CN106467341A - 三氯异氰尿酸生产废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三氯异氰尿酸生产废水处理系统及方法，处理系统包括废水储罐、换热器、输送泵、加酸解析塔、盐酸储罐、真空泵、氯气缓冲罐、氯化釜、解析废水储罐、亚硫酸氢钠储罐、氰尿酸生成罐、碱液储罐、板框压滤机、氰尿酸回收罐、压滤液储罐、膜过滤器、树脂吸附塔、蒸发结晶器、盐储罐和冷凝中水管线；处理方法包括(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理。本发明的优点在于本发明处理系统科学合理，处理方法简单有效，彻底解决三氯异氰尿酸废水处理后无法达标排放、产生的废气污染空气等问题，并对处理后的水、盐、气进行回收利用，提高了生产原料利用率。
Description
技术领域：
本发明涉及工业生产废水的处理系统及方法，特别涉及一种三氯异氰尿酸生产废水处理系统及方法。
背景技术：
三氯异氰尿酸的生产方法主要是采用液碱法，即氰尿酸和液碱生成氰尿酸三钠盐，再通入氯气生成三氯异氰尿酸的方法，但在此生产过程中会产生大量废水，废水中含有大量的氯化钠和三氯异氰尿酸，其中氯化钠的回收价值低，三氯异氰尿酸化合物是含三嗪环结构的杂环类化合物，难以降解处理；目前，三氯异氰尿酸生产产生的离心母液和洗涤水等废水一般采用脱氯处理，处理后存在废水变为高盐水并残留部分三氯异氰尿酸，造成处理后的废水仍无法达标排放，同时在储存过程中，废水会释放部分氯气造成空气污染的问题，最终导致三氯异氰尿酸生产产生的废水难处理，废水中的生产原料无法回收利用，造成生产原料的浪费。
发明内容：
本发明的第一个目的在于提供一种提高三氯异氰尿酸生产废水脱氯效率、废水处理效率更高的三氯异氰尿酸生产废水处理系统。
本发明的第二个目的在于提供一种提高三氯异氰尿酸生产废水脱氯效率、有效回收生成原料的三氯异氰尿酸生产废水处理方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施：三氯异氰尿酸生产废水处理系统，其包括废水储罐、换热器、输送泵、加酸解析塔、盐酸储罐、真空泵、氯气缓冲罐、氯化釜、解析废水储罐、亚硫酸氢钠储罐、氰尿酸生成罐、碱液储罐、板框压滤机、氰尿酸回收罐、压滤液储罐、膜过滤器、树脂吸附塔、蒸发结晶器、盐储罐和冷凝中水管线，
所述废水储罐的出口与所述换热器的废水入口连通，所述换热器的废水出口与所述输送泵的入口连通，所述输送泵的出口与所述加酸解析塔的进口连通，所述加酸解析塔的酸液进口与所述盐酸储罐的出口连通，所述加酸解析塔的氯气出口与所述真空泵的进口连通，所述真空泵的出口与所述氯气缓冲罐进气口连通，所述氯气缓冲罐的出气口与所述氯化釜的进气口连通；所述加酸解析塔的废水出口与所述解析废水储罐的进口连通，所述解析废水储罐的试剂进口与所述亚硫酸氢钠储罐的出口连通，所述解析废水储罐的出口与所述氰尿酸生成罐的进口连通；所述氰尿酸生成罐的试剂进口与所述碱液储罐的出口连通，所述氰尿酸生成罐的出口与所述板框压滤机的进口连通；所述板框压滤机的固体出口与所述氰尿酸回收罐进口连通，所述板框压滤机的液体出口与所述压滤液储罐的进口连通，所述压滤液储罐的出口与所述膜过滤器的进口连通；所述膜过滤器的出口与所述树脂吸附塔的进口连通，所述膜过滤器的浓水出口与所述板框压滤机的进口连通；所述树脂吸附塔的出口与所述蒸发结晶器的进口连通，所述蒸发结晶器的固体出口与所述盐储罐的进口连通，所述蒸发结晶器的液体出口与所述冷凝中水管线连通。
进一步的，所述树脂吸附塔内填装有凝胶型树脂。
进一步的，所述蒸发结晶器为机械式蒸汽再压缩蒸发结晶器或多效蒸发结晶器。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施：三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其包括如下步骤：(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理；
(1)废水的加热输送：将所述废水储罐内的三氯异氰尿酸生成废水通过所述换热器加热至35～40℃，然后将加热后的所述三氯异氰尿酸生成废水通过所述输送泵输送至所述加酸解析塔内；
(2)加酸解析：向所述加酸解析塔内加入质量百分比浓度为30％的盐酸，将所述加酸解析塔内的所述三氯异氰尿酸生成废水pH值调至1以下，所述三氯异氰尿酸生成废水与所述盐酸反应产生的氯气和反应后废液，所述氯气通过所述真空泵泵送至所述氯气缓冲罐备用；
(3)反应后废液还原：将所述加酸解析塔内的所述反应后废液输送至所述解析废水储罐中，并向所述解析废水储罐中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品，每1m3的所述反应后废液中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品12.0～12.2Kg，得到还原后废液；
(4)氰尿酸生成：将所述还原后废液输送至所述氰尿酸生成罐中，并向所述氰尿酸生成罐内添加质量百分数浓度为30％氢氧化钠溶液，将所述氰尿酸生成罐内的所述还原后废液pH值调至8.5～9.0并静置4～8h，反应生成氰尿酸结晶物；
(5)压滤：将混有所述氰尿酸结晶物的液体输送至所述板框压滤机中进行压滤处理，所述板框压滤机的工作压力为0.3～0.4Mpa，所述板框压滤机的工作的工作时间为4～6h，压滤处理得到的氰尿酸结晶物固体输送至所述氰尿酸回收罐中，压滤液输送至所述压滤液储罐内并进行后处理；
(6)压滤液后处理：所述压滤液依次通过所述膜过滤器、所述树脂吸附塔和所述蒸发结晶器进行后处理，所述膜过滤器产生的浓水返回至所述板框压滤机中，所述蒸发结晶器产生的固体盐输送至所述盐储罐内，所述蒸发结晶器产生的液体输送至所述冷凝中水管线内。
进一步的，所述真空泵的工作真空度为-0.05～-0.06Kpa。
进一步的，所述膜过滤器的滤膜截留量为200～300Dalton。
进一步的，所述树脂吸附塔的进料流速为0.6～1m/s，吸附时间5～8h，吸附温度为25～35℃之间。
进一步的，所述蒸发结晶器的蒸发温度为85～90℃，所述蒸发结晶器的压缩机出口蒸汽压力为0.55～0.877bar、温度为85～96℃。
本发明的优点：1、本发明处理系统科学合理，处理方法简单有效，彻底解决三氯异氰尿酸废水处理后无法达标排放、产生的废气污染空气等问题，并对处理后的水、盐、气进行回收利用，降低了生成成本，提高了生产原料利用率；2、将三氯异氰尿酸生产过程中产生的废水加热后在送至加酸解析塔内进行加酸脱氯，可使其在加酸脱氯反应进行的更彻底，废水经加酸脱氯处理后，其游离氯含量小于300PPm；3、使用真空泵将加酸解析塔内加酸脱氯产生的氯气抽送至氯化釜，一是可以使加酸解析塔内的加酸脱氯反应进行的更彻底，二是可将处理废水产生的氯气回收利用，节约了生产原料，降低了生产原料的浪费；
附图说明：
图1为本发明废水处理系统示意图。
废水储罐1，换热器2，输送泵3，加酸解析塔4，盐酸储罐5，真空泵6，氯气缓冲罐7，氯化釜8，解析废水储罐9，亚硫酸氢钠储罐10，氰尿酸生成罐11，碱液储罐12，板框压滤机13，氰尿酸回收罐14，压滤液储罐15，膜过滤器16，树脂吸附塔17，蒸发结晶器18，盐储罐19，冷凝中水管线20。
具体实施方式：
实施例1：
如图1所示，三氯异氰尿酸生产废水处理系统，其包括废水储罐1，换热器2，输送泵3，加酸解析塔4，盐酸储罐5，真空泵6，氯气缓冲罐7，氯化釜8，解析废水储罐9，亚硫酸氢钠储罐10，氰尿酸生成罐11，碱液储罐12，板框压滤机13，氰尿酸回收罐14，压滤液储罐15，膜过滤器16，树脂吸附塔17，蒸发结晶器18，盐储罐19和冷凝中水管线20，树脂吸附塔17内填装有凝胶型树脂，蒸发结晶器18为机械式蒸汽再压缩结晶器或多效蒸发结晶器；
废水储罐1的出口与换热器2的废水入口连通，换热器2的废水出口与输送泵3的入口连通，输送泵3的出口与加酸解析塔4的进口连通，加酸解析塔4的酸液进口与盐酸储罐5的出口连通，加酸解析塔4的氯气出口与真空泵6的进口连通，真空泵6的出口与氯气缓冲罐7进气口连通，氯气缓冲罐7的出气口与氯化釜8的进气口连通；加酸解析塔4的废水出口与解析废水储罐9的进口连通，解析废水储罐9的试剂进口与亚硫酸氢钠储罐10的出口连通，解析废水储罐9的出口与氰尿酸生成罐11的进口连通；氰尿酸生成罐11的试剂进口与碱液储罐12的出口连通，氰尿酸生成罐11的出口与板框压滤机13的进口连通；板框压滤机13的固体出口与氰尿酸回收罐14进口连通，板框压滤机13的液体出口与压滤液储罐15的进口连通，压滤液储罐15的出口与膜过滤器16的进口连通；膜过滤器16的出口与树脂吸附塔17的进口连通，膜过滤器16的浓水出口与板框压滤机13的进口连通；树脂吸附塔17的出口与蒸发结晶器18的进口连通，蒸发结晶器18的固体出口与盐储罐19的进口连通，蒸发结晶器18的液体出口与冷凝中水管线20连通。
本实施例科学合理、简单有效，彻底解决三氯异氰尿酸废水处理后无法达标排放、产生的废气污染空气等问题，并对处理后的水、盐、气进行回收利用，降低了生成成本，提高了生产原料利用率。
实施例2：
利用实施例1进行的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其包括如下步骤：(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理；
(1)废水的加热输送：将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水通过换热器2加热至35℃，并将加热后的三氯异氰尿酸生成废水通过输送泵3输送至加酸解析塔4内，将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水加热至35℃，可使其在加酸脱氯反应进行的更彻底，废水经加酸脱氯处理后，其游离氯含量小于300PPm；
(2)加酸解析：向加酸解析塔4内加入质量百分比浓度为30％的盐酸，将加酸解析塔4内的三氯异氰尿酸生成废水pH值调至0.9，三氯异氰尿酸生成废水与盐酸反应产生的氯气和反应后废液，氯气通过真空泵6泵送至氯气缓冲罐7备用，真空泵6的工作真空度为-0.05Kpa，使用真空泵6一是可以使加酸解析塔4内的加酸脱氯反应进行的更彻底，二是可将处理废水产生的氯气回收利用，节约了生产原料，降低了生产原料的浪费；
(3)反应后废液还原：将加酸解析塔4内的反应后废液输送至解析废水储罐9中，并向解析废水储罐9中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品，每1m3的反应后废液中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品12.0Kg，得到还原后废液；
(4)氰尿酸生成：将还原后废液输送至氰尿酸生成罐11中，并向氰尿酸生成罐11内添加质量百分数浓度为30％氢氧化钠溶液，将氰尿酸生成罐11内的还原后废液pH值调至8.5并静置4小时，反应生成氰尿酸结晶物；
(5)压滤：将混有氰尿酸结晶物的液体输送至板框压滤机13中进行压滤处理，板框压滤机13的工作压力为0.3Mpa，板框压滤机的工作的工作时间为4h，压滤处理得到的氰尿酸结晶物固体输送至氰尿酸回收罐14中，压滤液输送至压滤液储罐15内进行后处理；
(6)压滤液后处理：压滤液依次通过膜过滤器16、树脂吸附塔17和蒸发结晶器18进行后处理，膜过滤器16的滤膜截留量为200Dalton；树脂吸附塔17的进料流速为0.6m/s，吸附时间为5小时，吸附时温度为25℃；蒸发结晶器18的蒸发温度为85℃，蒸发结晶器18的压缩机出口蒸汽压力为0.55bar、温度为85℃；膜过滤器16产生的浓水返回至板框压滤机13中，蒸发结晶器18产生的固体盐输送至盐储罐19内，固体盐可用于生产或外销，降低了生产成本；蒸发结晶器18产生的液体输送至冷凝中水管线20内，液体可直接作为冷凝中水回用，降低了企业用水成本，减少了水资源浪费。
实施例3：
利用实施例1进行的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其包括如下步骤：(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理；
(1)废水的加热输送：将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水通过换热器2加热至37℃，并将加热后的三氯异氰尿酸生成废水通过输送泵3输送至加酸解析塔4内，将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水加热至37℃，可使其在加酸脱氯反应进行的更彻底，废水经加酸脱氯处理后，其游离氯含量小于300PPm；
(2)加酸解析：向加酸解析塔4内加入质量百分比浓度为30％的盐酸，将加酸解析塔4内的三氯异氰尿酸生成废水pH值调至0.8，三氯异氰尿酸生成废水与盐酸反应产生的氯气和反应后废液，氯气通过真空泵6泵送至氯气缓冲罐7备用，真空泵6的工作真空度为-0.055Kpa，使用真空泵6一是可以使加酸解析塔4内的加酸脱氯反应进行的更彻底，二是可将处理废水产生的氯气回收利用，节约了生产原料，降低了生产原料的浪费；
(3)反应后废液还原：将加酸解析塔4内的反应后废液输送至解析废水储罐9中，并向解析废水储罐9中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品，每1m3的反应后废液中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品12.1Kg，得到还原后废液；
(4)氰尿酸生成：将还原后废液输送至氰尿酸生成罐11中，并向氰尿酸生成罐11内添加质量百分数浓度为30％氢氧化钠溶液，将氰尿酸生成罐11内的还原后废液pH值调至8.7并静置6小时，反应生成氰尿酸结晶物；
(5)压滤：将混有氰尿酸结晶物的液体输送至板框压滤机13中进行压滤处理，板框压滤机13的工作压力为0.35Mpa，板框压滤机的工作的工作时间为5h，压滤处理得到的氰尿酸结晶物固体输送至氰尿酸回收罐14中，压滤液输送至压滤液储罐15内进行后处理；
(6)压滤液后处理：压滤液依次通过膜过滤器16、树脂吸附塔17和蒸发结晶器18进行后处理，膜过滤器16的滤膜截留量为250Dalton；树脂吸附塔17的进料流速为0.8m/s，吸附时间为6小时，吸附时温度为30℃；所述蒸发结晶器的蒸发温度为87℃，所述蒸发结晶器的压缩机出口蒸汽压力为0.68bar、温度为90℃；膜过滤器16产生的浓水返回至板框压滤机13中，蒸发结晶器18产生的固体盐输送至盐储罐19内，固体盐可用于生产或外销，降低了生产成本；蒸发结晶器18产生的液体输送至冷凝中水管线20内，液体可直接作为冷凝中水回用，降低了企业用水成本，减少了水资源浪费。
实施例4：
利用实施例1进行的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其包括如下步骤：(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理；
(1)废水的加热输送：将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水通过换热器2加热至40℃，并将加热后的三氯异氰尿酸生成废水通过输送泵3输送至加酸解析塔4内，将废水储罐1内的三氯异氰尿酸生成废水加热至40℃，可使其在加酸脱氯反应进行的更彻底，废水经加酸脱氯处理后，其游离氯含量小于300PPm；
(2)加酸解析：向加酸解析塔4内加入质量百分比浓度为30％的盐酸，将加酸解析塔4内的三氯异氰尿酸生成废水pH值调至0.7，三氯异氰尿酸生成废水与盐酸反应产生的氯气和反应后废液，氯气通过真空泵6泵送至氯气缓冲罐7备用，真空泵6的工作真空度为-0.06Kpa，使用真空泵6一是可以使加酸解析塔4内的加酸脱氯反应进行的更彻底，二是可将处理废水产生的氯气回收利用，节约了生产原料，降低了生产原料的浪费；
(3)反应后废液还原：将加酸解析塔4内的反应后废液输送至解析废水储罐9中，并向解析废水储罐9中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品，每1m3的反应后废液中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品12.2Kg，得到还原后废液；
(4)氰尿酸生成：将还原后废液输送至氰尿酸生成罐11中，并向氰尿酸生成罐11内添加质量百分数浓度为30％氢氧化钠溶液，将氰尿酸生成罐11内的还原后废液pH值调至9.0并静置8小时，反应生成氰尿酸结晶物；
(5)压滤：将混有氰尿酸结晶物的液体输送至板框压滤机13中进行压滤处理，板框压滤机13的工作压力为0.4Mpa，板框压滤机的工作的工作时间为6h，压滤处理得到的氰尿酸结晶物固体输送至氰尿酸回收罐14中，压滤液输送至压滤液储罐15内进行后处理；
(6)压滤液后处理：压滤液依次通过膜过滤器16、树脂吸附塔17和蒸发结晶器18进行后处理，膜过滤器16的滤膜截留量为300Dalton；树脂吸附塔17的进料流速为1m/s，吸附时间为8小时，吸附时温度为35℃；所述蒸发结晶器的蒸发温度为90℃，所述蒸发结晶器的压缩机出口蒸汽压力为0.877bar、温度为96℃；膜过滤器16产生的浓水返回至板框压滤机13中，蒸发结晶器18产生的固体盐输送至盐储罐19内，固体盐可用于生产或外销，降低了生产成本；蒸发结晶器18产生的液体输送至冷凝中水管线20内，液体可直接作为冷凝中水回用，降低了企业用水成本，减少了水资源浪费。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.三氯异氰尿酸生产废水处理系统，其特征在于，其包括废水储罐、换热器、输送泵、加酸解析塔、盐酸储罐、真空泵、氯气缓冲罐、氯化釜、解析废水储罐、亚硫酸氢钠储罐、氰尿酸生成罐、碱液储罐、板框压滤机、氰尿酸回收罐、压滤液储罐、膜过滤器、树脂吸附塔、蒸发结晶器、盐储罐和冷凝中水管线，
所述废水储罐的出口与所述换热器的废水入口连通，所述换热器的废水出口与所述输送泵的入口连通，所述输送泵的出口与所述加酸解析塔的进口连通，所述加酸解析塔的酸液进口与所述盐酸储罐的出口连通，所述加酸解析塔的氯气出口与所述真空泵的进口连通，所述真空泵的出口与所述氯气缓冲罐进气口连通，所述氯气缓冲罐的出气口与所述氯化釜的进气口连通；所述加酸解析塔的废水出口与所述解析废水储罐的进口连通，所述解析废水储罐的试剂进口与所述亚硫酸氢钠储罐的出口连通，所述解析废水储罐的出口与所述氰尿酸生成罐的进口连通；所述氰尿酸生成罐的试剂进口与所述碱液储罐的出口连通，所述氰尿酸生成罐的出口与所述板框压滤机的进口连通；所述板框压滤机的固体出口与所述氰尿酸回收罐进口连通，所述板框压滤机的液体出口与所述压滤液储罐的进口连通，所述压滤液储罐的出口与所述膜过滤器的进口连通；所述膜过滤器的出口与所述树脂吸附塔的进口连通，所述膜过滤器的浓水出口与所述板框压滤机的进口连通；所述树脂吸附塔的出口与所述蒸发结晶器的进口连通，所述蒸发结晶器的固体出口与所述盐储罐的进口连通，所述蒸发结晶器的液体出口与所述冷凝中水管线连通。
2.根据权利要求1所述的三氯异氰尿酸生产废水处理系统，其特征在于，所述树脂吸附塔内填装有凝胶型树脂。
3.根据权利要求1所述的三氯异氰尿酸生产废水处理系统，其特征在于，所述蒸发结晶器为机械式蒸汽再压缩蒸发结晶器或多效蒸发结晶器。
4.利用权利要求1-3任意一项所述的三氯异氰尿酸生产废水处理系统处理三氯异氰尿酸生产废水的方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)废水的加热输送；(2)加酸解析；(3)反应后废液还原；(4)氰尿酸生成；(5)压滤；(6)压滤液后处理；
(1)废水的加热输送：将所述废水储罐内的三氯异氰尿酸生成废水通过所述换热器加热至35～40℃，然后将加热后的所述三氯异氰尿酸生成废水通过所述输送泵输送至所述加酸解析塔内；
(2)加酸解析：向所述加酸解析塔内加入质量百分比浓度为30％的盐酸，将所述加酸解析塔内的所述三氯异氰尿酸生成废水pH值调至1以下，所述三氯异氰尿酸生成废水与所述盐酸反应产生的氯气和反应后废液，所述氯气通过所述真空泵泵送至所述氯气缓冲罐备用；
(3)反应后废液还原：将所述加酸解析塔内的所述反应后废液输送至所述解析废水储罐中，并向所述解析废水储罐中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品，每1m3的所述反应后废液中添加纯度为98％的亚硫酸氢钠干品12.0～12.2Kg，得到还原后废液；
(4)氰尿酸生成：将所述还原后废液输送至所述氰尿酸生成罐中，并向所述氰尿酸生成罐内添加质量百分数浓度为30％氢氧化钠溶液，将所述氰尿酸生成罐内的所述还原后废液pH值调至8.5～9.0并静置4～8h，反应生成氰尿酸结晶物；
(5)压滤：将混有所述氰尿酸结晶物的液体输送至所述板框压滤机中进行压滤处理，所述板框压滤机的工作压力为0.3～0.4Mpa，所述板框压滤机的工作的工作时间为4～6h，压滤处理得到的氰尿酸结晶物固体输送至所述氰尿酸回收罐中，压滤液输送至所述压滤液储罐内并进行后处理；
(6)压滤液后处理：所述压滤液依次通过所述膜过滤器、所述树脂吸附塔和所述蒸发结晶器进行后处理，所述膜过滤器产生的浓水返回至所述板框压滤机中，所述蒸发结晶器产生的固体盐输送至所述盐储罐内，所述蒸发结晶器产生的液体输送至所述冷凝中水管线内。
5.根据权利要求4所述的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其特征在于，所述真空泵的工作真空度为-0.05～-0.06Kpa。
6.根据权利要求4所述的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其特征在于，所述膜过滤器的滤膜截留量为200～300Dalton。
7.根据权利要求4所述的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其特征在于，所述树脂吸附塔的进料流速为0.6～1m/s，吸附时间5～8h，吸附温度为25～35℃之间。
8.根据权利要求4所述的三氯异氰尿酸生产废水处理方法，其特征在于，所述蒸发结晶器的蒸发温度为85～90℃，所述蒸发结晶器的压缩机出口蒸汽压力为0.55～0.877bar、温度为85～96℃。
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