (o valor medido é 10.8), então a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo 32 de permuta de calor (um permutador de calor tipo placa de liga de titânio) para primeira permuta de calor com o primeiro vapor contendo amônia reciclada, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 107°C; após a primeira troca de calor, a água residual a ser tratada é alimentada ao primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada) para a evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contem cristal de sulfato de sódio. Em que as condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 incluem: temperatura:
100 C, pressão: -22,82kPa,
3,92m3/h. O primeiro vapor evaporação é comprimido no temperatura é aumentada em í quantidade de evaporação: contendo amônia obtido na primeiro compressor 101 (a °C) , então o primeiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo de troca de calor 32 e o primeiro dispositivo de troca de calor 31 para trocar calor com a água residual a ser tratada
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123/174 sequencialmente, e é resfriado para obter a primeira amônia, e a primeira amônia é armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o teor de sólidos no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do liquido após a evaporação no primeiro dispositivo de
| evaporação | 2 é levada como primeiro liquido circulante e |
circulada por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32 para troca de calor, e depois o primeiro liquido circulante entra novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira
| evaporação | (a primeira razão de recirculação é 77.8). 0 grau |
da primeira evaporação é monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada a 0,9995X (306,2 g/L).
| [288] | A primeira solução concentrada obtida na |
| evaporação | no primeiro dispositivo de evaporação 2 é |
| alimentada | no primeiro dispositivo de separação sólido- |
| liquido 91 | (uma máquina centrifuga) para a primeira separação |
sólido-liquido, primeiro liquido mãe 10,58m3 que contém NaCl
| 306,2g/L , | Na2SO4 54,0 g/L, NaOH 1,4 g/L e NH3 0,27 g/L são |
obtidos por hora, o primeiro liquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de liquido mãe 53, o sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (809,7 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa
| de teor de | água é obtido por hora, em que o teor de cloreto |
| de sódio é | 6,9% em massa ou inferior) é eluido com 54g/L de |
| solução de | sulfato de sódio que se encontra na mesma massa |
seca que a massa filtrada do cristal de sulfato de sódio e depois é seca, obtendo-se então 688,25 kg de sulfato de sódio
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124/174 (a 99,7% em massa de pureza) por hora; o liquido de lavagem é circulado por meio da quinta bomba de circulação 75 para a conduta antes do segundo dispositivo de troca de calor 32 e misturado com a água residual, e a mistura obtida é introduzida no primeiro dispositivo de evaporação 2 novamente para a primeira evaporação.
[289] 0 segundo processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada). 0 primeiro líquido mãe no primeiro tanque de líquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação, para obter a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio. Em que as condições de evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 incluem: temperatura: 50°C, pressão: -92,67 kPa, quantidade de evaporação: 1,95 m3/h. Para melhorar o teor de sólidos no segundo dispositivo de evaporação 1, uma parte do primeiro líquido mãe após evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é levada como segundo líquido circulante e circulada por meio da sétima bomba de circulação 77 para o quarto dispositivo permutador de calor 34 para permuta de calor com o segundo vapor contendo amônia, e depois é alimentado no segundo dispositivo de evaporação 1 para a segunda evaporação (a segunda razão de recirculação é 16). 0 segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no segundo compressor 102 (a temperatura é aumentada em 12°C), então o segundo vapor contendo amônia flui através do quarto dispositivo permutador de calor 34 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 para permuta
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125/174 de calor sequencialmente, e é arrefecida para obter a segunda amônia, e a segunda amônia é armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. 0 líquido de lavagem após a segunda separação sólido-líquido e uma parte do primeiro líquido mãe após a evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é bombeado pela nona bomba de circulação 79 e a sétima bomba de circulação 77, respectivamente, e misturados na tubulação, e depois as permutas de líquido misturadas aquecem com o segundo vapor contendo amônia no quarto permutador de calor 34; uma parte da água residual a ser tratada da primeira bomba de circulação 71 para trocar calor com o condensado do segundo vapor contendo amônia no terceiro dispositivo permutador de calor 33. 0 grau da segunda evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de sulfato de sódio na segunda solução concentrada para ser 0,9702Y (65,3 g/L) . 0 primeiro líquido mãe é evaporado no segundo dispositivo de evaporação 1 e assim a segunda solução concentrada que contém cristais de cloreto de sódio é obtida.
| [290] | A segunda solução concentrada que contém |
| cristal de | cloreto de sódio é alimentada no segundo |
| dispositivo | de separação sólido-líquido 92 (uma máquina |
centrífuga) para separação sólido-líquido, 8.75m3 de segundo líquido mãe que contém 293.8g/L NaCl, 65.3g/L Na2SO4, NaOH 1,7 g/L e NH3 0,013 g/L são obtidos por hora, e o segundo líquido mãe é temporariamente armazenado no segundo tanque de líquido mãe 54. O segundo líquido mãe é circulado por meio da oitava bomba de circulação 78 para as águas residuais na tubulação de introdução antes do segundo ajuste de pH e misturado com as águas residuais para obter água residual a ser tratada, o
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126/174 cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-líquido (785,29 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é 7,1% em massa ou inferior) é eluído com 293,8 g/L de solução de cloreto de sódio que se encontra na mesma massa seca que o cloreto de sódio, e depois seca no secador, obtendo-se assim 675,35 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; o segundo líquido de lavagem obtido na lavagem é circulado por meio da nona bomba de circulação 79 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[291] Além disso, o gás residual descarregado do tanque de desgaseificação a vácuo 4, o segundo dispositivo permutador de calor 32 e o quarto dispositivo permutador de calor 34 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 a partir do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida ao tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são diminuídos. 0 ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual.
| [292] | Nesta forma | de | realização, | é obtida | 3,92 m3 | de | |
| amônia a 3,53% em massa | por hora | no | primeiro | tanque | de | ||
| armazenamento | de amônia | 51, | 1,95m3 | de | amônia a | 0,144% | de |
| concentração | em massa | por | hora | no | segundo | tanque | de |
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127/174 armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
[293] Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
Exemplo 8 [294] A água residual é tratada com o método descrito na forma de realização 7, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém 60g/L de NaCl, 130g/L de NazSCU, 15g/L de NH4CI e 33,0g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,8 é tratada, e a razão molar de SÜ42- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:4,462. A temperatura das águas residuais após a permuta de calor no primeiro dispositivo de troca de calor 31 é de 67°C, e a temperatura média residual da troca de calor é de 102°C. As temperaturas de evaporação contêm 2:95°C, pressão: -36,36kPa, quantidade de evaporação: 4,48m3/h. As pressões de evaporação tem o seguinte volume de evaporação: 55°C, pressão: -90,15kPa, quantidade de evaporação: l,05m3/h.
[295] Obtêm-se 978,40 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de teor de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 831,63kg de sulfato de sódio (a 99,3% em massa de pureza) por hora; Um primeiro líquido mãe de 7,25m3 a concentrações de NaCl 307,2 g/L, Na2SÜ4 54,5 g/L, NaOH 1,8 g/L e NH3 0,18 g / L é obtido por hora.
[296] Obtêm-se 444,79 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 378,07 kg de cloreto de sódio (a 99,5% em
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128/174 massa de pureza) por hora; 6,30 m3 de segundo liquido mãe a concentrações de NaCl 295,5 g/L, NazSCU 63,1 g/L, NaOH 2,1 g/L e NH3 0,01 g/L são obtidos por hora.
[297] Nesta realização, obtém-se 4,48m3 de amônia a
1,4% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtido l,05m3 de amônia a 0,11% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 9 [298] A água residual é tratada com o método descrito na forma de realização 7, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém 160g/L de NaCl, 55g/L de NazSCU, 32g/L de NH4C1 e ll,2g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,2 é tratada, e a razão molar de SCU2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:9,249. A temperatura das águas residuais após a troca de calor no primeiro permutador de calor 31 é de 73°C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no segundo dispositivo 32 de troca de calor é de 112°C. As condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 incluem: temperatura: 105°C, pressão: -7,02kPa, quantidade de evaporação: 2,63m3/h. As condições de evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 incluem: temperatura: 45°C, pressão: -94,69 kPa, quantidade de evaporação: 2,86 m3/h.
[299] Obtêm-se uma massa filtrada de 385,26kg de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente 331,32kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; Líquido mãe de ll,98m3 a concentrações de
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| NaCl 306,4 | g/1, Na2SO4 | 52,5 | g/1, | NaOH 2,6 g/1 e NH3 | 0,llg/l | |
| são | obtidos | por hora. | ||||
| [300] | Obtêm-se | 1151, | 57kg | de massa filtrada de | cristal | |
| de | cloreto | de sódio com 15 | % em | massa de água por | hora no |
segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 978,83kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 9,18m3 do segundo liquido mãe a concentrações de NaCl 291,2 g/L, NazSCU 67,9 g/L, NaOH 3,4 g/1 e NH3 0,0084 g/1 são obtidos por hora.
[301] Nesta forma de realização, é obtida 2,63m3 de
| amônia a 2,3% | em massa por | hora | no primeiro | tanque de | ||
| armazenamento | de | amônia 51, | 2,8 6m3 de | amônia a 0,043 | l% em massa | |
| de concentração | é obtida | por | hora | no segundo | tanque de | |
| armazenamento | de | amônia 52 | e a | amônia pode ser reciclada e | ||
| reutilizada | em | um processo | de | produção de | peneiras | |
| moleculares. | ||||||
| Exemplo 10 | ||||||
| [302] | Como mostrado | na | Fig. | 5, as águas | residuais |
contendo sais de amônia (contendo 156g/L de NaCl, 50g/L de Na2SÜ4, 60g/L de NH4CI e 19,55g/L (NH4)2SÜ4, com pH = 6,3) são alimentadas a uma taxa de alimentação de 5m3/h na tubulação do sistema de tratamento, a solução de hidróxido de sódio na concentração de 45,16% em massa é introduzida na tubulação para o primeiro ajuste de pH, o pH após o ajuste é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (o valor medido é 7,5), uma parte da água residual contendo sais de amônia (2,5m3/h) após o primeiro ajuste de pH ser alimentado no primeiro dispositivo de troca de calor 31(trocador de calor tipo placa de plástico) para a primeira troca de calor com o condensado do primeiro vapor contendo
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130/174 amônia, de modo que a temperatura da água residual contendo sais de amônia é aumentada para 99°C, e a parte restante da água residual contendo sais de amônia é alimentada ao quarto dispositivo permutador de calor 34 (um permutador de calor tipo placa de aço inoxidável duplex) para a primeira troca de calor com o condensado do segundo vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual que contém sais d amônia é aumentada para 60°C; depois, as duas partes de águas residuais são misturadas com o segundo líquido mãe (alimentado a uma taxa de alimentação de 15,31m3/h) para obter água residual a ser tratada (a razão molar de SCU2- para Cl- contida nas águas residuais para ser tratado é 1:10.356) . Então, a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo 32 de permuta de calor (um permutador de calor tipo placa de liga de titânio) para a primeira permuta de calor com o primeiro vapor contendo amônia reciclada, de modo que a temperatura das águas residuais para ser tratado é aumentada para 113°C; em seguida, uma solução de hidróxido de sódio a 45,16% de concentração de massa é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é alimentada ao primeiro dispositivo permutador de calor 2 (um cristalizador de evaporação MVR de dupla camada + circulação forçada) para o segundo ajuste de pH, o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) (o valor medido é de 10,8); após o segundo ajuste de pH, a água residual a ser tratada é alimentada no primeiro dispositivo permutador de calor 2 para evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio. Em que no primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura
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131/174 de evaporação é de 105°C, a pressão é de -7,02kPa e a quantidade de evaporação de 2,53m3/h. 0 primeiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no compressor 10 (a temperatura é aumentada em 14°C), então o primeiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do primeiro dispositivo permutador de calor 31 para trocar calor com a água residual a ser tratada em sequência, e é resfriado para obter amônia, e a amônia é armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o teor de sólidos no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do liquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é levado como liquido circulante e circulada por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32 para troca de calor, e depois o liquido circulante entra novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação (a razão de recirculação é de 56,2) . O grau da primeira evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada para ser 0,99352X (307,0g/L).
[303] A primeira solução concentrada é alimentada no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (uma máquina centrifuga) para a primeira separação sólido-liquido, 18,43m3 do primeiro liquido mãe que contém NaCl 307,0 g/L, Na2SO4 52,7 g/L, 1,67 g/L NaOH e 0,13g/L NH3 são obtidos por hora, o primeiro liquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque liquido mãe 53, o sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (407,73 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de
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132/174 água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é de 6,8% em massa ou inferior) é eluido com solução de sulfato de sódio 52,7 g/L que está na mesma massa seca que a massa filtrada de cristal de sulfato de sódio e depois é seco, obtendo assim 350,64kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; o eluente obtido na eluição é circulado por meio da oitava bomba de circulação 7 8 para o segundo dispositivo de troca de calor 32, e depois é alimentado novamente para o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a primeira evaporação.
[304] O segundo processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos), que é composto de um primeiro evaporador la, um segundo evaporador lb e um terceiro evaporador lc (todos eles são evaporadores de circulação forçada) . O primeiro liquido mãe é alimentado por meio da quinta bomba de circulação 75 no segundo dispositivo de evaporação 1, o primeiro liquido mãe é evaporado no primeiro evaporador la, depois é alimentado no segundo evaporador lb para evaporação e é alimentado no terceiro evaporador lc para evaporação; finalmente, a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio é obtida. Em que no primeiro evaporador la, a temperatura de evaporao é de 86°C, a pressão é de -55,83 kPa e a quantidade de evaporação de l,08m3/h; no segundo evaporador lb, a temperatura de evaporação é 71°C, a pressão é de -77,40kPa e a quantidade de evaporação é de l,07m3/h; no terceiro evaporador lc, a temperatura de evaporao é de 56°C, a pressão é de -89,56 kPa e a quantidade de evaporao de 1,06 m3/h. O segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação no primeiro evaporador
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133/174 la no segundo dispositivo de evaporação 1 alimenta o segundo evaporador lb para realizar permuta de calor e obter a segunda amônia, o segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação no segundo evaporador lb é carregado no terceiro evaporador lc para realizar a troca de calor e obter a primeira amônia, a segunda amônia é introduzida no quarto dispositivo permutador de calor 34 para permuta de calor com a água residual contendo sais de amônia e é depois armazenado no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. É carregado o vapor de aquecimento (isto é, vapor vivo utilizado convencionalmente na técnica) no primeiro evaporador la, e o condensado obtido através da condensação do vapor de aquecimento no primeiro evaporador la é usado para preparar a solução de lavagem. 0 segundo vapor contendo amônia obtido na evaporação no terceiro evaporador lc alimentado no terceiro dispositivo permutador de calor 33 para permutar calor com o meio frio e obter a segunda amônia e a segunda amônia armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. 0 grau da segunda evaporação é monitorado com o densitômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de sulfato de sódio na segunda solução concentrada para ser 0,9693Y (63,1 g/L) . Depois do primeiro líquido mãe ser evaporado no segundo dispositivo de evaporação 1, a segunda solução concentrada finalmente obtida que contém cristal de cloreto de sódio é controlada para cristalizar no tanque de coleta de líquido cristalino 56 (a temperatura de cristalização é 55°C e o tempo de cristalização é 30 min.) para obter pasta cristalina que contenha cristal de cloreto de sódio.
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134/174 [305] A pasta cristalina que contém cristal de cloreto de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 (uma máquina centrifuga) para separação sólido-liquido e 15,31m3 do segundo liquido mãe que contém 295,6g/L NaCl, 63,lg/L NazSCU, 2,0 g/1 de NaOH e 0,13 g/1 de NH3 são obtidos por hora; o segundo liquido mãe é circulado por meio da sétima bomba de circulação 7 7 na tubulação de introdução de águas residuais e misturada com as águas residuais contendo sais de amônia para obter águas residuais para ser tratada; o cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1293, 73kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é 7,0% em massa ou inferior) é eluido com 295 g/L de solução de cloreto de sódio que se encontra na mesma massa seca que o cloreto de sódio e depois é seca num secador, obtendo-se assim 1112,6 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; o liquido de lavagem obtido na lavagem é circulado pela sexta bomba de circulação 76 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[306] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira circulação bomba 73 do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a
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135/174 água fresca é reabastecida ao tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são reduzidos. 0 ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual.
[307] Nesta forma de realização, 2,53m3 de amônia a 4,44% em massa de concentração é obtida por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, 3,21m3 de amônia a 0,072% de concentração é obtida por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
[308] Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
Exemplo 11 [309] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na concretização 10, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 71g/L, Na2SO4 132g/L, NH4C1 16g/L e 30,24g/L (NH4)2SO4 com pH = 7,0 é tratada, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:4,163. A temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 64°C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no segundo dispositivo 32 de troca de calor é de 102°C. As condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 incluem: temperatura: 95°C, pressão: -36,36kPa, quantidade de evaporação: 2,53m3/h. As condições de evaporação no primeiro evaporador la no segundo dispositivo de evaporação
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136/174 incluem: temperatura: 80 °C, pressão: -65,87 kPa, quantidade de evaporação: 0,43 m3/h. As condições de evaporação no segundo evaporador lb incluem: temperatura: 64°C, pressão: 84,0 kPa, quantidade de evaporação: 0,43 m3/h. As condições de evaporação no terceiro evaporador lc incluem: temperatura: 46°C, pressão: -94,33kPa, quantidade de evaporação: 0,42m3/h.
[310] Obtêm-se 970,09kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 824,57kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 6,59m3 do primeiro liquido mãe a concentrações de NaCl 305,6 g /L, Na2SÜ4 55,15 g/L, NaOH 1,15 g/L e NH3 0,19 g/L são obtidos por hora.
[311] Obtêm-se 518,3 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 440,5kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 5,42 m3 do segundo liquido mãe a concentrações de NaCl 292,6 g/L, Na2SÜ4 67,4 g/L, NaOH 1,4 g/L e NH3 0,012 g/L são obtidos por hora.
[312] Nesta forma de realização, 4,26m3 de amônia a 1,46% em massa são obtidos por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida 1,28 m3 de amônia a 0,095% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 12 [313] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na forma de realização 10, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 118
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137/174 g/1, Na2SO4 116 g/L, NH4 Cl 19g/L e 18,4 g/L (NH 4)2SO4 com pH = 6,8 é tratada, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:6,419. A temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 97 °C e a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no segundo permutador de calor 32 é de 107 °C. As condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 incluem: temperatura: 100°C, pressão: -22,83kPa, quantidade de evaporação: 3,52m3/h. A temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 97 °C e a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no segundo permutador de calor 32 é de 107°C. As condições de evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 incluem: temperatura: 100°C, pressão: -22,83kPa, quantidade de evaporação: 3,52m3/h.
[314] Obtêm-se 792,33kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente 681,41 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) são obtidos por hora; O primeiro liquido mãe de 10,95m3 a concentrações de 305, 8 g/1 de NaCl, Na2SO4 a 53,84 g/1, NaOH a 2,2 g/1 e NH3 a 0,099 g/1 foi obtido por hora.
[315] Obtêm-se 817,22 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 694,64kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; o segundo liquido mãe de 9,06m3 a
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138/174 concentrações de NaCl 293,3 g/L, Na2SÜ4 65 g/L, NaOH 2,656 g/L e NH3 0,0072 g/L é obtido por hora.
[316] Nesta realização, obtêm-se 3,515m3 de amônia a
1,5% em massa de concentração por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, amônia a l,998m3 a 0,051% em massa de concentração obtida por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 13 [317] Como mostrado na Fig. 6, as águas residuais contendo sais de amônia (contendo 159g/L NaCl, 48g/L Na2SC>4, 39g/L NH4CI, e 12g/L (NH4)2SO4, pH = 7) são alimentados a 5m3/h no sistema de tratamento por meio da primeira bomba de circulação 71, a solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa de concentração é introduzida na tubulação principal do primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo permutador de calor 35 (ambos são permutadores de calor tipo placa de liga de titânio) para o primeiro ajuste de pH e o pH após o ajuste é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (o valor medido é de 7,8); após o primeiro ajuste de pH, as águas residuais contendo sais de amônia são alimentadas no primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo permutador de calor 35 respectivamente para a primeira troca de calor com o condensado do terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio (obtido na terceira evaporação), de modo que a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia é aumentada para 102°C; então a água
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139/174 residual contendo sais de amônia é misturada com o quarto liquido mãe para obter água residual a ser tratada (a proporção molar de SO4 2- para Cl- obtida em 1:11.346), solução de hidróxido de sódio a 45.16% em massa é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo permutador de calor 32 para realizar o segundo ajuste de pH, o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) é 11), então a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo de permuta de calor 32 (um permutador de calor de placa de liga de titânio) para realizar a primeira troca de calor com o terceiro vapor contendo amônia reciclada de modo que a temperatura da água residual tratada é aumentada para 112°C; em seguida, após duas primeiras trocas térmicas, a água residual a ser tratada é alimentada a uma taxa de alimentação de 476,5 m3/h no primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação de MVR de dois estágios de circulação descendente + circulação) para evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio. Em que as condições de evaporação da terceira evaporação incluem: temperatura: 105°C, pressão: -7,02kPa, quantidade de evaporação: 4,82m3/h. 0 terceiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no primeiro compressor 101 (a temperatura é aumentada em 18°C), então o terceiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e o primeiro dispositivo de troca de calor 31 para trocar calor com a água residual a ser tratada em sequência, e é resfriado para obter a terceira amônia, e a terceira amônia é armazenada
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140/174 no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o conteúdo de sólidos em solução concentrada no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do líquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é circulada por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32, e depois alimenta novamente o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação (a terceira razão de recirculação é 95,3). 0 grau da terceira evaporação monitorado com o fluxômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a quantidade de evaporação na terceira evaporação para ser 4,82m3/h (equivalente a controlar a concentração de sulfato de sódio na solução tratada para ser 0.978Y, isto é, 88.9g/L).
[318] A terceira solução concentrada obtida que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é tratada a baixa temperatura no tanque de tratamento a baixa temperatura 22 (temperatura: 20°C, tempo: 60 min.) para obter a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio.
[319] 0 líquido tratado que contém cristal de cloreto de sódio é alimentado no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (uma máquina centrífuga) para a terceira separação sólido-liquido, 7,17m3 do terceiro líquido mãe que contém 279, 8 g/L NaCl, 88,9 g/L NazSCú , NaOH 2,64g/L e NH3 0,31g/L por hora, o terceiro líquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de líquido mãe 53, o cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1190,32kg de massa filtrada de sódio cristal de cloreto com 15% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio
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141/174 é de 3,9% em massa ou inferior) é eluido com 279,8 g/1 de solução de cloreto de sódio que se encontra na mesma massa seca que a massa filtrada de cristal de cloreto de sódio e depois é seca num secador, obtém-se assim 1011,78kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; o líquido de lavagem é circulado por meio da oitava bomba de circulação 78 para o segundo dispositivo de permuta de calor 32, e depois é alimentado novamente para o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação.
[320] O quarto processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada). O terceiro líquido mãe no primeiro tanque de líquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 no terceiro dispositivo permutador de calor 33 e no quarto dispositivo permutador de calor 34 em sequência, e depois é alimentado no segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação, para obter a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio. Em que as condições de evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 incluem: temperatura: 105°C, pressão: -7,02 kPa, quantidade de evaporação: 0,78 m3/h. Para melhorar o teor de sólidos na solução concentrada no segundo dispositivo de evaporação 1, uma parte do terceiro líquido mãe após a evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é levada como líquido circulante e circulada por meio da sétima bomba de circulação 77 para o quarto dispositivo de permuta de calor 34, e depois alimentado no segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação (a quarta razão de recirculação é de 9,6). O quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação
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142/174 é comprimido no segundo compressor 102 (a temperatura é aumentada em 18°C), então o quarto vapor contendo amoníaco flui através do quarto dispositivo permutador de calor 34 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 para troca de calor em sequência com o terceiro líquido mãe e é resfriado para obter a quarta amônia e a quarta amônia é armazenada no segundo tanque de armazenamento 52. O grau da quarta evaporação é monitorado com o fluxômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de cloreto de sódio na solução concentrada obtida através da quarta evaporação para ser 0,9935X (306,5 g/L) .
[321] A quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio é alimentada ao segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 (uma máquina centrífuga) para a quarta separação sólido-líquido, assim 6,70m3 de líquido mãe que contém 306,5g/L de NaCl, 52,5g/L NazSCU, NaOH 2.89g/L e NH3 O.Olg/L é obtido por hora, e o quarto líquido mãe é armazenado temporariamente no segundo tanque de líquido mãe 54. Todo o quarto líquido mãe é circulado por meio da nona bomba de circulação 79 para a tubulação de águas residuais entre o primeiro permutador de calor 31 e o segundo dispositivo de troca de calor 32 e misturado com a água residual contendo sais de amônia para obter água residual a ser tratada. O sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-líquido (massa filtrada de 349,84kg de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água é obtida por hora, em que o teor de cloreto de sódio é 3,9% em massa ou inferior) é eluído com 52,5 g/L de solução de sulfato de sódio na mesma massa seca do sulfato de sódio e é seco num secador, obtémse assim 300,87kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de
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143/174 pureza) por hora; o liquido de lavagem é circulado por meio da décima bomba de circulação 80 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[322] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do quarto dispositivo permutador de calor 34 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida na torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 a partir do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida no tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são reduzidos. O ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual. Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
[323] Nesta forma de realização, obtém-se amônia 4,82m3 a 1,5% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida amônia 0,7 8 m3 a 0,2 8% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 14 [324] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na realização 13, mas: a água
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144/174 residual contendo sais de amônia que contém 58g/L de NaCl, 120g/L de Na2SÜ4, 19g/L de NH4CI e 40g/L (NH4)2SO4 com pH = 7.1 é tratada, e a razão molar de SO42- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:8.665. A temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a troca de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 97°C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no segundo dispositivo de permuta de calor 32 97,5°C. As condições de evaporação da terceira evaporação incluem: temperatura: 100°C, pressão: -22,83kPa, quantidade de evaporação: 3,47m3/h. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 25°C e o tempo de retenção é de 55 min. As condições de evaporação da quarta evaporação incluem: temperatura: 95°C, pressão: -36,36kPa, quantidade de evaporação: 2,28m3/h.
[325] Obtêm-se 454,10 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-líquido 91 e finalmente obtêm-se 390,53kg de cloreto de sódio (a 99,6% em massa de pureza) por hora; 25,59m3 de terceiro líquido mãe a concentrações de NaCl 280,6 g/L, Na2SÜ4 82,9 g/L, NaOH 2,2 g/L e NH3 0,12 g/L são obtidos por hora.
[326] Obtém-se 962,68kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 e finalmente 818,28kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza); 23,56m3 do quarto líquido mãe a concentrações de 303,2 g/1 de NaCl, Na2SÜ4 a 55,3 g/1, NaOH a 2,4 g/1 e NH3 a 0,005 g/1 são obtidos por hora.
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145/174 [327] Nesta forma de realização, obtém-se 3,47m3 de amônia a 2,2% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51,
2,28 m3 de amônia a 0,13% em massa de concentração é obtida por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 15 [328] agua residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na concretização 13, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 80 g/L,
Na2SO4 78 g/L,
NH4 C12 9 g/L e 28,7 g/L (NH4)2SO4 com o pH = 6,6 é tratada, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de residuais contendo sais de
1:8,745. A temperatura das águas amônia após a troca de calor no primeiro dispositivo permutador 31 e o quinto dispositivo de troca de calor 35 é de 105°C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no segundo dispositivo permutador de calor 32 é de 117°C. As condições de evaporação da terceira evaporação incluem: temperatura: 110°C, pressão: ll,34kPa, quantidade de evaporação: 4,26m3/h. As condições de evaporação da quarta evaporação incluem: temperatura: 100°C, pressão: -22,82kPa, quantidade de evaporação: l,40m3/h. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 20°C e o tempo de retenção é de 60 min.
[329] Obtêm-se uma massa filtrada de 657,86 kg de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 559,18 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 13,55m3 de terceiro liquido mãe a
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146/174 concentrações de NaCl 280,2 g/L, NazSCU 89,lg/L, NaOH 1,7 g/L e NH3 0,18 g/L são obtidos por hora.
[330] Obtêm-se 632,55 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 543,99kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 12,39m3 de líquido mãe em concentrações de NaCl 306, 1 g/L, Na2SÜ4 53, 9 g/L, NaOH 1,85 g/L e NH3 0,0099 g/1 são obtidos por hora.
[331] Nesta forma de realização, 4,26m3 de amônia a 1,8% em massa são obtidas por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida 1,40 m3 de amônia a 0,16% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 16 [332] Como mostrado na Fig. 7, a água residual contendo sais de amônia (contendo NaCl 149g/L, NazSCU 49g/L, 45g/L NH4CI, e 15g/L (NH4)2SO4, com pH =7,0) é alimentada com uma taxa de alimentação a 5m3/h na tubulação do sistema de tratamento, a solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa é introduzida na tubulação antes do primeiro permutador de calor 31 ou do quinto permutador de calor 35 (ambos são permutadores de calor do tipo placa de liga de titânio) para o primeiro ajuste de pH, e o pH após a mistura é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) (o valor medido é 8) ; uma parte das águas residuais contendo sais de amônia (4,5m3/h) é alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 no primeiro dispositivo permutador de calor 31 para realizar a primeira troca de calor
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147/174 com o condensado reciclado do terceiro vapor contendo amônia, que a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia é aumentada para 103°C, e a parte restante das águas residuais contendo sais de amônia é introduzida no quinto dispositivo permutador de calor 35 para realizar a primeira troca de calor com a terceira solução concentrada, em que a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia é aumentada para 103°C; em seguida, as partes da água residual contendo sais de amônia são misturadas e, em seguida, a água residual misturada é misturada com o quarto líquido mãe para obter águas residuais a serem tratadas (a razão molar de SCU2- para Cl- contida nela é de 1:11,227) .); então a água residual a ser tratada é alimentada ao segundo dispositivo permutador de calor 32 para realizar a primeira troca de calor com o terceiro vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada para 112°C; então, a solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é alimentada no primeiro dispositivo de evaporação 2 para o segundo ajuste de pH, e o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) (o valor medido é 10,8); após o segundo ajuste de pH, a água residual a ser tratada é alimentada no primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada) para evaporação e, assim, o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio são obtidos. O terceiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no primeiro compressor 101 (a temperatura é aumentada em 17°C),
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148/174 então o terceiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do primeiro dispositivo permutador de calor 31 em sequência para trocar calor com a água residual a ser tratada e a água residual contendo sais de amônia respectivamente, e é resfriado para obter a terceira amônia, e a terceira amônia é armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o teor de sólidos na solução concentrada no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do líquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é levada como líquido circulante e circulado por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32 para troca de calor, e depois alimenta novamente o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação (a razão de recirculação é 92,6). 0 grau da terceira evaporação é monitorado com o fluxômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a quantidade de evaporação na terceira evaporação para ser 4,69 m3/h (equivalente a controlar a concentração de sulfato de sódio na solução tratada para ser 0,976Y, ou seja, 83g/L). Onde as condições de evaporação da terceira evaporação são mostradas na Tabela 4:
Tabela 4
| Dispositivo de evaporação | Temperatura / °c | Pressão / kPa | Quant. de evaporaç ão / (m3/h) |
| Primeira evaporação dispositivo 2 | 105 | -7.02 | 4.69 |
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| Segunda evaporação dispositivo 1 (múltiplos efeitos dispositivo de evaporação) | Primeiro evaporador la | 145 | 239.9 | 0.25 |
| Segundo evaporador lb | 130 | 116.77 | 0.25 | |
| Terceiro evaporador lc | 115 | 32.56 | 0.25 | |
| Quarto evaporador ld | 100 | -22.83 | 0.24 |
A terceira solução concentrada obtida que contém cristal de sulfato de sódio e cristal de cloreto de sódio é tratada a baixa temperatura no tanque de tratamento a baixa temperatura 22 (temperatura: 25°C, tempo de retenção: 55 min) para obter a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio.
[333] 0 líquido tratado que contém cristal de cloreto de sódio é alimentado no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (uma máquina centrífuga) para a terceira separação sólido-liquido, 9,38m3 do terceiro líquido mãe que contém 281g/L NaCl, 83g/L NazSCU, 1,66 NaOH g/L e NH3 0,18g/L por hora, o terceiro líquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de líquido mãe 53, o cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1157,43 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de teor de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é de 3,6% em massa ou inferior) é eluído com uma solução de cloreto de sódio 281g/l que está na mesma massa seca que
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150/174 a massa filtrada de cloreto de sódio cristal e depois é seco num secador, assim 995,39 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) é obtido por hora; o líquido de lavagem é circulado por meio da oitava bomba de circulação 7 8 para o segundo dispositivo permutador de calor 32, e depois é alimentado novamente para o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação.
[334] 0 quarto processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1, que é composto de um primeiro evaporador la, um segundo evaporador lb, um terceiro evaporador lc e um quarto evaporador ld (todos eles são evaporadores de circulação forçada). 0 terceiro líquido mãe no primeiro tanque de líquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 para o quarto dispositivo permutador de calor 34 e o sexto dispositivo permutador de calor 36 para troca de calor em sequência, e depois é alimentado nos evaporadores no segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação, para obter a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio. As condições das evaporações são mostradas na Tabela 1 acima. 0 quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação em cada evaporador é alimentado no próximo evaporador para realizar a permuta de calor e obter condensado, depois realiza ainda a troca de calor com o terceiro líquido mãe no quarto dispositivo permutador de calor 34 para obter a quarta amônia; o quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação no quarto evaporador ld realiza a troca de calor com a água de resfriamento (a água residual contendo sais de amônia) no terceiro dispositivo permutador de calor 33 e assim a quarta amônia é obtida; a quarta amônia é misturada e armazenada no
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151/174 segundo tanque de armazenamento de amônia 52. 0 vapor de aquecimento (isto é, vapor vivo utilizado convencionalmente na técnica) é carregado no primeiro evaporador la e o condensado obtido através da condensação do vapor de aquecimento no primeiro evaporador la é introduzido no sexto dispositivo permutador de calor 36 para pré-aquecer ainda mais o terceiro liquido mãe e depois é utilizado para preparar a solução de lavagem. 0 grau da terceira evaporação é monitorado com o densitômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de cloreto de sódio na solução concentrada obtida através da quarta evaporação para ser 0,9935X (308,lg/L). A quarta solução concentrada obtida na evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 controlado para cristalizar no tanque de coleta de liquido cristalino 56 (temperatura de cristalização: 100, tempo de cristalização: 5 min), para obter uma pasta de cristais que contém cristais de sulfato de sódio.
[335] A pasta de cristais que contém cristal de cloreto de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 (uma máquina centrifuga) para a quarta separação sólido-liquido, 8,70m3 de liquido mãe que contém 308,1 g/1 NaCl, 53,9 g/1 Na2SO4, NaOH l,82g/L e NH3 0,01g/L por hora, e o quarto liquido mãe é temporariamente armazenado no segundo tanque de liquido mãe 54. Todo o quarto liquido mãe é circulado por meio da nona bomba de circulação 79 para a tubulação de águas residuais entre o primeiro dispositivo permutador de calor 31 e o segundo dispositivo permutador de calor 32 e é misturada com a água residual contendo sais de amônia para obter água residual a ser tratada. O sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido
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152/174 liquido (378,37 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é de 4,3% em massa ou inferior) é eluido com 53,9 g/L de solução de sulfato de sódio na mesma massa seca do sulfato de sódio e é seco num secador, 321,62kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) é obtida por hora; o liquido de lavagem é circulado por meio da décima bomba de circulação 80 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[336] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida ao tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são diminuídos. O ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual. Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
[337] Nesta forma de realização, são obtidas 4,66m3 de amônia a 1,8% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida 0,99m3 de amônia a 0,17% de concentração em massa por hora no segundo tanque de
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| armazenamento | de | amônia 52 e a | amônia pode ser reciclada e | |
| reutilizada | em | um processo | de produção | de peneiras |
| moleculares. | ||||
| Exemplo 17 | ||||
| [338] | A | água residual | contendo sais | de amônia é |
| tratada com o | método descrito na | forma de realiz | ação 16, mas: |
a água residual contendo sais de amônia que contém 69g/L de NaCl, 138g/L de NazSCU, 12g/L de NH4CI e 24,4g/L (NH4)2SO4 com o pH = 7,1 é tratada, e a razão molar de SCU2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:9, 085. A temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a troca de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo de permuta de calor 35 é de 104°C e a temperatura das águas residuais a serem tratadas após a permuta de calor no segundo dispositivo permutador de calor 32 é 114°C. As condições de evaporação da terceira evaporação e da quarta evaporação são mostradas na Tabela 5. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 30°C, e o tempo de retenção é de 50 min.
Tabela 5
| Dispositivo de evaporação | Temperatura / °c | Pressão / kPa | Quant. de evaporação / (m3/h) | |
| Primeira evaporação dispositivo 2 | 107 | 0 | 3.31 | |
| Segunda evaporação dispositivo 1 | Primeiro evaporador la | 150 | 291.6 | 0.58 |
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154/174
| (dispositivo de evaporação múltiplosefeitos) | Segundo evaporador lb | 135 | 152.93 | 0.58 |
| Terceiro evaporador lc | 120 | 56.97 | 0.58 | |
| Quarto evaporador ld | 105 | -7.02 | 0.58 |
[339] Obtém-se 475,12 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtém-se 408,95 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 26,llm3 de terceiro liquido mãe a concentrações de NaCl 283,4 g/L, Na2SO4 a 79,9 g/L, NaOH 2,66 g/L e NH3 0,077 g/L são obtidos por hora.
[340] Obtém-se 968,12 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtém-se 822,91 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 24,04m3 de quarto liquido mãe em concentrações de NaCl 306,3 g/L, Na2SO4 52,5 g/L, NaOH 2,97 g/1 e NH3 0,003 g/1 são obtidos por hora.
[341] Nesta forma de realização, são obtidas 3,31m3 de amônia a 1,4% em massa de concentração por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, são obtidas 2,32m3 de amônia a 0,08% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
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Exemplo 18 [342] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na concretização 16, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém 106g/L NaCl, 103g/L Na2SO4, 21g/L NH4C1 e 20,7g/L (NH4)2SO4 com pH = 7,2 é tratada, e a razão molar de SO4 2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:9,189. A temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 e no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 103°C, e a temperatura das águas residuais a serem tratadas após a permuta de calor no segundo dispositivo permutador de calor32 é 112°C. As condições de evaporação da terceira evaporação e da quarta evaporação são mostradas na Tabela 6. A temperatura do tratamento a baixa temperatura é de 25°C, e o tempo de retenção é de 55 min.
Tabela 6
| Dispositivo de evaporação | Temperatura / °c | Pressão / kPa | Quant. de evaporaçã o /(m3/h) | |
| Primeira evaporação dispositivo 2 | 105 | -7.02 | 3.86 | |
| Segunda evaporação dispositivo 1 (dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos) | Primeiro evaporador la | 140 | 193.83 | 0.44 |
| Segundo evaporador lb | 125 | 8 4.91 | 0.44 | |
| Terceiro evaporador lc | 110 | 11.34 | 0.44 |
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| Quarto evaporador ld | 95 | 36.36 | 0.44 |
[343] São obtidos 757,97 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91, e finalmente são obtidos 644,27 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 19,57m3 do terceiro liquido mãe a concentrações de 280,3 g/L de NaCl, 82,7 g/L de NazSCU, 2,64 g/L de NaOH e 0,15 g/L de NH3 são obtidos por hora.
[344] Obtêm-se 737,81kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 627,14kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 18,09m3 do quarto liquido mãe em concentrações de 303,2 g/1 de NaCl, Na2SÜ4 a 55,1 g/1, NaOH a 2,85 g/1 e NH3 a 0,0049 g/1 são obtidos por hora.
[345] Nesta forma de realização, obtêm-se 3,86m3 de amônia a 1,4% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, obtêm-se l,76m3 de amônia a 0,16% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 19 [346] Como mostrado na Fig. 8, a água residual contendo sais de amônia (contendo 160g/L de NaCl, 50g/L de Na2SÜ4, 39g/L de NH4CI e 12,4g/L (NH4)2SO4, com pH = 6,5) é alimentada a uma taxa de alimentação de 5m3/h no tanque de desgaseificação a vácuo 4 para desgaseificação a vácuo, a solução de hidróxido de sódio a 45,16% de concentração de
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157/174 massa é introduzida na tubulação para o primeiro ajuste de pH e o pH após o ajuste é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 ) (o valor medido é 7,5); após o ajuste do pH, uma parte da água residual contendo sais de amônia (lm3/h) alimentada por meio da primeira bomba de circulação 71 no quinto dispositivo permutador de calor 35 (um permutador de calor de placa de liga de titânio) realizar a primeira permuta de calor com o condensado reciclado do quarto vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual contendo sais de amônia é aumentada para 48 °C, e a parte restante da água residual contendo sais de amônia é alimentada no primeiro dispositivo permutador de calor 31 para realizar a primeira permuta de calor com o condensado reciclado do terceiro vapor contendo amônia, de modo a que a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia é aumentada para 49°C; depois as duas partes de águas residuais contendo sais de amônia são misturadas e a água residual misturada contendo sais de amônia é misturada com o quarto liquido mãe para obter água residual a ser tratada (a razão molar de SO42- para Cl obtida é 1:12,656), a solução de hidróxido de sódio a 45,16% em massa de concentração é introduzida na tubulação através da qual a água residual a ser tratada é introduzida no segundo permutador de calor 32 para realizar o segundo ajuste de pH, o pH após o ajuste é monitorado no segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) (o valor medido é 11), então a água residual a ser tratada é alimentada no segundo dispositivo permutador de calor 32 (um trocador de calor tipo placa de liga de titânio) para realizar a primeira permuta de calor com o terceiro vapor contendo amônia reciclada, de modo que a temperatura da água residual a ser tratada é aumentada
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158/174 para 57 °C; em seguida, a água residual a ser tratada é alimentada no primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação de MVR de dois estágios de circulação descendente + circulação) para evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio. Em que no primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura de evaporação é de 50°C, a pressão é de -92,7kPa, e a quantidade de evaporação é de 4,56 m3/h. 0 terceiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no primeiro compressor 101 (a temperatura é aumentada em 10°C), então o terceiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do primeiro dispositivo permutador de calor 31 em sequência para trocar calor com a água residual a ser tratada e a água residual contendo sais de amônia respectivamente, e é resfriada para obter a terceira amônia, e a terceira amônia é armazenada no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o conteúdo de sólidos no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do liquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é levada como terceiro liquido circulante e circulada por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo permutador de calor 32 para trocar de calor, e então o primeiro liquido circulante entra novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação (a terceira razão de recirculação é 95,4). O grau da terceira evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada para ser 0,9705Y (65,7 g/L).
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159/174 [347] A terceira solução concentrada é alimentada no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 (uma máquina centrífuga) para a terceira separação sólido-liquido, 20,87m3 do terceiro líquido mãe que contém 294,6g/L NaCl, 65,7g/L Na2SÜ4, 0,22g/L NaOH e O,llg/L NH3 é obtido por hora, o terceiro líquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de líquido mãe 53, o cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1196,17kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é de 3,9% em massa ou inferior) é eluido com uma solução de cloreto de sódio a 2 95 g/1 que se encontra na mesma massa seca que a massa filtrada de cloreto de sódio cristal e depois é seco, obtendo-se assim 1016,74kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; o líquido de lavagem é circulado por meio da quinta bomba de circulação 75 para uma posição antes do segundo ajuste de pH e misturado com a água residual a ser tratada, e a mistura obtida é alimentada novamente ao primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação.
[348] O quarto processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada). O terceiro líquido mãe no primeiro tanque de líquido mãe 53 é alimentado por meio da sexta bomba de circulação 76 para o terceiro dispositivo permutador de calor 33 para realizar a troca de calor com o condensado do quarto vapor contendo amônia e depois é alimentado no quarto dispositivo permutador de calor 34 para realizar permuta de calor com o quarto vapor contendo amônia e finalmente é
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160/174 alimentado ao segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação, para obter o quarto vapor contendo amônia e a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio. Em que no segundo dispositivo de evaporação 1, a temperatura de evaporação é de 105°C, a pressão é de -7,0kPa, e a quantidade de evaporação l,05m3/h. Para melhorar o teor de sólidos no segundo dispositivo de evaporação 1, uma parte do terceiro líquido mãe após evaporação no segundo dispositivo de evaporação 1 é levada como quarto líquido circulante e circulada por meio da sétima bomba de circulação 77 para o quarto dispositivo de troca de calor 34, e depois é alimentado no segundo dispositivo de evaporação 1 para a quarta evaporação (a quarta razão de recirculação é 4) . 0 quarto vapor contendo amônia é obtido na evaporação comprimida no segundo compressor 102 (a temperatura aumentada em 12°C) e então flui através do quarto dispositivo permutador de calor 34 e do terceiro dispositivo de troca de calor 33 sequencialmente para realizar a segunda troca de calor com o terceiro líquido mãe, e flui através do quinto dispositivo permutador de calor 35 para executar a primeira troca de calor com uma parte da água residual contendo sais de amônia transportados pela primeira bomba de circulação 71, e arrefecida para obter a quarta amônia e a quarta amônia armazenada no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. 0 grau da quarta evaporação é monitorado com o densitômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada para ser 0,99355X (307,9 g/L). 0 terceiro líquido mãe é evaporado no segundo dispositivo de evaporação 1 e assim a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de
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161/174 sódio é obtida que contém cristal de sulfato de sódio é obtida.
[349] A quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 (uma máquina centrífuga) para separação sólido-líquido, 20,21m3 de líquido mãe que contém 307,9 g/L NaCl, 53,0 g/L Na2SO4, 0,30g/L de NaOH e 0,0035g/L de NH3 são obtidos por hora, e o quarto líquido mãe é temporariamente armazenado no segundo tanque de líquido mãe 54. Todo o quarto líquido mãe é circulado por meio da oitava bomba de circulação 7 8 para uma posição antes do segundo ajuste de pH e é misturado com a água residual pré-aquecida contendo sais de amônia para obter águas residuais a serem tratadas. O sulfato de sódio sólido obtido na separação sólido-líquido (364,15kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é 3,8% em massa ou inferior) é eluído com solução de sulfato de sódio 53g/L na mesma massa seca do sulfato de sódio e é seco num secador, portanto 313,17 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza ) é obtido por hora; o segundo líquido de lavagem obtido no processo de lavagem é circulado por meio da nona bomba de circulação 79 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[350] Além disso, o gás residual descarregado do tanque de desgaseificação a vácuo 4, o segundo dispositivo permutador de calor 32 e o quarto dispositivo permutador de calor 34 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás de cauda
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162/174 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira bomba de circulação 73 a partir do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida no tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são reduzidos. 0 ácido sulfúrico diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual.
[351] Nesta forma de realização, são obtidas 4,56m3 de amônia a 1,63% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, sendo obtida l,05m3 de amônia 0,21% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
[352] Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
Exemplo 20 [353] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na realização 19, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém 60g/L de NaCl, 130g/L de NazSCU, 15g/L de NH4CI e 33, 04g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,6 é tratada, e a razão molar de SO42- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:11.496. A temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a troca de calor no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 53°C, a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a permuta de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 54°C, e a temperatura da água residual a ser tratada
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163/174 após a permuta de calor no segundo permutador de calor 32 é de 62 °C. A temperatura de evaporação da terceira evaporação é de 55°C, a pressão é de -90,2 kPa e a quantidade de evaporação de 2,76 m3/h. A temperatura de evaporação da quarta evaporao é de 95°C, a pressão é de -36,4 kPa e a quantidade de evaporação é de 2,93 m3/h.
[354] Obtêm-se 445,34kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 378,54kg de cloreto de sódio (a 99,6% em massa de pureza) por hora; 82,63m3 de terceiro líquido mãe a concentrações de NaCl 296,6 g/L, Na2SÜ4 63,6 g/L, NaOH 0,29 g/L e NH3 0,032 g/L são obtidos por hora.
[355] Obtêm-se 977,85kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 831,17kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 80,07m3 de quarto líquido mãe a concentrações de NaCl 306,1 g/L, Na2SÜ4 55,3 g/L, NaOH 0,3 g/L e NH3 0,0013 g/L são obtidos por hora.
[356] Nesta realização, obtém-se 2,76m3 de amônia a 2,26% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, 2,93m3 de amônia a 0,087% em massa de concentração é obtido por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e
| reutilizada em um | processo | de produção de | peneiras |
| moleculares. | |||
| Exemplo 21 | |||
| [357] A água | residual | contendo sais de | amônia é |
| tratada com o método | descrito | na concretização 19 | , mas: a |
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164/174 água residual contendo sais de amônia que contém 81g/L de NaCl, 79g/L de NazSCU, 32g/L de NH4CI e 31,72g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,4 é tratada, e a razão molar de SO42- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:11.123. A temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a troca de calor no quinto dispositivo permutador de calor 35 é de 43°C, a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a troca de calor no primeiro dispositivo permutador de calor 31 é de 44 °C, e a temperatura da água residual a ser tratada após a permuta de calor no segundo permutador de calor 32 é de 52 °C. A temperatura de evaporação da terceira evaporação é de 45°C, a pressão é de -94,7kPa e a quantidade de evaporação é de 3,73m3/h. A temperatura de evaporação da quarta evaporação é de 100°C, a pressão é de -22,9kPa e a quantidade de evaporação é de l,99m3/h.
[358] Obtêm-se 675,13kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente 580,61kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) são obtidos por hora; 36,26m3 do terceiro líquido mãe a concentrações de NaCl 292,4 g/L, Na2SÜ4 67,3 g/L, NaOH 0,1 g/L e NH3 0,076 g L são obtidos por hora.
[359] Obtêm-se uma massa filtrada de 657,Okg de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de teor de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente 580,6kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 34,52m3 do quarto líquido mãe em concentrações de NaCl 307,1 g/L, Na2SÜ4 54,3 g/L, NaOH 0,105 g/1 e NH3 0,0039 g/1 são obtidos por hora.
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165/174 [360] Nesta forma de realização, obtêm-se 3,73m3 de amônia a 2,3% em massa de concentração por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, obtendo-se l,99m3 de amônia a 0,13% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
Exemplo 22 [361] Como mostrado na Fig. 9, a água residual contendo sais de amônia (contendo 156 g/L NaCl, 49 g/L NazSCU, 62g/L NH4CI, e 19,8 g/L (NH4)2SO4, com pH =6,7) é alimentada a uma taxa de alimentação 5m3/h por meio da primeira bomba de circulação 71, a tubulação do sistema de tratamento, a solução de hidróxido de sódio a 45,16% de concentração de massa é introduzida na tubulação para o primeiro ajuste de pH, e o pH após o ajuste é monitorado com o primeiro dispositivo de medição de pH 61 (um medidor de pH) é 7,4); uma parte da água residual contendo sais de amônia (3m3/h) após o primeiro ajuste de pH ser introduzido no primeiro permutador de calor 31 (um permutador de calor do tipo placa de plástico) para trocar calor com o condensado reciclado do terceiro vapor contendo amônia, de modo que a temperatura da água residual contendo sais de amônia é aumentada para 54 °C, e a parte restante do terceiro vapor contendo amônia é alimentada no quarto dispositivo permutador de calor 34 (um permutador de calor tipo placa de aço inoxidável duplex) para trocar calor com o condensado reciclado do quarto vapor contendo amônia, de modo a que a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia é aumentado para 70°C; então, as duas partes de águas residuais contendo sais de amônia são misturadas com o
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166/174 quarto liquido mãe para obter águas residuais a serem tratadas (a razão molar de SO4 2- para Cl“ contida nele é 1:12.444), então a água residual a ser tratada é introduzida no segundo dispositivo permutador de calor 32 (um permutador de calor tipo placa de liga de titânio) para a primeira permuta de calor com o terceiro vapor contendo amônia reciclado, de modo a que a temperatura da água residual a ser tratada é 62 °C; após as duas primeiras trocas térmicas, a água residual a ser tratada é alimentada na tubulação conectada ao primeiro dispositivo de evaporação 2, e uma solução de hidróxido de sódio na concentração de 45,16% em massa é introduzida na tubulação para o segundo ajuste de pH, e o pH após o ajuste é monitorado com o segundo dispositivo de medição de pH 62 (um medidor de pH) (o valor medido é 10,8); após o segundo ajuste de pH, a água residual a ser tratada é alimentada ao primeiro dispositivo de evaporação 2 (um cristalizador de evaporação MVR de dois estágios de circulação descendente + de circulação forçada) para obter o terceiro vapor contendo amônia e terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio. Em que no primeiro dispositivo de evaporação 2, a temperatura de evaporação é de 55°C, a pressão é de 90,2 kPa e a quantidade de evaporação de 4,63 m3/h. O terceiro vapor contendo amônia obtido na evaporação é comprimido no primeiro compressor 101 (a temperatura é aumentada em 10°C), então o terceiro vapor contendo amônia flui através do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do primeiro dispositivo permutador de calor 31 sequencialmente para trocar calor com a água residual a ser tratada e a água residual contendo sais de amônia respectivamente, e é resfriado para obter a terceira amônia, e a terceira amônia é armazenada no primeiro tanque
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167/174 de armazenamento de amônia 51. Além disso, para melhorar o conteúdo de sólidos no primeiro dispositivo de evaporação 2, uma parte do líquido após a evaporação no primeiro dispositivo de evaporação 2 é levado como líquido circulante e circulada por meio da segunda bomba de circulação 72 para o segundo dispositivo de troca de calor 32 para troca de calor, e então o líquido circulante entra novamente no primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação (a razão de recirculação é 96,4) . 0 grau da terceira evaporação monitorado com o densitômetro fornecido no primeiro dispositivo de evaporação 2, para controlar a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada para ser 0,9707Y (66,25 g / L) .
| [362] | A terceira solução concentrada obtida na |
| evaporação | no primeiro dispositivo de evaporação 2 é |
| alimentada | no primeiro dispositivo de separação sólido- |
| líquido 91 | (uma máquina centrífuga) para a terceira separação |
sólido-liquido, 24,13m3 do terceiro líquido mãe que contém
293,8 g/L de NaCl, Na2SO4 a 66,25 g/L, NaOH a 0,18 g/L e NH3 a 0,10 g/L por hora, o terceiro líquido mãe é temporariamente armazenado no primeiro tanque de líquido mãe 53, o cloreto de sódio sólido obtido na separação sólido-liquido (1306,96 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 14% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de sulfato de sódio é 3,9% em massa ou inferior) é eluído com 293 g/L de solução de cloreto de sódio que se encontra na mesma massa seca que a massa filtrada do cristal de cloreto de sódio e depois é seca, obtendo-se assim 1124 kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; o líquido de lavagem é circulado por meio da oitava bomba de circulação 78 para o
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168/174 segundo dispositivo permutador de calor 32, e depois é alimentado novamente para o primeiro dispositivo de evaporação 2 para a terceira evaporação.
[363] 0 quarto processo de evaporação é executado no segundo dispositivo de evaporação 1 (um dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos), que é composto de um primeiro evaporador la, um segundo evaporador lb e um terceiro evaporador lc (todos eles são evaporadores de circulação forçada). 0 terceiro liquido mãe no tanque de liquido mãe 54 é alimentado por meio da quinta bomba de circulação 75 para o segundo dispositivo de evaporação 1, o terceiro liquido mãe é evaporado no primeiro evaporador la, depois é alimentado para o segundo evaporador lb para evaporação, e é alimentado no terceiro evaporador lc para evaporação; finalmente, a quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio é obtida. Em que no primeiro evaporador la, a temperatura de evaporao é de 128°C, a pressão e de 103,53 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,41 m3/h; no segundo evaporador lb, a temperatura de evaporação é de 114°C, a pressão é de 28,07 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,40 m3/h; no terceiro evaporador lc, a temperatura de evaporação é de 100 °C, a pressão é de -22,83kPa e a quantidade de evaporação é de 0,40m3/h. O quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação no primeiro evaporador la no segundo dispositivo de evaporação 1 alimenta o segundo evaporador lb para realizar a segunda permuta de calor e obtém a quarta amônia, o quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação no segundo evaporador lb é carregado no terceiro evaporador lc para realizar a segunda troca de calor e obter a quarta amônia, a amônia obtida do segundo evaporador lb e no primeiro
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169/174 evaporador lc é alimentado no quarto dispositivo permutador de calor 34 para troca de calor com a água residual contendo sais de amônia, e então é armazenado no segundo tanque de armazenamento de amônia 52. 0 vapor de aquecimento (isto é, vapor vivo convencionalmente usado na técnica) é carregado no primeiro evaporador la, o vapor de aquecimento é condensado em condensado no primeiro evaporador la e o condensado é usado para pré-aquecer a água residual a ser tratada (a matéria prima) no primeiro dispositivo de evaporação 2, e depois é usado para preparar a solução de lavagem. 0 quarto vapor contendo amônia obtido na evaporação no terceiro evaporador lc no segundo dispositivo de evaporação 1 alimenta o terceiro dispositivo permutador de calor 33 para trocar calor com a água de resfriamento (a água residual contendo sais de amônia) e obter a quarta amônia, e a quarta amônia é armazenado no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 . 0 grau da quarta evaporação é monitorado com o densitômetro fornecido no segundo dispositivo de evaporação 1, para controlar a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada a 0,999355X (307,lg/l). Depois do terceiro líquido mãe ser evaporado no segundo dispositivo de evaporação 1, a quarta solução concentrada finalmente obtida que contém cristal de sulfato de sódio é controlada para cristalizar no tanque de coleta de cristal líquido 56 (a temperatura de cristalização é 100°C e o tempo de cristalização é de 10 min.) para obter pasta de cristais que contém cristal de sulfato de sódio.
[364] A pasta de cristais que contém cristal de sulfato de sódio é alimentada no segundo dispositivo de separação sólido-líquido 92 (uma máquina centrífuga) para separação sólido-líquido, e 20,13m3 do quarto líquido mãe que
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170/174 contém 307,lg/L NaCl, 54,2g/L NazSCU, 0,19 g/L de NaOH e 0,0053g/L de NH3 são obtidos por hora; o quarto liquido mãe é circulado por meio da sétima bomba de circulação 77 para a tubulação de introdução de águas residuais e misturado com as águas residuais contendo sais de amônia para obter águas residuais a serem tratadas; o cloreto de sulfato de sódio obtido na separação sólido-liquido (407,7 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água é obtido por hora, em que o teor de cloreto de sódio é 4% em massa ou inferior) é eluida com 54 g/1 de solução de sulfato de sódio que se encontra na mesma massa seca que o sulfato de sódio e depois seca num secador, obtendo-se assim 346,54 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; o segundo liquido de lavagem obtido no processo de lavagem é circulado por meio da sexta bomba de circulação 7 6 para o segundo dispositivo de evaporação 1.
[365] Além disso, o gás residual descarregado do segundo dispositivo permutador de calor 32 e do terceiro dispositivo permutador de calor 33 é introduzido por meio da bomba de vácuo 81 na torre de absorção de gás residual 83 para absorção. A torre de absorção de gás residual 83 tem água circulante, a água circulante é circulada na torre de absorção de gás residual 83 sob a ação da quarta bomba de circulação 74, a água é reabastecida à torre de absorção de gás residual 83 por meio da terceira circulação bomba 73 do tanque de água circulante 82 ao mesmo tempo; Além disso, a água fresca é reabastecida ao tanque de água circulante 82 e, desse modo, a temperatura e o teor de amônia da água de serviço da bomba de vácuo 81 são diminuídos. O ácido sulfúrico
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171/174 diluído é ainda carregado na torre de absorção de gás residual 83 para absorver amônia ou semelhante no gás residual.
[366] Nesta forma de realização, é obtida 4,63m3 de amônia a 2,56% em massa por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, é obtida l,22m3 de amônia a 0,19% em massa por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52 e a amônia pode ser reciclada e reutilizada em um processo de produção de peneiras moleculares.
[367] Além disso, a evaporação do MVR é iniciada pelo carregamento do vapor a uma temperatura de 143,3°C no estágio inicial.
Exemplo 23 [368] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na realização 22, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 160g/L, Na2SO4 25g/L, NH4CI 39g/L e 6.2g/L (NH4)2SO4 com pH = 6,5 é tratada; a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após a permuta de calor no primeiro permutador de calor é de 44°C, a temperatura das águas residuais contendo sais de amônia após o permuta de calor no quarto permutador de calor 34 é de 100°C, a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no segundo permutador de calor é de 52 °C, a razão molar de SCU2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:14,438. A temperatura de evaporação da terceira evaporação é de 45°C, a pressão é de -94,69kPa e a quantidade de evaporação é de 4,94m3/h. A temperatura de evaporação da quarta evaporação no primeiro evaporador la é de 130°C, a pressão é de 116,77 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,19m3/h; no segundo evaporador lb, a temperatura de evaporação é de 117 °C, a pressão é de
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41,92 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,19 m3/h; no terceiro evaporador lc, a temperatura de evaporação é de 105°C, a pressão é de -7,02kPa e a quantidade de evaporação é de 0,18m3/h.
[369] Obtêm-se 1198,31 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 1018,57kg de cloreto de sódio (a 99,4% em massa de pureza) por hora; 9,49m3 de terceiro liquido mãe a concentrações de NaCl 291,8 g/L, Na2SO4 67 g/L, NaOH 0,16 g/L e NH3 0,07 g/L são obtidos por hora.
[370] Obtêm-se uma massa filtrada de 177,95 kg de cristal de sulfato de sódio com 14% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente obtêm-se 153,04 kg de sulfato de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 9,00m3 do quarto liquido mãe a concentrações de NaCl 307,9 g/L, Na2SO4 53,1 g/L, NaOH 0,17 g/L e NH3 0,0031 g/L são obtidos por hora.
[371] Nesta forma de realização, 4,94m3 de amônia a 1,38% em massa de concentração é obtida por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, 0,56m3 de amônia a 0,118% de concentração de massa é obtida por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52.
Exemplo 24 [372] A água residual contendo sais de amônia é tratada com o método descrito na concretização 22, mas: a água residual contendo sais de amônia que contém NaCl 105 g/L, Na2SO4 108 g/L, NH4C1 20 g/L e 20,91 g/L (NH4)2SO4, com pH = 6,7 é tratada; a temperatura de uma parte das águas residuais contendo sais de amônia (2,5m3/h) após a troca de
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173/174 calor no primeiro permutador de calor 31 é de 49°C, a temperatura da parte restante das águas residuais contendo sais de amônia após a permuta de calor no quarto dispositivo permutador calor 34 é de 85°C, a temperatura da água residual a ser tratada após a troca de calor no segundo dispositivo permutador de calor 32 é de 57 °C, a razão molar de SCU2- para Cl- contida na água residual a ser tratada é de 1:11.333. A temperatura de evaporação da terceira evaporação é de 50 °C, a pressão é de -92,7 kPa e a quantidade de evaporação é de 3,35 m3/h. A temperatura de evaporação da quarta evaporação no primeiro evaporador la é de 125°C, a pressão é de 84,91 kPa e a quantidade de evaporação de 0,77 m3/h; no segundo evaporador lb, a temperatura de evaporação é de 110°C, a pressão é de 11,34 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,75 m3/h; no terceiro evaporador lc, a temperatura de evaporação é de 95°C, a pressão é de -36, 37 kPa e a quantidade de evaporação é de 0,75 m3/h.
[373] Obtêm-se 745,41 kg de massa filtrada de cristal de cloreto de sódio com 15% em massa de água por hora no primeiro dispositivo de separação sólido-liquido 91 e finalmente obtêm-se 633,59 kg de cloreto de sódio (a 99,5% em massa de pureza) por hora; 52,06m3 do terceiro liquido mãe a concentrações de NaCl 294,6 g/L, Na2SÜ4 a 65,7 g/L, NaOH a 0,22 g/L e NH3 a 0,056 g/1 são obtidos por hora.
[374] Obtêm-se 768,53 kg de massa filtrada de cristal de sulfato de sódio com 15% em massa de água por hora no segundo dispositivo de separação sólido-liquido 92 e finalmente 653,25 kg de sulfato de sódio (a 99,4% em massa de pureza) são obtidos por hora; 50,07m3 do quarto liquido mãe a
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174/174 concentrações de NaCl 306,2 g/L, Na2SO4 55,3 g/L, NaOH 0,229 g/L e NH3 0,0017 g/L são obtidos por hora.
[375] Nesta forma de realização, são obtidas 3,35 m3 de amônia a 1,63% em massa de concentração por hora no primeiro tanque de armazenamento de amônia 51, são obtidas 2,27 m3 de amônia a 0,12% em massa de concentração por hora no segundo tanque de armazenamento de amônia 52.
[376] Enquanto algumas formas de realização da presente invenção são descritas acima, a presente invenção não está limitada aos detalhes nessas formas de realização. Os peritos na técnica podem fazer modificações e variações ao esquema técnico da presente invenção, sem se afastar do espirito da presente invenção. No entanto, todas estas modificações e variações serão consideradas como estando no âmbito da proteção da presente invenção.
[377] Além disso, deve-se notar que as características técnicas específicas descritas nas formas de realização acima podem ser combinadas de qualquer forma apropriada, desde que não haja conflito. Para evitar repetições desnecessárias, as combinações possíveis não são descritas especificamente na presente invenção.
[378] Além disso, diferentes formas de realização da presente invenção podem ser combinadas livremente, conforme necessário, desde que as combinações não se desviem do ideal e do espírito da presente invenção. Contudo, tais combinações serão também consideradas como estando incluídas no âmbito da proteção da presente invenção.
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Claims (3)
- REIVINDICAÇÕES1. Aparelho de tratamento de águas residuais destinado ao tratamento de águas residuais contendo sais de amônia, caracterizado por compreender: unidade de regulação do pH, primeira evaporação, primeira unidade de separação sólidoliquido, segunda unidade de evaporação e segunda unidade de separação sólido-liquido que estão conectados sequencialmente, em que a unidade de ajuste de pH é configurada para ajustar o pH da água residual antes da evaporação ser realizada;a primeira unidade de evaporação é configurada para tratar as águas residuais por primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada contendo cristal;a primeira unidade de separação sólido-liquido configurada para tratar a primeira solução concentrada contendo cristal através da primeira separação sólido-liquido;a segunda unidade de evaporação é configurada para tratar a fase liquida obtida na primeira unidade de separação sólidoliquido por segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada contendo cristal; e a segunda unidade de separação sólido-liquido configurada para tratar a segunda solução concentrada contendo cristal por segunda separação sólido-liquido.2. Aparelho de tratamento de águas residuais de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma unidade de tratamento a baixa temperatura disposta entre a primeira unidade de evaporação e a primeira unidade dePetição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 186/2112/13 separação sólido-liquido ou entre a segunda unidade de evaporação e a segunda unidade de separação sólido-liquido, a unidade de tratamento a baixa temperatura é configurada para tratar a solução concentrada obtida na primeira unidade de evaporação ou na segunda unidade de evaporação por tratamento a baixa temperatura, para obter a solução tratada.3. Aparelho de tratamento de águas residuais de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender ainda uma tubulação configurada para retornar a fase liquida obtida na segunda unidade de separação sólido-liquido à primeira unidade de evaporação.4. Aparelho de tratamento de águas residuais de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a primeira unidade de evaporação e a segunda unidade de evaporação serem selecionadas de um ou mais dispositivos de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de efeito único, dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos e dispositivo de evaporação instantâneo, respectivamente;de preferência, a primeira unidade de evaporação e/ou a segunda unidade de evaporação são / é dispositivos de evaporação MVR / um dispositivo de evaporação MVR.5. Aparelho de tratamento de águas residuais de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a primeira unidade de separação sólido-liquido e a segunda unidade de separação sólido-liquido serem selecionadas de um ou mais dispositivos de centrifugação, dispositivo de filtragem e dispositivo de sedimentação respectivamente;de preferência, tanto a primeira unidade de separação sólido-liquido como a segunda unidade de separação sólidoliquido são dispositivos de centrifugação.Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 187/2113/136. Aparelho de tratamento de águas residuais de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a unidade de ajuste de pH ser um dispositivo de introdução de ajustador de pH.7. Método para o tratamento de águas residuais contendo sais de amónio que contenham NH4 + , SO42, Cl e Na+, caracterizado por compreender as seguintes etapas:1) tratar águas residuais a serem tratadas pela primeira evaporação, para obter o primeiro vapor contendo amônia e a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio, em que a água residual a ser tratada contém a água residual contendo sais de amônia;
- 2) tratar a primeira solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pela primeira separação sólidoliquido e tratar a fase líquida obtida na primeira separação sólido-liquido por segunda evaporação, para obter o segundo vapor contendo amônia e a segunda solução concentrada que contém cristal de sódio de cloreto;
- 3) tratamento da segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por segunda separação sólidoliquido;em que o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 9, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela primeira evaporação;a primeira evaporação assegura que o cloreto de sódio não se cristalize e precipite;em relação a 1 mol SO42 contido na água residual a ser tratada, o Cl contido na água residual a ser tratada é de 14 mols ou menos.Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 188/2114/138. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a segunda evaporação assegurar que o sulfato de sódio não cristalize e precipite.9. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a água residual a ser tratada ser a água residual contendo sais de amônia; ou a água residual a ser tratada conter as águas residuais contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na segunda separação sólido-líquido;de preferência, em relação a 1 mol SO4 2- contido na água residual a ser tratada, o Cl- contido na água residual a ser tratada é de 13,8 mols ou menos;de preferência, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 10,8, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela primeira evaporação;preferencialmente, o pH da água residual a ser tratada é ajustado com NaOH.10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 9, caracterizado por através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada ser X ou inferior, onde X é a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada quando ambos os sulfato de sódio e cloreto de sódio são saturados nas condições da primeira evaporação;preferencialmente, através da segunda evaporação, a concentração de sulfato de sódio na segunda solução concentrada é Y ou inferior, onde Y é a concentração de sulfato de sódio na segunda solução concentrada quando ambos sulfato de sódio e cloreto de sódio são saturados sob as condições do segunda evaporação;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 189/2115/13 preferencialmente, através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada é de 0,95X a 0,999X;preferivelmente, através da segunda evaporação, a concentração de sulfato de sódio na segunda solução concentrada é de 0,9Y-0,99Y.11. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 9, caracterizado por compreender ainda: tratar a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio; depois tratar a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio por segunda separação sólido-líquido;de preferência, a segunda solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio também contém cristal de sulfato de sódio, o cristal de sulfato de sódio é dissolvido e a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio é obtida no tratamento a baixa temperatura;preferivelmente, através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada é X ou menor, onde X é a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada quando ambos sulfato de sódio e cloreto de sódio são saturados sob as condições do primeira evaporação;preferencialmente, através da segunda evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é Y’ou inferior, onde Y é a concentração de sulfato de sódio na solução tratada quando tanto o sulfato de sódio como o cloreto de sódio são saturados sob as condições do tratamento a baixa temperatura;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 190/2116/13 preferencialmente, através da primeira evaporação, a concentração de cloreto de sódio na primeira solução concentrada é de 0,95X a 0,999X;preferencialmente, através da segunda evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é de 0,9’0,99Y’.12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por as condições da segunda evaporação incluírem: temperatura: 30°C ~ 85°C; pressão: -98kPa ~ -58kPa;de preferência, temperatura: 35°C ~ 60°C; pressão:-97,5kPa ~ -87kPa;
preferivelmente, temperatura: 40°C ~ 60°C; pressão: - 97kPa ~ -87kPa; preferivelmente, temperatura: 45°C - - 60°C; pressão: -95kPa ~ -87kPa; preferivelmente, temperatura: 45°C - - 55 °C; pressão: -95kPa ~ -90kPa; de preferência, a temperatura da primeira evaporação é superior à temperatura da segunda evaporação em 5°C ou superior, mais preferencialmente superior a 20°C ou superior, ainda mais preferencialmente superior a 35°C a 70°C, ainda mais preferencialmente superior por 40°C ~ 60°C.13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por as condições da segunda evaporação incluírem: temperatura: 35°C ou superior; pressão: -95kPa ou acima;de preferência, temperatura: 45°C ~ 175°C; pressão:-95kPa ~ 653kPa;de preferência, temperatura: 60°C ~ 175°C; pressão:-87kPa ~ 653kPa;de preferência, temperatura: 75°C ~ 175°C; pressão:Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 191/2117/13-73kPa ~ 653kPa;de preferência, temperatura: 80°C ~ 130°C; pressão:-66kPa ~ 117kPa;de preferência, temperatura: 95°C ~ 110°C; pressão: -37kPa ~ 12kPa.14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por as condições do tratamento a baixa temperatura incluírem: temperatura: 13°C ~ 100°C, preferivelmente 15°C ~ 45°C, mais preferivelmente 15°C ~ 35°C, 17,9°C ~ 35°C;de preferência, a temperatura da primeira evaporação é superior à temperatura do tratamento a baixa temperatura em 5°C ou superior, mais preferencialmente superior a 20°C ou superior, ainda mais preferencialmente superior a 35°C ~ 90°C.15. Método de acordo com qualquer das reivindicações 7 a14, caracterizado por as condições da primeira evaporação incluírem: temperatura: 35°C ou superior; pressão: -95kPa ou acima;preferivelmente, temperatura: 45°C ou superior; pressão: -95kPa i ou acima; de preferência, temperatura: 45°C ~ 365° C; pressão: - 95kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 60°C ~ 365° C; pressão: - 87kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 75 0 C ~ 175 0 C; pressão: -73kPa ~ 653kPa; de preferência, temperatura: 80°C ~ 130° C; pressão: - 66kPa ~ 117kPa; de preferência, temperatura: 95°C ~ 110° C; pressão: - 37kPa ~ 12kPa.Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 192/2118/1316. Método para tratamento de águas residuais contendo sais de amônia que contém NH4 + , SO4 2-, Cl e Na+, caracterizado por compreender as seguintes etapas:1) tratar águas residuais a serem tratadas por terceira evaporação, para obter o terceiro vapor contendo amônia e a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio, em que a água residual a ser tratada contém as águas residuais contendo sais de amônia;2) tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólidoliquido e tratar a fase liquida obtida na terceira separação sólido-liquido por quarta evaporação, para obter o quarto vapor contendo amônia e a quarta solução concentrada que contém cristal de sódio de sulfato;3) tratamento da quarta solução concentrada que contém cristal de sulfato de sódio pela quarta separação sólidoliquido;em que o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 9, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela terceira evaporação;a quarta evaporação assegura que o cloreto de sódio não cristalize e precipite;em relação a 1 mol SO4 2- contido na água residual a ser tratada, o Cl contido na água residual a ser tratada é de 7,15 mol ou mais.17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a água residual a ser tratada ser a água residual contendo sais de amônia; ou a água residual a ser tratada conter as águas residuais contendo sais de amônia e a fase liquida obtida na quarta separação sólido-liquido;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 193/2119/13 preferencialmente, em relação ao 1 mol SCU2- contido na água residual a ser tratada, o Cl- contido na água residual a ser tratada é 9,5 mols ou mais;preferencialmente, em relação a 1 mol SCU2- contido na água residual a ser tratada, o Cl- contido na água residual a ser tratada é 10 mols ou mais;de preferência, o pH da água residual a ser tratada é ajustado para um valor superior a 10,8, antes de a água residual a ser tratada ser tratada pela terceira evaporação;preferencialmente, o pH da água residual a ser tratada é ajustado com NaOH.18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a terceira evaporação assegurar que o sulfato de sódio não cristalize e precipite.19. Método de acordo com qualquer das reivindicações 16 a 18, caracterizado por através da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada ser Y ou menor, onde Y é a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada quando ambos o cloreto de sódio e o sulfato de sódio são saturados nas condições da terceira evaporação;preferencialmente, através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é X ou menor, onde X é a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada quando ambos o cloreto de sódio e o sulfato de sódio são saturados sob as condições do quarta evaporação;preferencialmente, através da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na terceira solução concentrada é de 0,9 Y-0,99 Y;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 194/21110/13 preferivelmente, através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é de 0,95X a 0,999X.20. Método de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado por compreender ainda: tratar a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio por tratamento a baixa temperatura, para obter a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio; depois tratar a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio por terceira separação sólido-liquido;de preferência, a terceira solução concentrada que contém cristal de cloreto de sódio também contém cristal de sulfato de sódio, o cristal de sulfato de sódio é dissolvido e a solução tratada que contém cristal de cloreto de sódio é obtida no tratamento a baixa temperatura;preferivelmente, através da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é Y'ou menor, onde Y’ é a concentração de sulfato de sódio na solução tratada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados sob as condições do tratamento a baixa temperatura;através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é X ou menor, onde X é a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada quando tanto o cloreto de sódio como o sulfato de sódio são saturados nas condições da quarta evaporação;preferivelmente, através da terceira evaporação, a concentração de sulfato de sódio na solução tratada é de 0,9’0,99Y’;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 195/21111/13 preferivelmente, através da quarta evaporação, a concentração de cloreto de sódio na quarta solução concentrada é de 0,95X a 0,999X.21. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopor as condições da terceira evaporação incluírem temperatura: 30°C ~ 85 °C; pressão: - 98kPa - -58kPa; de preferência, temperatura: 35°C ~ 60°C; pressão: 97,5kPa ~ -87kPa; preferivelmente, temperatura: 40°C - - 60°C; pressão: 97kPa ~ -87kPa; preferivelmente, temperatura: 45°C - - 60°C; pressão: 95kPa ~ -87kPa; preferivelmente, temperatura: 45°C - - 55°C; pressão: 95kPa ~ -90kPa;preferivelmente, a temperatura da terceira evaporação inferior temperatura da quarta evaporação a 5°C ou acima, mais preferivelmente inferior a 20°C ou acima, ainda mais preferencialmente inferior a 35°C - 70°C, de preferência inferior por 50°C ~ 59°C.22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por as condições da terceira evaporação temperatura: 35°C ou superior; pressão: -95kPa ou incluírem:acima;de preferência, temperatura:pressão:653kPa;de preferência, temperatura:pressão:653kPa;de preferência, temperatura:pressão:653kPa;de preferência, temperatura:pressão:117kPa;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 196/21112/13 de preferência, temperatura: 95°C ~ 110°C; pressão: 37kPa ~ 12kPa.23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por as condições do tratamento a baixa temperatura incluírem: temperatura: 13°C - 100°C, preferencialmente 15°C - 45°C, mais preferencialmente 15 0 C - 35°C, 17,9°C ~ 35°C;de preferência, a temperatura da quarta evaporação é superior à temperatura do tratamento a baixa temperatura em 5°C ou superior, mais preferencialmente superior a 20° C ou superior, ainda mais preferencialmente superior a 35°C ~ 90°C.24. Método de acordo com qualquer das reivindicações 16 a 23, caracterizado por as condições da quarta evaporação incluírem: temperatura: 35°C ou superior; pressão: -95kPa ou acima;de preferência, temperatura: 45 °C - - 365 °C; pressão: 95kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 60 °C - - 365 °C; pressão: 87kPa ~ 18110kPa; de preferência, temperatura: 75 °C - - 175 °C; pressão: 73kPa ~ 653kPa; de preferência, temperatura: 80 °C - - 130 °C; pressão: 66kPa ~ 117kPa; de preferência, temperatura: 95 °C - - 110 °C; pressão: 37kPa ~ 12kPa.25. Método de acordo com qualquer das reivindicações de 7 a 15, caracterizado por a primeira evaporação e a segunda evaporação serem realizadas com um ou mais dispositivos de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de efeito único, dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos e dispositivo de evaporação instantânea respectivamente;Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 197/21113/13 de preferência, a primeira evaporação é realizada com um dispositivo de evaporação MVR;preferencialmente, a segunda evaporação é realizada com um dispositivo de evaporação MVR.26. Método de acordo com qualquer das reivindicações 16 a 24, caracterizado por a terceira evaporação e a quarta evaporação serem realizadas com um ou mais dispositivos de evaporação MVR, dispositivo de evaporação de efeito único, dispositivo de evaporação de múltiplos efeitos e dispositivo de evaporação instantânea respectivamente;de preferência, a terceira evaporação é realizada com um dispositivo de evaporação MVR;de preferência, a quarta evaporação é realizada com um dispositivo de evaporação MVR.27. Método de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 26, caracterizado por, na água residual contendo sais de amônia, o teor de NHU ser 8mg/L ou superior, o teor de SCU2ser 1 g/L ou superior, o teor de Cl ser 970 mg/L ou superior e o teor de Na+ ser de 510 mg/L ou superior;de preferência, a água residual contendo sais de amônia é a água residual de um processo de produção de catalisador de refinação de peneiras moleculares, alumina ou óleo;preferencialmente, o método compreende ainda o tratamento da água residual contendo sais de amônia por remoção e concentração de impurezas.Petição 870180033280, de 24/04/2018, pág. 198/2111/9AmôniaCloreto de sódio (Sulfato de sódio)AmôniaSulfato de sódio [Cloreto de sódio)
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