CN104383720A - 具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器 - Google Patents

Abstract

本发明一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，它包括壳体，其特点是：还包括波纹填料、相堰装置和隔板，所述波纹填料固连于壳体的容腔内，相堰装置固连于壳体的容腔内，隔板内置于出水口处并密封连接，在波纹填料和相堰装置之间设置挡板并固连。工作时，含有硝基苯和水的浊液由进料口进入硝基苯分离器容腔内，通过波纹填料，逐渐形成层膜向下聚集，实现硝基苯和水分离，分离出的硝基苯经过相堰装置排出硝基苯分离器，分离出的水从出水口排出；当浊液的浊化程度较高时，用相堰装置升高相界面高度，使分离出的硝基苯更纯；当浊液的浊化程度低时，用相堰装置降低相界面高度，提高硝基苯的出口速度。

Description

具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器

技术领域

本发明涉及绝热硝化废水处理的工艺设备，是一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，用于快速分离经初级处理的绝热硝化硝基苯废水中的硝基苯和水。

背景技术

硝基苯行业中，德国麦斯诺公司绝热硝化技术以高效、安全的设计理念取代了原国内的锅式硝化的技术。在绝热硝化工艺中，将废水中的大部分硝基苯和一小部分水从废水中分离出来，这部分硝基苯和水的混合物再进入硝基苯分离器中做进一步的分离。分离后，硝基苯进入到洗涤单元，水则进入到工艺水罐，作为洗涤单元的洗涤水。

传统的硝基苯分离器是采用静止法分离硝基苯和水，通过扩大流动截面积及在挡板的作用下，使液体的流速减缓，利用硝基苯密度大于水密度且互不相溶的特点，使硝基苯和水在重力作用下自然分离，其结构是：硝基苯分离器的壳体中间密封连接进料口，在进料口的对面、上方设置出水口、下方设置硝基苯出口，壳体的容腔、进料口对面内置挡板，挡板顶面与壳体顶面间有一定距离从而具有空隙，硝基苯和水的混合物由进料口进入硝基苯分离器的容腔内，经过一段时间的静止后，当上部的水液面高于挡板时，水从挡板与壳体间的空隙流出、经出水口流出硝基苯分离器，下部的硝基苯从硝基苯出口流出硝基苯分离器，达到硝基苯和水的目的。存在的问题是：要完全分离硝基苯和水需要较长的滞留时间，所以设备体积极为庞大，又因为静止法分离硝基苯和水，设备结构过于简单，遇到硝基苯和水的乳化程度较高时，分离效果不好，分离出的硝基苯中仍夹带大量的水。这部分水与处理过的硝基苯相互乳化，夹带水量增加10~20%左右，为后续工艺处理增加了困难。另一方面，硝基苯分离器分离效果不好也使得分离出去的水中夹带有硝基苯，这部分水再次进入到硝基苯废水汽提塔中处理时，会大大降低塔的效率，增加蒸汽的使用量，增加了硝基苯废水处理的能耗和运行成本。

本设计应用于硝基苯的分离工序后，彻底的解决了老式硝基苯分离的存在的问题，降低的硝基苯废水处理的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对传统硝基苯分离器所存在的问题，提供一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，即能够有效的分离硝基苯和水，又减小设备体积，并且能针对乳化程度不同的硝基苯，做出适度地调节。

本发明解决技术问题的方案是：一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，它包括壳体，所述壳体的中间密封连接进料口，在壳体上方设置出水口、下方设置硝基苯出口，出水口和硝基苯出口位于进料口的对面，壳体的顶面分别设置氮气入口和排气口，壳体的底面设置放净口，氮气入口与氮气气源密封连接，排气口与硝基苯装置排气系统密封连接，其特征是：还包括波纹板填料、相堰装置和隔板，用于调节硝基苯分层界面位置，所述波纹板填料倾斜内置于壳体的容腔内、靠近进料口并固连，相堰装置内置于壳体的容腔内靠近出水口，相堰装置顶端伸出壳体外并固连，隔板内置于出水口和相堰装置之间，隔板的底面等于或低于出水口并密封连接，隔板顶面与壳体的顶面之间距离h从而具有空隙，在波纹板填料和相堰装置之间设置挡板，且挡板顶面密封固连在壳体的顶面。

所述相堰装置的结构是：它包括座体、外管、内管、分层器和调节手柄，所述座体置于壳体的上面并固连，所述外管伸入壳体内，外管顶面与座体固连、底面与壳体底面距离为L，所述内管上部设置过流孔，内管穿装在外管内、底面与壳体底面固连,分层器穿装在内管中，分层器上部伸出壳体与座体螺纹连接，调节手柄与分层器顶端固连。

所述分层器的结构是：它包括调节管和连杆，所述调节管设置过流孔，连杆的一端与调节管顶面固连、另一端与座体螺纹连接。

所述挡板的高度H＞h，h为隔板顶面与壳体的顶面之间的距离。

本发明的工作过程是：含有硝基苯和水的浊液由进料口进入本发明的硝基苯分离器容腔内，通过波纹板填料时，由于重力作用硝基苯液滴开始下沉、接触并润湿波纹板填料，在波纹板填料表面聚集成大液滴，逐渐形成硝基苯层膜，硝基苯层膜沿波纹板填料向下聚集，硝基苯在容腔内以层流状态流动、聚集，最后实现硝基苯和水分离，分离出的硝基苯从相堰装置下部进入相堰装置内，沿相堰装置的内管与外管间的空隙上升，经过内管与壳体顶面间的空隙流进内管，再通过调节管的过流孔和硝基苯出口排出本发明的硝基苯分离器，分离出的水则从本发明的硝基苯分离器的出水口排出；当硝基苯浊液的浊化程度较高时，用调节手柄升高调节管的高度，以升高硝基苯分层界面高度，使相堰装置底部分离出的硝基苯更纯；当硝基苯浊液的浊化程度低时，用调节手柄降低调节管的高度，降低硝基苯分层界面高度，提高硝基苯的出口速度。在本发明的硝基苯分离器工作时，氮气气源通过氮气入口为其充入氮气，使其时刻处于正压状态，避免氧气通过硝基苯分离器进入到硝基苯装置排气系统，以防止安全事故的发生。

本发明的有益效果是:在硝基苯分离器的容腔内倾斜内置波纹板填料，能够缩短硝基苯颗粒沉降距离，加快硝基苯颗粒沉降速度，缩短硝基苯颗粒的滞留时间，填料设计成波纹形更有利于硝基苯液滴润湿板层填料，有利于硝基苯层膜的定向流动，同时，板层填料能使硝基苯浊液在沉降器内的流动状态为层流，有利于硝基苯的聚集。相堰装置能够根据硝基苯浊液的浊化程度通过调整调节管的高度，保证所分离的硝基苯的质量，在硝基苯浊液的浊化程度较高时，通过升高调节管的高度，来升高硝基苯分层界面高度，提高硝基苯的分离纯度；硝基苯浊液的浊化程度低时，通过降低调节管的高度，提高硝基苯的出口速度，从而提高分离效率和效果。具有结构简单、实用方便、成本低廉、效果显著、效率高的优点。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为相堰装置结构示意图；

图3 为波纹板填料的原理示意图。

图中，1 进料口；2 波纹板填料；3 氮气入口；4 排气口；5 相堰装置；6 出水口；7隔板；8 硝基苯出口；9 放净口；10 壳体；11 外管；12调节管；13内管；14 连杆；15座体， 16 调节手柄， 17硝基苯层膜， 18硝基苯分层界面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1～图3 ，本实施例的容积为1.66m3，它包括壳体10、波纹板填料2、相堰装置5和隔板7，用于调节硝基苯分层界面18的位置，所述壳体10的中间密封连接进料口1，在壳体10上方设置出水口6、下方设置硝基苯出口8，出水口6和硝基苯出口8位于进料口1的对面、壳体10的出水口6下方设置观察口，壳体10的顶面分别设置氮气入口3和排气口4，壳体10的底面设置放净口9，氮气入口3与氮气气源密封连接，排气口4与硝基苯装置排气系统密封连接，所述波纹板填料2倾斜内置于壳体10的容腔内、靠近进料口1并用压圈与壳体10固连，相堰装置5内置于壳体10的容腔内靠近出水口6，相堰装置5顶端伸出壳体10外并固连，隔板7内置于出水口6和相堰装置5之间，隔板底面与出水口6等高并密封连接，隔板7顶面与壳体10的顶面之间距离h从而具有空隙，在波纹板填料2和相堰装置5之间设置挡板，且挡板顶面密封固连在壳体10的顶面。所述相堰装置5的结构是：它包括座体15、外管11、内管13、分层器和调节手柄16，所述座体15置于壳体10的上面并通过法兰与壳体10固连，所述外管11伸入壳体10内，外管11顶面与座体15固连、底面与壳体10底面距离为L=100㎜，所述内管13上部设置过流孔，内管13穿装在外管11内、底面与壳体10底面固连，分层器穿装在内管13中，分层器上部伸出壳体10与座体15螺纹连接，调节手柄16与分层器顶端固连。所述分层器的结构是：它包括调节管12和连杆14，所述调节管12设置过流孔，连杆14的一端与调节管12顶面以螺栓固连、另一端与座体15螺纹连接。所述挡板的高度H＞h，h为隔板7顶面与壳体10的顶面之间的距离。

本实施例的工作过程是：含有硝基苯和水的浊液由进料口1进入本发明的硝基苯分离器容腔内，通过波纹板填料2时，由于重力作用硝基苯液滴开始下沉、接触并润湿波纹板填料2，在波纹板填料2表面聚集成大液滴，逐渐形成硝基苯层膜17，硝基苯层膜17沿波纹板填料2向下聚集，硝基苯在容腔内以层流状态流动、聚集，最后实现硝基苯和水分离，分离出的硝基苯从相堰装置5下部进入相堰装置5内，沿相堰装置5的内管13与外管11间的空隙上升、经过内管13与壳体10顶面间的空隙流进内管13，再通过调节管12的过流孔和硝基苯出口8排出本硝基苯分离器，分离出的水则从本发明的硝基苯分离器的出水口6排出；当硝基苯浊液的浊化程度较高时，用调节手柄16升高调节管12的高度，以升高硝基苯分层界面18高度，使相堰装置5底部分离出的硝基苯更纯；当硝基苯浊液的浊化程度低时，用调节手柄16降低调节管12的高度，降低硝基苯分层界面18高度，提高硝基苯的出口速度。在本发明的硝基苯分离器工作时，氮气气源通过氮气入口3为其充入氮气使其时刻处于正压状态，避免氧气通过硝基苯分离器进入到硝基苯装置排气系统，以防止安全事故的发生。

本实施例与现有技术的硝基苯分离器相比具有以下优点：

1本发明的硝基苯分离器体积只有现有技术的硝基苯分离器的30%左右，分离效率却提高到三倍左右。

2 含有硝基苯和水的浊液进入到本发明的硝基苯分离器中时，硝基苯的停留时间为1.8分钟时即可与水分层，现有技术的硝基苯分离器至少需要4.7分钟硝基苯与水才能分层，减少了2.9分钟。

Claims (4)

1.一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，它包括壳体，所述壳体的中间密封连接进料口，在壳体上方设置出水口、下方设置硝基苯出口，出水口和硝基苯出口位于进料口的对面，壳体的顶面分别设置氮气入口和排气口，壳体的底面设置放净口，氮气入口与氮气气源密封连接，排气口与硝基苯装置排气系统密封连接，其特征是：还包括波纹板填料、相堰装置和隔板，所述波纹板填料倾斜内置于壳体的容腔内、靠近进料口并固连，相堰装置内置于壳体的容腔内靠近出水口，相堰装置顶端伸出壳体外并固连，隔板内置于出水口和相堰装置之间，隔板底面等于或低于出水口并密封连接，隔板顶面与壳体的顶面之间距离h从而具有空隙，在波纹板填料和相堰装置之间设置挡板，且挡板顶面密封固连在壳体的顶面。

2.如权利要求1所述的一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，其特征是：所述相堰装置包括座体、外管、内管、分层器和调节手柄，所述座体置于壳体的上面并固连，所述外管伸入壳体内，外管顶面与座体固连、底面与壳体底面距离为L，所述内管上部设置过流孔，内管穿装在外管内、底面与壳体底面固连,分层器穿装在内管中，分层器上部伸出壳体与座体螺纹连接，调节手柄与分层器顶端固连。

3.如权利要求2所述的一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，其特征是：所述分层器包括调节管和连杆，所述调节管设置过流孔，连杆的一端与调节管顶面固连、另一端与座体螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种具有硝基苯分层界面调节装置的硝基苯分离器，其特征是：所述挡板的高度H＞h，h为隔板顶面与壳体的顶面之间的距离。