CN110812877A - 一种草甘膦母液处理方法及装置 - Google Patents

一种草甘膦母液处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种草甘膦母液处理方法及装置,属于化工环保技术领域,克服了现有技术中草甘膦母液处理时氯化钠分离率低的问题。其中装置包括依次相连的结晶罐、转子泵、固液分离装置、输送泵、焚烧装置或超临界水氧化装置和投加装置;所述结晶罐开设有出料口和至少两个加料口,出料口与转子泵相连,任一加料口与投加装置相连。基于同离子效应,向草甘膦母液中通过焦磷酸钠或磷酸钠引入钠离子,减小了氯化钠在草甘膦母液中的溶解度,增大了氯化钠的析出量,进而提高了氯化钠分离效率。同时增加了副产物氯化钠工业盐的产量,保证了工业副产物焦磷酸钠或磷酸钠的纯度。

Description

一种草甘膦母液处理方法及装置
【技术领域】
本发明属于化工环保技术领域,涉及一种草甘膦母液处理方法及装置。
【背景技术】
草甘膦是一种非选择性、无残留及灭生性除草剂,对多年生根杂草非常有效,被广泛用于橡胶、桑、茶、水果等种植地。草甘膦生产中产生的废水通过浓缩工艺进行减量化,产生的草甘膦母液无机盐主要为氯化钠和磷酸钠,草甘膦母液经过中和氧化处理后,经焚烧系统定向转化装置生产粗品焦磷酸钠。
浓缩过程中会产生大量的氯化钠晶体包含在草甘膦浓母液中,草甘膦浓母液需进行固液分离,目前常采用卧式离心机离心处理后再在沉降池中沉降处理,由于氯化钠结晶粒径小,使草甘膦浓母液中的盐大量逃逸,增加了母液中细盐晶的沉降难度,从而导致草甘膦母液中氯化钠分离率低。而草甘膦母液中氯化钠分离率低会带来如下不利影响:(1)在浓母液的输送过程中会有大量未沉降的氯化钠细盐晶被带入定向转化系统,导致在定向转化装置高温燃烧的条件下造成物料熔融挂壁;(2)副产物氯化钠工业盐的产量减少,造成资源浪费;(3)大量未分离的氯化钠混副产物进入焦磷酸钠中,影响副产品焦磷酸钠的纯度,对焦磷酸钠的资源化利用产生不利影响。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术中草甘膦母液处理时氯化钠分离率低的问题,提供一种草甘膦母液处理方法及装置。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种草甘膦母液处理方法,包括以下步骤:
步骤1:将85-95℃的草甘膦母液与焦磷酸钠或磷酸钠充分混合得到混合结晶液;
步骤2:将所述混合结晶液固液分离,分别得到结晶物和上清液;
步骤3:对所述上清液进行焚烧处理或超临界处理,相应得到焦磷酸纳或磷酸钠;
步骤4:将所述步骤3得到的焦磷酸钠或磷酸钠加入85-95℃的草甘膦母液中,重复步骤1-步骤3。
进一步的,所述步骤1中,所述焦磷酸钠或磷酸钠在混合结晶液中的质量含量为焦磷酸钠或磷酸钠在草甘膦母液中饱和溶解度的80-90%。
一种草甘膦母液处理装置,包括依次相连的结晶罐、转子泵、固液分离装置、输送泵、焚烧装置和投加装置;所述结晶罐开设有出料口和至少两个加料口,出料口与转子泵相连,任一加料口与投加装置相连。
一种草甘膦母液处理装置,包括依次相连的结晶罐、转子泵、固液分离装置、输送泵、超临界水氧化装置和投加装置;所述结晶罐开设有出料口和至少两个加料口,出料口与转子泵相连,任一加料口与投加装置相连。
进一步的,还包括与固液分离装置相连的排盐装置。
进一步的,所述排盐装置包括自吸泵和移动装置;所述自吸泵一端伸入固液分离装置的底部,另一端与移动装置相连。
进一步的,还包括磷酸根监测装置;所述磷酸根监测装置一端与投加装置相连,另一端连接于结晶罐的内部,所述磷酸根监测装置的探头位于结晶罐的内部。
进一步的,所述固液分离装置为沉淀池。
进一步的,还包括与焚烧装置或超临界水氧化装置连接的余料回收装置和烟气回收装置。
进一步的,所述结晶罐设有保温层;所述结晶罐内设有与结晶罐内壁相接触的刮刀。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的草甘膦母液处理方法基于同离子效应,通过在草甘膦母液中加入焦磷酸钠或磷酸钠增加钠离子含量,减小了氯化钠在草甘膦母液中的溶液度,进而增大氯化钠的析出量和结晶量,提高了氯化钠分离效率,增加了副产物氯化钠工业盐的产量,减少资源浪费;同时,由于氯化钠分离效率的提高,减少或避免了草甘膦母液中未分离的氯化钠细盐晶进入焚烧处理中,进而减少或避免出现物料熔融挂壁现象。另外,由于处理过程中不引入其他杂离子,保证了焚烧处理和超临界处理工业副产物焦磷酸钠或磷酸钠的纯度。实现了草甘膦母液的无害化和资源化处理。
本发明通过控制焦磷酸钠或磷酸钠的质量含量,保证了草甘膦母液中的钠离子含量,确保处理过程中氯化钠的分离效率稳定维持在较高水平。
本发明的草甘膦母液处理装置,为上述草甘膦母液的处理提供了便捷稳定的装置结构,草甘膦母液和焦磷酸钠或磷酸钠在结晶罐中充分混合并结晶,转子泵和输送泵为装置中的物料提供转送动力,经焚烧装置或超临界水氧化装置处理后产生的焦磷酸钠或磷酸钠,可根据实际处理需求经投加装置添加进结晶罐,实现循环处理。
本发明通过自吸泵将固液分离装置中的结晶物氯化钠吸出至移动装置,由移动装置对结晶物进行转运,实现了氯化钠的回收转运。
本发明的磷酸根监测装置,根据探头监测的磷酸根浓度,控制投加装置是否向结晶罐中添加焦磷酸钠或磷酸钠,以及相应的添加量和添加速率,是装置运行更加稳定。
本发明的固液分离装置为沉淀池,借助重力通过自然沉淀的方法完成固液分离。
本发明的焚烧装置和超临界处理装置连接有余料回收装置和烟气回收装置,余料回收装置主要用于焦磷酸钠或磷酸钠的回收及进一步提纯处理;烟气回收装置可以将经焚烧装置产生的烟气进行回收甚至再利用。是无害化和资源化处理的进一步体现。
本发明结晶罐的保温层能够更好的保证结晶罐内草甘膦母液温度,而刮刀能防止氯化钠结晶粘附于结晶罐内壁。
【附图说明】
图1为本发明草甘膦母液处理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例1中草甘膦母液处理装置的结构示意图;
图3为本发明实施例2中草甘膦母液处理装置的结构示意图。
其中:1-结晶罐;101-出料口;102-加料口;103-刮刀;2-转子泵;3-固液分离装置;4-输送泵;5-焚烧装置;6-投加装置;7-超临界处理装置;8-排盐装置;801-自吸泵;802-移动装置;9-磷酸根监测装置;10-烟气回收装置;11-余料回收装置;12-保温层。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,不是全部的实施例,而并非要限制本发明公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中,当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时,该层/元件可以直接位于该另一层/元件上,或者它们之间可以存在居中层/元件。另外,如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”,那么当调转朝向时,该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明草甘膦母液处理方法,包括以下步骤:
步骤1,将85-95℃的草甘膦母液与焦磷酸钠充分混合得到混合结晶液;
步骤2,将所述混合结晶液固液分离,分别得到结晶物和上清液;
步骤3,对所述上清液进行焚烧处理或超临界处理,得到焦磷酸纳;
步骤4,将所述步骤3得到的焦磷酸钠加入85-95℃的草甘膦母液中,重复步骤1-步骤3。
基于同离子效应,向草甘膦母液中引入焦磷酸钠,能够增加草甘膦母液中的钠离子含量,减小氯化钠在母液中的溶解度,进而增大氯化钠的析出结晶。混合结晶液经固液分离后,分别得到结晶物氯化钠和上清液,上清液经焚烧处理后得到焦磷酸钠,产生的焦磷酸钠部分可以根据需要用于与新的草甘膦母液混合,实现资源化再利用,若有剩余还可以根据需要直接取用或进一步提纯。上述的焚烧处理也可以用超临界处理替换,将有机磷转化为磷酸钠。
为了进一步保证上述处理方法的效率,步骤1中,焚烧处理的焦磷酸钠或超临界处理得到的磷酸钠,在混合结晶液中的质量含量为焦磷酸钠或磷酸钠在草甘膦母液中饱和溶解度的80-90%,使草甘膦母液中的钠离子含量始终保持较高和稳定的状态。
基于上述处理方法的原理,本发明还提供了一种草甘膦母液处理装置。
实施例1
如图2所示,一种草甘膦母液处理装置,包括依次相连的结晶罐1、转子泵2、固液分离装置3、输送泵4、焚烧装置5和投加装置6;所述结晶罐1开设有出料口101和至少两个加料口102,出料口101与转子泵2相连,任一加料口102与投加装置6相连。
实施例2
如图3所示,一种草甘膦母液处理装置,包括依次相连的结晶罐1、转子泵2、固液分离装置3、输送泵4、超临界水氧化装置7和投加装置6;所述结晶罐1开设有出料口101和至少两个加料口102,出料口101与转子泵2相连,任一加料口102与投加装置6相连。
上述实施例1和实施例2的工作原理为:温度约为85-95℃的草甘膦母液与焦磷酸钠或磷酸钠在结晶罐1内充分混合,结晶罐1内可根据需要设置与其内壁相接触的刮刀103,防止氧化钠结晶粘附于结晶罐内,为维持85-95℃的草甘膦母液,结晶罐1还可以设置保温层。然后经转子泵2送入固液分离装置3进行固液分离,上述的固液分离装置可以采用沉淀池,以自然沉淀的方式实现固液分离,也可以是其他固液分离方式,底部的结晶物为氯化钠,上清液经输送泵4送入焚烧装置5或超临界水氧化装置7中,若为焚烧装置5则定向转化为焦磷酸钠,若为超临界水氧化装置7则转化为磷酸钠,部分焦磷酸钠或磷酸钠根据需要再次与草甘膦母液混合重新进行处理,剩余的焦磷酸钠或磷酸钠可进行回收或进一步提纯,最大化的实现资源再利用。
如图1和图2,对实施例1和实施例2进一步优化,得到如下实施例中的优化方案。
实施例3
固液分离装置3还连接有排盐装置8,排盐装置8包括自吸泵801和移动装置802,固液分离装置3中结晶析出的氯化钠沉淀在固液分离装置3的底部,自吸泵801一端伸入固液分离装置3的底部将氯化钠吸出,另一端连接移动装置802,移动装置802可以将自吸泵801吸出的氯化钠进行转运。
实施例4
还包括连接于投加装置6和结晶罐1之间的磷酸根监测装置9,磷酸根监测装置9的探头位于结晶罐1内部。对应的投加装置6选用变频式定量投加装置6,可以定量的向结晶罐中投加焦磷酸钠或磷酸钠,投加量及频次以磷酸根监测装置9为依据,磷酸根监测装置9可以对结晶罐1中的磷酸根含量进行实时监测:当结晶罐1内的磷酸根含量超过磷酸根在草甘膦母液中饱和溶解度的90%时,停止投加;当结晶罐1内的磷酸根含量低于磷酸根在草甘膦母液中饱和溶解度的90%时,持续投加;当结晶罐1内的磷酸根含量低于磷酸根在草甘膦母液中饱和溶解度的80%时,可以增加投加量和频率。确保结晶罐1内磷酸根含量维持在磷酸根在草甘膦母液中饱和溶解度的80-90%之间,保证整个处理装置中处理的稳定性和高效率性。
磷在线检测仪基本原理:磷在线检测仪分析方法采用钼酸铵分光光度法,该方法符合国家标准,属磷监测的国家A类方法,确保了监测数据的准确性和有效性。
待检测水样经由取样泵输送至监测装置,同时监测所需药剂经自动加药装置投加与监测装置(同取样泵进行流量匹配,满足测定需求),其它方法同钼酸铵分光光度法相同,区别为:取样、监测所需药剂为自动加药,比色及数据显示皆在自动情况下进行。
实施例5
焚烧装置5或超临界水氧化装置7还连接有余料回收装置11和烟气回收装置10。固液分离装置3中的上清液经焚烧装置5或超临界水氧化装置7处理后,定向转化为焦磷酸钠或磷酸钠,一部分经投加装置6加入结晶罐1内循环使用,剩余的部分由余料回收装置11收集,根据需要外售、提纯或进一步精制为其他磷酸钠相关产品。烟气回收装置10可以将产生的烟气或热量进行收集,如产生的二氧化碳可收集他用,若是采用超临界水氧化装置7处理,产生的热量可收集再利用,供给草甘膦废水浓缩为草甘膦母液所需热量,实现无害化和资源化处理。
本发明的装置及方法,基于同离子效应,向草甘膦母液中通过焦磷酸钠或磷酸钠引入钠离子,减小了氯化钠在草甘膦母液中的溶解度,增大了氯化钠的析出量,进而提高了氯化钠分离效率。同时增加了副产物氯化钠工业盐的产量,保证了工业副产物焦磷酸钠或磷酸钠的纯度,减小草甘膦母液中未分离的氯化钠细盐晶对焚烧装置5或超临界水氧化装置7的不良影响。是一种可以同时实现草甘膦母液中氯化钠及有机磷无害化和资源化处理的工艺方法。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草甘膦母液处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将85-95℃的草甘膦母液与焦磷酸钠或磷酸钠充分混合得到混合结晶液;
步骤2:将所述混合结晶液固液分离,分别得到结晶物和上清液;
步骤3:对所述上清液进行焚烧处理或超临界处理,相应得到焦磷酸纳或磷酸钠;
步骤4:将所述步骤3得到的焦磷酸钠或磷酸钠加入85-95℃的草甘膦母液中,重复步骤1-步骤3。
2.如权利要求1所述的草甘膦母液处理方法,其特征在于,步骤1中,所述焦磷酸钠或磷酸钠在混合结晶液中的质量含量为焦磷酸钠或磷酸钠在草甘膦母液中饱和溶解度的80-90%。
3.一种草甘膦母液处理装置,其特征在于:包括依次相连的结晶罐(1)、转子泵(2)、固液分离装置(3)、输送泵(4)、焚烧装置(5)和投加装置(6);所述结晶罐(1)开设有出料口(101)和至少两个加料口(102),出料口(101)与转子泵(2)相连,任一加料口(102)与投加装置(6)相连。
4.一种草甘膦母液处理装置,其特征在于:包括依次相连的结晶罐(1)、转子泵(2)、固液分离装置(3)、输送泵(4)、超临界水氧化装置(7)和投加装置(6);所述结晶罐(1)开设有出料口(101)和至少两个加料口(102),出料口(101)与转子泵(2)相连,任一加料口(102)与投加装置(6)相连。
5.如权利要求3或4所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,还包括与固液分离装置(3)相连的排盐装置(8)。
6.如权利要求5所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,所述排盐装置(8)包括自吸泵(801)和移动装置(802);所述自吸泵(801)一端伸入固液分离装置(3)的底部,另一端与移动装置(802)相连。
7.如权利要求6所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,还包括磷酸根监测装置(9);所述磷酸根监测装置(9)一端与投加装置(6)相连,另一端连接于结晶罐(1)的内部,所述磷酸根监测装置(9)的探头位于结晶罐(1)的内部。
8.如权利要求7所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,所述固液分离装置(3)为沉淀池。
9.如权利要求8所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,还包括与焚烧装置(5)或超临界水氧化装置(7)连接的余料回收装置(11)和烟气回收装置(10)。
10.如权利要求9所述的草甘膦母液处理装置,其特征在于,所述结晶罐(1)设有保温层(12);所述结晶罐(1)内设有与结晶罐(1)内壁相接触的刮刀(103)。
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