CN111252747A - 一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于硝酸废水处理技术领域，提出了一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，包括以下步骤：S1.强力闪蒸气提：将含硝酸或亚硝酸的废水预热加压后进行强力闪蒸气提，进行气体化分离，得到气体NOx和液体；S2.加压加氧强力水吸收：将步骤S1得到的气体NOx送至加压加氧水吸收装置，控制塔内压力为0.04～0.06MPa，温度为24～28℃，得到硝酸和尾气；S3.补氧强化水吸收：将步骤S2得到的尾气采用补氧强化水吸收塔梯度吸收，补氧强化水吸收塔内富集的硝酸向加压加氧水吸收转移，实现尾气NO达标排放。通过上述技术方案，解决了了现有技术中硝酸废水处理效果不好、处理成本高的问题。

Description

一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺
技术领域
本发明属于硝酸废水处理技术领域，涉及一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺。
背景技术
污水包括生活污水和工业污水，其中工业污水对环境的破坏更为的严重，含有硝酸的污水排放到河流中会污染水资源和土地资源，造成水中的生物大量死亡，对环境有着毁灭性的破坏。
目前，对于硝酸废水的处理方法主要化学还原法、生物反硝化法、中和法几种。其中，化学还原法利用硝酸的氧化性，使用化学还原剂将硝态氮还原为氮气或氨，这种方法需要投加大量药剂，可能会带来新的污染，还原产生的氨态氮也是严重的污染物，需要进行进一步处理，容易产生二次污染；生物反硝化法利用反硝化细菌的反硝化作用，将硝态氮还原为氮气，释放至大气中。但由于反硝化细菌生长速度慢、反硝化效率低、对pH耐受范围窄等因素的限制，这种方法无法处理高浓度的硝酸废水，需要用大量的水进行稀释，占地面积大，导致废水处理成本高；中和法使用碱性物质对废水中的硝酸进行中和，再通过提浓等方式进行处理，这种方法实际只是将硝酸转化成硝酸盐，并没有真正的对污染物进行消除。上述问题使得硝酸废水的处理效果不好、处理成本较高。
发明内容
本发明提出一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，解决了现有技术中硝酸废水处理效果不好、处理成本高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，包括以下步骤：
S1.强力闪蒸气提：将含硝酸或亚硝酸的废水预热加压后进行强力闪蒸气提，进行气体化分离，得到气体NOx和液体；
S2.加压加氧强力水吸收：将步骤S1得到的气体NOx通入加压加氧水中，控制压力为0.04～0.06MPa，温度为24～28℃，反应得到硝酸和尾气；
S3.补氧强化水吸收：将步骤S2得到的尾气通入水中，补氧，进一步强化水吸收，反应得到的硝酸向加压加氧水吸收转移，实现尾气NO达标排放。
作为进一步的技术方案，步骤S1中预热温度为58～70℃。
作为进一步的技术方案，步骤S1中强力闪蒸气提的压力为-0.04～-0.05MPa。
作为进一步的技术方案，将步骤S1得到的液体经过靶向吸附剂，液体中残留的有机物被吸附在靶向吸附剂上，吸附在靶向吸附剂的物料进入解析剂中，解析使有机物析出。
作为进一步的技术方案，所述解析剂为90℃热水或乙醇。
作为进一步的技术方案，所述靶向吸附剂为HT-1180，HT-1800，HT-1600中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，步骤S2中得到的硝酸浓度为50％～80％。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，含硝酸或亚硝酸的废水经过强力闪蒸气提使废水中的有机物和稀硝酸、稀亚硝酸分离，稀硝酸、稀亚硝酸气提为NOx，NOx再经过加压加氧强力水吸收，在加压加氧的情况下，NOx气体中的NO与氧气反应生成NO2，NO2与氧气和水反应生成硝酸，通过不断的补氧，使得气体中的NOx不断反应最终生成硝酸，产生的尾气再经过补氧强化水吸收塔生成硝酸，生成的硝酸返回硝酸厂提浓再利用，从而实现了废水中的硝酸再利用。
2、本发明中，对含硝酸或亚硝酸的废水的处理只需要加压加氧，不需要加入其他化学药剂，对环境无污染，处理成本低，且处理效果好，有效解决了现有技术中硝酸废水处理效果不好、处理成本高的问题。
3、本发明中，对含硝酸或亚硝酸的废水的处理工艺，不仅能够有效处理废水中的硝酸，而且能够得副产物硝酸，得到的硝酸可循环利用，因此，在有效处理废水、不污染环境的同时可带来经济效益，适合推广使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，包括以下步骤：
S1.强化闪蒸气提：将苯硝化制备硝基苯反应后分离得到的红色废水预热至68℃，用泵加压送入强化闪蒸气提装置，进行气体化分离，雾化仓内保持压力为-0.05MPa，废水中的稀硝酸气提为NOx；经过强力闪蒸气提，最终得到气体和液体，气体为NOx，液体为残留有机物废水，液体中残留稀硝酸浓度400ppm；
S2.加压加氧强力水吸收：将硝化过程产生的NOx气体与步骤S1得到的NOx气体，一起经过加压加氧水吸收装置，控制塔内压力为0.06MPa、温度控制28℃，得到60％硝酸和尾气，将60％硝酸返硝酸厂提浓成98％硝酸，循环利用；
S3.补氧强化水吸收塔吸收：将步骤S2产生的尾气用补氧强化水吸收塔梯度吸收，补氧强化水吸收塔梯度设置，在补氧强化水吸收塔内，尾气中的NOx经过补氧补水吸收不断的反应成硝酸，低浓度硝酸吸收塔向高浓度硝酸吸收塔转移，最高浓度的硝酸吸收塔内的硝酸向加压加氧强力水吸收转移，最终实现尾气NO达标排放；
S4.有机物脱除：步骤S1得到的液体通过靶向吸附剂HT-1180，残留有机物被吸附在吸附剂上，出水几乎无色；用90℃热水解析有机物，冷却后有机物硝基苯等析出，析出物循环利用，解析水液加热后可循环利用。
实施例2
一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，包括以下步骤：
S1.强化闪蒸气提：将KA油(环己酮和环己醇的混合物)经硝酸氧化，反应后液体温度为70℃，将液体由泵加压送入强化闪蒸气提装置，进行气体化分离，雾化仓内保持压力为-0.05MPa，废水中的稀硝酸气提为NOx；经过强力闪蒸气提，最终得到气体和液体，气体为NOx，液体为残留有机物废水，液体中残留稀硝酸浓度500ppm；
S2.加压加氧强力水吸收：将硝酸氧化过程产生的NOx气体与步骤1得到的气体NOx，一起经过加压加氧水吸收装置，控制塔内压力为0.06MPa、温度控制25℃，得到60％硝酸和尾气，将60％硝酸返硝酸厂提浓成98％硝酸，循环利用；
S3.补氧强化水吸收塔吸收：将步骤S2产生的尾气用补氧强化水吸收塔梯度吸收，补氧强化水吸收塔梯度设置，在补氧强化水吸收塔内，尾气中的NOx经过补氧补水吸收不断的反应成硝酸，低浓度硝酸吸收塔向高浓度硝酸吸收塔转移，最高浓度的硝酸吸收塔内的硝酸向加压加氧强力水吸收转移，最终实现尾气NO达标排放；
S4.精制得高纯度己二酸：将步骤S1得到的液体降温后经两次结晶精制可得高纯度己二酸，两次结晶母液通过靶向吸附剂HT-1800，残留有机物被吸附在吸附剂上，出水几乎无色；用90℃热水解析有机物，冷却后有机物己二酸析出，析出物回一次结晶，循环利用；解析水液加热后可循环利用。
实施例3
S1.强化闪蒸气提：对氨基苯磺酸与亚硝酸重氮化反应制备对重氮基苯磺酸，将反应后分离得到的废水预热至58℃，用泵加压送入强化闪蒸气提装置，进行气体化分离，雾化仓内保持压力为-0.04MPa，将废水中的稀亚硝酸气提为NOx；经过强力闪蒸气提，最终得到气体和液体，气体为NOx，液体为残留有机物废水，液体中残留稀亚硝酸浓度400ppm；
S2.加压加氧强力水吸收：步骤S1得到的气体NOx，经过加压加氧水吸收装置，控制塔内压力为0.04MPa、温度控制24℃，得到60％硝酸和尾气，将60％硝酸返硝酸厂提浓成98％硝酸，循环利用；
S3.补氧强化水吸收塔吸收：将步骤S2产生的尾气用补氧强化水吸收塔梯度吸收，补氧强化水吸收塔梯度设置，在补氧强化水吸收塔内，尾气中的NOx经过补氧补水吸收不断的反应成硝酸，低浓度硝酸吸收塔向高浓度硝酸吸收塔转移，最高浓度的硝酸吸收塔内的硝酸向加压加氧强力水吸收转移，最终实现尾气NO达标排放；
S4.有机物脱除：将步骤S1得到的液体通过靶向吸附剂HT-1600，残留有机物被吸附在吸附剂上，出水几乎无色；用乙醇解析有机物。
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 (7)

1.一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.强力闪蒸气提：将含硝酸或亚硝酸的废水预热加压后进行强力闪蒸气提，进行气体化分离，得到气体NOx和液体；
S2.加压加氧强力水吸收：将步骤S1得到的气体NOx通入加压加氧水中，控制压力为0.04～0.06MPa，温度为24～28℃，反应得到硝酸和尾气；
S3.补氧强化水吸收：将步骤S2得到的尾气通入水中，补氧，进一步强化水吸收，反应得到的硝酸向加压加氧水吸收转移，实现尾气NO达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，步骤S1中预热温度为58～70℃。
3.根据权利要求1所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，步骤S1中强力闪蒸气提的压力为-0.04～-0.05MPa。
4.根据权利要求1所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，步骤S1将步骤S1得到的液体经过靶向吸附剂，液体中残留的有机物被吸附在靶向吸附剂上，吸附在靶向吸附剂的物料进入解析剂中，解析使有机物析出。
5.根据权利要求4所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，所述解析剂为90℃热水或乙醇。
6.根据权利要求4所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，所述靶向吸附剂为HT-1180，HT-1800，HT-1600中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种硝酸低成本清洁生产再利用工艺，其特征在于，步骤S2中得到的硝酸浓度为50％～80％。
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