CN103011456A - 一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法 - Google Patents

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陈彬
杨龙
杨昌勇
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Abstract

本发明公开了一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,将磷酸浓缩系统的蒸汽冷凝水集中后与用于锅炉给水的工业水混合降温,按现有技术中对锅炉原水的常规处理方式处理完毕后用泵送至锅炉装置生产蒸汽;主要包括以下步骤:(1)将冷凝水集中起来;(2)将冷凝水和原水混合,并控制水温;(3)进水,过滤掉杂质,准备开机;(4)送入阳床去除阳离子;(5)送入阴床去除阴离子;(6)送入混床去除阴、阳离子;(7)调节pH值后,送进锅炉生产蒸汽。本发明增加了装置的水处理能力,减少了阴阳离子树脂和絮凝剂的消耗,节约了电耗,降低了水处理成本;延长了阴床和阳床的清理周期,减轻了工人的劳动强度;达到了磷化工企业节能减排的目的。

Description

一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法。
背景技术
[0002] 随着国家对节能减排监管力度的加大,企业的节能减排责任将更加明确。很多企业的节能减排工作面临的 形势非常严峻,多数产品的能耗相对略高,资源和能源的总体利用率偏低。如果不抓紧改进和强化节能减排工作,进一步降低生产成本,提高经济效益,企业在政府和市场的双重压力下就有倒闭的可能。
[0003] 随着磷化工企业的不断发展,磷酸浓缩装置的增多,产生的冷凝水量也不断增大。这些冷凝水的合理利用是企业必须解决的问题。一些企业将冷凝水用于磷酸萃取系统的过滤机,作为洗涤水和磷酸装置尾气洗涤水;这样虽然减少了部分冷凝水,但由于该冷凝水的水质比工业用水好很多,将其作为洗涤水使用并不合理。
[0004] 蒸汽的需求量随着工业社会的发展而增加。在蒸汽的生产工艺中,需要对锅炉给水做大量处理,以保证锅炉的正常运行。现有技术通常采用向原水中投放絮凝剂除去悬浮物,再经阴离子交换树脂、阳离子交换树脂及阴阳混合树脂降低水的总硬度,以防锅炉结垢;或通过加氨调节给水的PH值来保证给水pH,以免腐蚀锅炉及蒸汽管道等设备。然而,无论采用哪种方法来处理锅炉给水都将产生不少费用。
[0005] 在现有技术中,对锅炉给水的处理通常分为几个步骤,先向原水中加入适量的絮凝剂脱去原水中的悬浮物,再进入阳床和阳离子交换树脂交换,去除原水中的阳离子,脱除阳离子的水再进入阴床和阴离子交换树脂交换,去除原水中的阴离子。通过初处理的水再进入混床,再一次和阴、阳离子树脂交换原水中未去除彻底的阴阳离子,从混床出来的水经PH调节后才作为锅炉的给水,用于生产蒸汽。该技术方案对原水的处理不仅要消耗大量的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂,还由于原水中含有大量的阴阳离子,而削弱了水处理装置的处理能力。在蒸汽需求量一定的情况下,水处理装置的工作时间也由于原水中悬浮物以及阴阳离子的增加而延长。
[0006] CN101643203A公开了一种湿法磷酸生产中蒸汽冷凝水的回收利用方法,是将蒸汽冷凝水先引入真空蒸发器蒸发、冷却,产生的蒸汽进入低压蒸汽管网,降温后的冷凝水倒入换热器中进一步冷却后,再送到脱盐水装置进行净化处理,得到的软水供给硫酸装置余热锅炉使用。该技术方案主要是借助于真空蒸汽器和减温减压装置来对蒸汽冷凝水降温处理,该方法增加了真空蒸发器的负荷,加上冷凝水有一定的酸性,在高温条件下对设备要求较高,回造成设备的使用寿命缩短,处理成本增加。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,解决了现有技术中冷凝水利用不合理、锅炉给水处理方法消耗大量离子交换树脂、削弱装置的水处理能力、延长工作时间、处理成本较高的问题。[0008] 一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,是将湿法磷酸生产中的蒸汽冷凝水冷却后送入锅炉使用,其特征在于:先将磷酸浓缩系统的蒸汽冷凝水集中在一起,与用于锅炉给水的工业水混合,经过降温处理后,再按照现有技术中对锅炉原水的常规处理方式处理,处理完毕后用泵送至锅炉装置生产蒸汽。
[0009] 本发明主要包括以下步骤:
[0010] ( I)将冷凝水集中起来:
[0011] 将各磷酸浓缩系统中石墨换热器在生产工艺中产生的蒸汽冷凝水集中在冷凝水回收槽;
[0012] (2)将冷凝水和原水混合,并控制水温:
[0013] 用冷凝水泵将集中的冷凝水输送至水处理装置的调温槽与原水一起混合,通过调 节原水和冷凝水流量,将水温控制在25°C _32°C,确保树脂的最佳工作温度;
[0014] (3)进水,过滤掉杂质,准备开机:
[0015] 水处理装置准备开机时,向水处理原水箱进水,当水位升至原水箱三分之二时,调整高效纤维过滤器至正常状态,再向高效纤维过滤器进水,过滤原水中的杂质;
[0016] (4)送入阳床去除阳离子:
[0017] 经过滤器过滤后的水进入阳床与阳离子树脂的阳离子交换,除去其中的Ca2+、Mg2+阳离子;
[0018] (5)送入阴床去除阴离子:
[0019] 除去阳离子的水进入阴床与阴床内阴离子树脂的阴离子交换,除去其中的阴离子;
[0020] (6)送入混床去除阴、阳离子:
[0021] 经阳床和阴床初步处理过的水中仍含有一定量的阴、阳离子,将从阴床出来的水送入混床,进一步除去其中的阴、阳离子;
[0022] (7)调节pH值后,送进锅炉生产蒸汽:
[0023] 从混床出来的水已经达到锅炉给水标准,用氨水将PH调节至9〜12,然后送入锅炉进行蒸汽的生产。
[0024] 所述步骤(4 )中的交换时间为5秒〜IO秒。
[0025] 所述步骤(5 )中的交换时间为5秒〜IO秒。
[0026] 所述步骤(6)中的维持时间为5秒〜10秒。
[0027] 所述步骤(6)中的混床为体内同步再生式混床或体外再生式混床,其中阴、阳树脂装填比例为2:1。
[0028] 经过取样分析,冷凝水的pH值在6. 3〜6. 5之间,电导率在2L 11〜24. 71us/cm、硬度值为23. O〜31. 05umol/L、悬浮物总平均值为6. 41〜8. 70mg/L,虽然不能做直接作为锅炉的给水,如果作为锅炉给水将使水处理工作量大大降低。
[0029] 为了进一步说明本发明可达到的有益效果,进行了以下试验例:
[0030] 试验例I
[0031] 以70wt/a磷酸浓缩能力的石墨换热器为例,每小时可回收蒸汽冷凝水量及节约原水190吨至200吨,每年可回收冷凝水量13. 68万吨至14. 4万吨。
[0032] 以750t/h的水处理装置为例,冷凝水回收后的原水总硬度从冷凝水回收前的3000umol/L 降至 1500 〜1800umol/L。
[0033] 以70wt/a磷酸浓缩能力的石墨换热器蒸汽冷凝水,用于750t/h的水处理装置回收为例,冷凝水回收利用后阴床、阳床及混床的运行周期明显加长,从冷凝水回用前的18小时延长至26小时,以所有床子再生一次需3. 5小时计,可增加430小时左右的时间以供水处理装置开机,即节省430小时左右的工作时间。
[0034] 试验例2
[0035] 现有750t/h的水处理装置分别为六台阳床、六台阴床和六台混床,以每台阳床再生一次需消耗质量浓度为30%盐酸2. 25吨,每台阴床再生一次需消耗质量浓度为32%氢氧化钠3. O吨,每台混床再生一次需消耗质量浓度为30%盐酸1. 5吨、质量浓度为32%氢氧化钠2. O吨来计,每年可节约阴阳离子树脂再生所消耗的盐酸2800吨左右,节约氢氧化钠3700吨左右。 [0036] 本发明的有益效果:采用了杂质含量低的蒸汽冷凝水和原水混合,大大的降低了原水总硬度及原水的各项指标,既实现了冷凝水的合理利用,又能降低了水处理成本。由于蒸汽冷凝水的回收,原水消耗量减少,节约了输送大量原水所需消耗的电能。冷凝水回收利用后的水处理装置运行时间从使用原水的18小时延长至26小时,每年可减少树脂再生次数123次。综上所述,本发明增强了装置的水处理能力,减少了阴阳离子树脂和絮凝剂的消耗,节约了电耗,降低了水处理成本;延长了阴床和阳床的清理周期,减轻了工人的劳动强度;达到了磷化工企业节能减排的目的。
附图说明
[0037] 图1为本发明的工艺流程图;
[0038] 图2为本发明的设备流程图;
[0039] 图中,1-冷凝水管,2-冷凝水回收槽,3-冷凝水泵,4-调温槽,5-原水槽,6_饮水供水泵,7-高效纤维过滤器,8-过滤水收集槽,9-过滤水供水泵,10-阳床,11-阴床,12-混床,13-净化水收集槽,14-净化水供水泵,15-PH调节槽,16-PH调节剂管。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图和具体实施方式进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
[0041] 图1为本发明的工艺流程图,如图1所示,本发明主要包括以下流程:(I)将冷凝水集中起来;(2)将冷凝水和原水混合,并控制水温;(3)进水,过滤掉杂质,准备开机;(4)送入阳床去除阳离子;(5)送入阴床去除阴离子;(6)送入混床去除阴、阳离子;(7)调节pH值后,送进锅炉生产蒸汽。
[0042] 图2为本发明的设备流程图,如图2所示,本发明主要是将各磷酸浓缩系统中石墨换热器在生产工艺中产生的蒸汽冷凝水经冷凝水管I集中在冷凝水回收槽2中。用冷凝水泵3将集中的冷凝水输送至水处理装置的调温槽4与原水一起混合,原水由原水槽5中输送到调温槽4中,通过调节原水和冷凝水流量,将水温控制在25 V _32°C,确保树脂的最佳工作温度。水处理装置准备开机时,启动饮水供水泵6,向水处理原水箱进水,当水位升至原水箱三分之二时,调整高效纤维过滤器7至正常状态,再向高效纤维过滤器7进水,过滤原水中的杂质。经高效纤维过滤器7过滤后的水收集于过滤水收集槽8,启动过滤水供水泵9而进入阳床10与阳离子树脂的阳离子交换5秒〜10秒,除去其中的Ca2+、Mg2+阳离子;除去阳离子的水进入阴床11与阴床内阴离子树脂的阴离子交换5秒〜10秒,除去其中的阴离子;经阳床和阴床初步处理过的水中仍含有一定量的阴、阳离子,将从阴床出来的水送入混床12交换5秒〜10秒,进一步除去其中的阴、阳离子;混床为体内同步再生式混床或体外再生式混床,其中阴、阳树脂装填比例为2:1。从混床12出来的水已经达到锅炉给水标准, 送入净化水收集槽13,通过净化水供水泵14输送到PH调节槽15,用PH调节剂管16送入氨水将PH调节至9〜12,然后送入锅炉进行蒸汽的生产。

Claims (6)

1. 一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,是将湿法磷酸生产中的蒸汽冷凝水冷却后送入锅炉使用,其特征在于:先将磷酸浓缩系统的蒸汽冷凝水集中在一起,与用于锅炉给水的工业水混合,经过降温处理后,再按照现有技术中对锅炉原水的常规处理方式处理, 处理完毕后用泵送至锅炉装置生产蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,其特征在于: 主要包括以下步骤:(1)将冷凝水集中起来:将各磷酸浓缩系统中石墨换热器在生产工艺中产生的蒸汽冷凝水集中在冷凝水回收槽;(2)将冷凝水和原水混合,并控制水温:用冷凝水泵将集中的冷凝水输送至水处理装置的调温槽与原水一起混合,通过调节原水和冷凝水流量,将水温控制在25°C _32°C,确保树脂的最佳工作温度;(3)进水,过滤掉杂质,准备开机:水处理装置准备开机时,向水处理原水箱进水,当水位升至原水箱三分之二时,调整高效纤维过滤器至正常状态,再向高效纤维过滤器进水,过滤原水中的杂质;(4)送入阳床去除阳离子:经过滤器过滤后的水进入阳床与阳离子树脂的阳离子交换,除去其中的Ca2+、Mg2+阳离子;(5)送入阴床去除阴离子:除去阳离子的水进入阴床与阴床内阴离子树脂的阴离子交换,除去其中的阴离子;(6)送入混床去除阴、阳离子:经阳床和阴床初步处理过的水中仍含有一定量的阴、阳离子,将从阴床出来的水送入混床,进一步除去其中的阴、阳离子;(7)调节pH值后,送进锅炉生产蒸汽:从混床出来的水已经达到锅炉给水标准,用氨水将PH调节至9〜12,然后送入锅炉进行蒸汽的生产。
3.根据权利要求3所述的任一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,其特征在于:所述步骤(4)中的交换时间为5秒〜10秒。
4.根据权利要求3所述的一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,其特征在于: 所述步骤(5)中的交换时间为5秒〜10秒。
5.根据权利要求3所述的一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,其特征在于: 所述步骤(6)中的维持时间为5秒〜10秒。
6.根据权利要求6所述的一种磷酸浓缩系统中冷凝水回收利用的方法,其特征在于: 所述步骤(6)中的混床为体内同步再生式混床或体外再生式混床,其中阴、阳树脂装填比例为 2:1。
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