CN115490356A - 草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法 - Google Patents

草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法,母液和压缩空气通过母液输入口和压缩空气进口与多个列管换热器管程连通,列管换热器与预热器连通,预热器与塔式反应器底部的反应进液口连通,塔式反应器顶部的反应出液口与多个列管换热器壳程连通,列管换热器壳程串联并通过冷凝器与气液分离器连通,气液分离器将气液进行分离。解决了传统蛇管反应器所面临反应时间短,混合不均匀,反应不充分的问题。塔式反应器化学反应过程充分彻底,连续操作稳定可靠,在一台反应器内完成全部氧化反应,相对于传统反应器氧化率高,温度压力控制平稳,操作弹性大,本质安全水平得到了很大的提高。

Description

草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法
技术领域
本发明涉及草甘膦生产领域,尤其是涉及一种草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法。
背景技术
草甘膦是一种高效、低毒、广谱、灭生性、非选择性除草剂,具有优良的生物特性,是全球产量最大的除草剂品种。目前,国内草甘磷主流生产工艺有两条路线:烷基酯法(甘氨酸法)和亚氨基二乙酸法(IDA法)。国外的生产工艺则主要是美国孟山都公司的亚氨基二乙酸法。我国草甘膦70%的产能是采用以甘氨酸和亚磷酸二甲酯为主要原料的烷基酯法生产,该方法以甲醇为反应溶剂,在催化剂三乙胺的存在下,甘氨酸、多聚甲醛、亚磷酸二甲酯反应得到合成液(草甘膦合成液)。一定比例的合成液与盐酸混合后,使用蒸汽升温至反应终点温度,随温度升高发生水解、酸解反应,生成草甘膦以及副产物甲缩醛和氯甲烷,甲缩醛、甲醇、氯甲烷等蒸汽自反应器中蒸出。酸解反应结束后剩余的液相为草甘膦料浆,经结晶、分离、洗涤、干燥得符合国标的草甘膦原药,滤液通过加碱中和、精馏等工序回收其中的三乙胺后得到草甘膦母液。
草甘膦母液是一种生产草甘膦原药过程中产生的废水,其成分复杂,主要含有机磷、COD和氯化钠等物质,我公司目前采用湿式氧化技术对这种有机废水进行处理,废水中的有机物在一定温度和压力下与空气发生氧化反应,后通过冷冻结晶提取其中的无机磷(磷酸氢二钠),回收其中的磷资源,回收了磷酸氢二钠的滤液经过MVR蒸发浓缩提取其中的氯化钠,得到浓缩液经过焚烧后得到的粗品焦磷酸钠,回收剩余的磷资源,前期由于前端氧化率不高,有机磷转化为高附加值磷酸氢二钠不彻底,造成滤液通过MVR蒸发后浓缩倍数不高,从而导致浓缩液产量高,焚烧处理成本高,且焚烧后得到的粗品焦磷酸钠价值较低,故急需提出一种新技术,从源头将母液中的有机磷等有机物充分氧化,得到无机磷酸盐进行回收,最大程度的提取有效磷资源,变废为宝,提高磷资源利用率,以免进入后续工序影响蒸发浓缩倍数,得到价值不高的副产物粗品焦磷酸钠。
本过程中,所谓湿式氧化实为草甘膦母液和空气分别通过泵和空压机输送至系统内,混合后在一定温度和压力下进行氧化反应,将母液中的有机磷氧化为无机磷,从而回收得到磷酸盐产品,将母液中的COD等有机物氧化为无机物,在本技术方案中,以上统一简称为湿式氧化。
上述氧化反应的气相尾气主要成分为水、二氧化碳、氮氧化物和无机氨等混合气体,该尾气去往尾气吸收装置进行处理,通过水洗、酸洗、碱洗处理后达标排放。
甘氨酸法草甘膦生产已有30余年生产历史,草甘膦母液湿式氧化技术也早已在工业上已实现连续化,由于受工艺条件、设备材质、尾气排放等因素的限制,草甘膦母液湿式氧化处理的氧化率一直不高。
草甘膦母液湿式氧化工艺存在以下问题:1.由于草甘膦母液中氯化钠含量较高(15%-18%),且氧化工艺温度在200℃以上,氯离子对材料的腐蚀较为严重,从而制约了氧化工艺条件的控制,氧化率不高,磷资源在前端回收不彻底。2.由于氧化率不高,磷资源在前端回收不彻底,造成后续通过蒸发浓缩后需焚烧处理的浓缩液总量大。3、若采用湿式催化氧化来处理草甘膦母液,若采用均相催化剂,则必将引入新物质,均相催化剂若无法彻底的分离回收,将对后续副产物质量和工艺控制带来很大的麻烦。若采用非均相催化剂,运行一定周期后,将面临催化剂效率降低、失活或更换的问题,影响装置的连续稳定运行,同时也制约了生产装置的放大和本质安全的提升。而采用新方法提高装置氧化率后,不需引入新物质,可以完全克服这些缺点。因此草甘膦母液湿式氧化处理工艺及装置开发是草甘膦生产企业主要研究方向之一。
专利CN201410808526.2(申请号)公开了一种草甘膦母液催化氧化处理设备及工艺,将催化剂硝酸铜•三水溶液与草甘膦母液经静态混合器混合后,在温度为210±5℃,压力为4MPa的氧化系统下,进行催化反应,其中,氧化系统为:列管换热器-套管换热器-中压换热器-蛇管换热器-套管换热器的循环回路。解决了草甘膦母液氧化反应不完全,氧化反应温度、压力高,危险性较大,反应对设备腐蚀性较大等现实问题。该方法可实现草甘膦母液高效氧化,氧化率尚可,但引入了新的杂质铜离子,且铜离子与母液中氧化后的氨进行络合反应,无法将其进行彻底分离,从而进入后续工序中,影响磷酸氢二钠、氯化钠、焦磷酸钠的产品质量,且影响后续焚烧工序的正常运行。
专利CN201510429908.9公开了一种湿式催化氧化处理草甘膦废水的方法。该湿式催化氧化方法采用两种催化剂,分两段在中温中压条件(反应温度90~160℃,氧分压0.1~1MPa)下进行湿式催化氧化反应。一段湿式催化氧化采用含氮多孔炭材料为催化剂,将废水中的有机膦氧化为无机磷。然后进入二段湿式催化氧化反应器,在含氮多孔炭负载的贵金属催化剂的作用下,将废水中的甲醛、甲酸等有机物彻底氧化为二氧化碳和水。该方法的采用负载型金属催化剂,流程复杂,且固定床催化剂将面临失活和更换的问题,达到运行周期后需全面停车,给连续运行带来很大的困扰。
专利CN201610332420.9公开了一种生产草甘膦过程中产生的废水的处理方法,属于废水处理技术领域。本发明的处理方法包括制备催化剂以及在滴流床反应器中采用所述催化剂对生产草甘膦过程中产生的废水进行处理。本方法同样采用负载型金属催化剂,流程复杂,也面临催化剂失活和更换的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法,解决草甘膦母液湿式氧化处理的问题。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,母液和压缩空气通过母液输入口和压缩空气进口与多个列管换热器管程连通,列管换热器与预热器连通,预热器与塔式反应器底部的反应进液口连通,塔式反应器顶部的反应出液口与多个列管换热器壳程连通,列管换热器壳程串联并通过冷凝器与气液分离器连通,气液分离器将气液进行分离。
优选方案中,塔式反应器内部设有多级反应区,反应区通过分布混合板隔开,分布混合板下方设有加热隔板,加热隔板内部为中空结构,加热隔板设有上下连通的连通喷管。
优选方案中,加热隔板两侧分别与加热进口和加热出口连通。
优选方案中,连通喷管中部为缩口结构,且缩口结构上下两侧呈喇叭形开口,连通喷管上端开口位置设有梯形的喷液座,喷液座内部设有喷液孔。
优选方案中,喷液座内部的喷液孔上下两端呈喇叭形开口,且喷液孔中部的缩口靠近连通喷管开口位置。
优选方案中,多块分布混合板上的通孔交错分布;
分布混合板下端面设置在安装座上。
优选方案中,每级反应区一侧均设有温度传感器,温度传感器一侧设有取样管口。
优选方案中,塔式反应器上还设有多个检修孔;
气液分离器的尾气出气口与尾气处理装置连通;
气液分离器的反应出液口与缓冲罐连通。
该方法包括:
S1、将草甘膦母液与定量的空气分别通过泵和空压机输送至列管换热器管程中,再通过预热器进行混合和预热;
S2、预热混合好的物料从塔式反应器底部反应进液口连续进入塔式反应器内;
S3、在各反应区,空气与母液通过分布板混合、气液传质,进行氧化,草甘膦母液中的有机物与空气中的氧发生反应,通过三级反应区的氧化反应后,逐渐降解为CO2和H2O,草甘膦等有机磷氧化为无机磷酸盐,从而达到了氧化分解有机物的目的;
S4、通过塔式反应器氧化后得到的物料,经过塔式反应器顶部反应出液口出液,与塔式反应器的物料进行换热后进入气液分离器,去除其中的不凝气后进入下一工序回收磷酸氢二钠;
S5、草甘膦母液进入到塔式反应器底部,草甘膦母液通过加热隔板上的多个连通喷管,减缓了草甘膦母液的流速,加热隔板内部通过加热进口和加热出口循环注入热油,使连通喷管内部的草甘膦母液保持反应温度;
S6、喷液座将草甘膦母液均匀喷出,喷液座在和分布混合板的配合下,以达到让草甘膦母液和空气实现微观混合,充分接触,达到湍流的效果
一级反应区、二级反应区和三级反应区内部温度由温度传感器监控。
该方法包括:
A1、塔式反应器一级反应区操作温度控制在200~220℃范围,;
塔式反应器二级反应区操作温度控制在220~240℃的范围;
塔式反应器三级反应区操作温度控制在240~260℃的范围内;
物料在塔内停留时间1.5小时;
A2、从塔式反应器出来的氧化液通过换热后进入气液分离器,在气液分离器出口及时采样情分析化验反应转化况,氧化率提高至80-90%,氧化液进入后续冷冻结晶工序,降温至10℃以下,经固液分离和洗涤、精制得到磷酸氢二钠产品;
A3、草甘膦母液按3-4m³/h的流量进入湿式氧化装置,通过列管换热器和预热器后进入塔式反应器一级反应区,在反应器一级反应区操作温度控制在200~220℃;
A4、液相经一级反应区的分布混合板进入二级反应区,二级反应区液相操作温度控制在220~240℃;
A5、液相经二级反应区的分布混合板进入三级反应区,三级反应区液相操作温度控制在240~260℃,物料通过塔式反应器三级反应区的总停留时间为1.5小时,草甘膦母液在其中得到充分氧化,氧化后从反应器出口流出;
A6、经列管换热器壳程进入气液分离器,控制气液分离器气相操作压力在5-6MPa;
A7、气相进入尾气系统进行处理后达标排放,液相进入后续工序处理,通过冷冻结晶、精制等工序,回收磷酸氢二钠,得到二水磷酸氢二钠70kg/h,含量为98%,氧化率80-90%。
本发明提供了一种草甘膦母液湿式氧化处理系统及氧化处理方法,实现草甘膦母液高效氧化,提高草甘膦母液湿式氧化工艺的氧化率,实现磷资源的高附加值利用。本发明通过设计成不同的反应功能区段和优化氧化反应过程的工艺条件促进氧化反应的进行,使草甘膦母液中的有机组分充分氧化;基于反应工程基本原理和流体静力学的原则,采用塔式反应器代替传统的蛇管反应器,塔板反应器增加折流板、分布器,提高反应器内部高度空间,延长气液两相流接触时间,将物料在装置内的反应停留时间由0.5小时提高至1.5小时;将反应温度精准提高至最佳控制温度250-260℃,提高氧化反应速率;改变反应器内流体流动类型,通过在反应器内增加分布板、改变流速和管径等措施,将流体的流动状态由层流转变为湍流,增加了母液和空气在反应器内的质点间的碰撞和混合,使传质传热更加充分,以强化反应转化和氧化效果,实现稳定可靠的连续氧化,解决现有已经公开的草甘膦母液湿式氧化过程中反应不彻底,混合不均匀,工艺条件控制不稳定的问题,且无需添加催化剂,就可提高母液中有机组分的氧化率,避免了催化剂加入后带来的后续工艺控制和产品质量的问题。同时,提高了后续蒸发浓缩倍数,降低了浓缩液总量和草甘膦母液处理成本。
本发明的另一个目的是提升湿式氧化装置的本质安全,塔式反应器温度控制更加平稳,操作弹性大,停车保压、系统恒温工艺控制得到了保证,停车保压从0.5h左右提高至2h,同时系统的温度与压力控制更加平稳,也降低了温度或压力波动安全风险系数。
本发明的留一个有益效果是,湿式氧化工艺的反应器采用一塔工艺,塔体及内构件一体化制作,设备台套数少,工艺流程简短,装置更加集成化、集约化。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明总体反应系统图;
图2是本发明塔式反应器结构图;
图3是本发明塔式反应器反应区结构图。
图中:塔式反应器1;反应进液口101;检修孔102;反应出液口103;取样管口104;预热器2;列管换热器3;柱塞泵4;母液输入口5;压缩空气进口6;尾气出气口7;气液分离器8;成品出液口9;冷凝器10;一级反应区11;二级反应区12;三级反应区13;温度传感器14;分布混合板15;通孔1501;安装座1502;喷液座16;加热隔板17;加热进口1701;加热出口1702;连通喷管18。
具体实施方式
实施例1
如图1~3所示,一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,母液和压缩空气通过母液输入口5和压缩空气进口6与多个列管换热器3管程连通,列管换热器3与预热器2连通,预热器2与塔式反应器1底部的反应进液口101连通,塔式反应器1顶部的反应出液口103与多个列管换热器3壳程连通,列管换热器3壳程串联并通过冷凝器10与气液分离器8连通,气液分离器8将气液进行分离。草甘膦母液湿式氧化处理过程中提高装置氧化率的生产流程为:将草甘膦母液与空气混合后依次通过6级列管换热器3管程,一级预热器预2热后,进入塔式反应器1,进行充分的氧化反应,反应完成后得到的氧化液进入6级列管换热器3壳程,对进入列管换热器3的母液进行预热,而后进入气液分离器,将氧化产生的二氧化碳、氮氧化物等进行气液分离,而后进入后续工序,通过冷冻结晶、蒸发浓缩、焚烧等工序回收其中的磷酸氢二钠、氯化钠和焦磷酸钠。
所述草甘膦母液是一种生产草甘膦原药过程中产生的废水,其成分复杂,主要含有机磷、有机物和氯化钠等物质。所述空气为通过空压机压缩后得到的压缩空气。
优选方案中,塔式反应器1内部设有多级反应区,反应区通过分布混合板15隔开,分布混合板15下方设有加热隔板17,加热隔板17内部为中空结构,加热隔板17设有上下连通的连通喷管18。加热隔板17两侧分别与加热进口1701和加热出口1702连通。连通喷管18中部为缩口结构,且缩口结构上下两侧呈喇叭形开口,连通喷管18上端开口位置设有梯形的喷液座16,喷液座16内部设有喷液孔。喷液座16内部的喷液孔上下两端呈喇叭形开口,且喷液孔中部的缩口靠近连通喷管18开口位置。塔式反应器1在一台反应器中实现了平推流和全混流反应器的复合功能。
通过设计成不同的反应区和优化氧化反应过程工艺参数,通过分布板和折流板实现微观混合,促进接触效果,增加了氧化反应停留时间。
解决了传统蛇管反应器所面临反应时间短,混合不均匀,反应不充分的问题。塔式反应器化学反应过程充分彻底,连续操作稳定可靠,在一台反应器内完成全部氧化反应,相对于传统反应器氧化率高,温度压力控制平稳,操作弹性大,本质安全水平得到了很大的提高。
优选方案中,多块分布混合板15上的通孔1501交错分布,分布混合板15下端面设置在安装座1502上。
连通喷管18、喷液座16和多块分布混合板15配合,通过分布板和折流板实现微观混合,促进接触效果,增加了氧化反应停留时间。以达到让草甘膦母液和空气实现微观混合,充分接触,达到湍流的效果。
优选方案中,每级反应区一侧均设有温度传感器14,温度传感器14一侧设有取样管口104。实现对各个反应区反应温度的精准监控,与系统运行压力进行连锁,达到精准控温,平稳控压的效果。
优选方案中,塔式反应器1上还设有多个检修孔102;方便对塔式反应器1内部进行检修。
气液分离器8的尾气出气口7与尾气处理装置连通;对尾气进行处理。
气液分离器8的反应出液口103与缓冲罐连通。
实施例2
结合实施例1进一步说明,如图1-3所示结构,将草甘膦母液与定量的空气分别通过泵和空压机输送至列管换热器3管程中,再通过预热器进行混合和预热;
预热混合好的物料从塔式反应器1底部反应进液口101连续进入塔式反应器1内;
在各反应区,空气与母液通过分布板混合、气液传质,进行氧化,草甘膦母液中的有机物与空气中的氧发生反应,通过三级反应区的氧化反应后,逐渐降解为CO2和H2O,草甘膦等有机磷氧化为无机磷酸盐,从而达到了氧化分解有机物的目的;
通过塔式反应器1氧化后得到的物料,经过塔式反应器1顶部反应出液口103出液,与塔式反应器1的物料进行换热后进入气液分离器8,去除其中的不凝气后进入下一工序回收磷酸氢二钠;
草甘膦母液进入到塔式反应器1底部,草甘膦母液通过加热隔板17上的多个连通喷管18,减缓了草甘膦母液的流速,加热隔板17内部通过加热进口1701和加热出口1702循环注入热油,使连通喷管18内部的草甘膦母液保持反应温度;
喷液座16将草甘膦母液均匀喷出,喷液座16在和分布混合板15的配合下,以达到让草甘膦母液和空气实现微观混合,充分接触,达到湍流的效果
一级反应区11、二级反应区12和三级反应区13内部温度由温度传感器14监控。
实施例3
结合实施例1-2进一步说明,如图1-3所示结构,从塔式反应器出来的氧化液通过换热后进入气液分离器,在气液分离器出口及时采样分析化验反应转化情况,氧化率可提高至80-90%,氧化液进入后续冷冻结晶工序,降温至10℃以下,经固液分离和洗涤、精制得到磷酸氢二钠产品。
草甘膦母液按4m³/h的流量进入湿式氧化装置,通过前面列管换热和预热器后进入塔式反应器第一反应区,在反应器第一级反应操作温度控制在200~220℃;液相经第一反应区的多级分布板进入第二反应区,第二反应区液相操作温度控制在220~240℃;液相经第二反应区的多级分布板进入第三反应区,第三反应区液相操作温度控制在240~260℃,物料通过塔式反应器三级反应区的总停留时间为1.5小时,
草甘膦母液在其中得到充分氧化,氧化后从反应器出口流出,经列管换热器壳程进入气液分离器,控制气液分离器气相操作压力在5-6MPa;气相进入尾气系统进行处理后达标排放,液相进入后续工序处理,通过冷冻结晶、精制等工序,回收磷酸氢二钠,得到二水磷酸氢二钠80kg/h,含量为98%,氧化率80-90%。
实施例4
结合实施例1-2进一步说明,如图1-3所示结构,塔式反应器1一级反应区11操作温度控制在200~220℃范围,优选地控制在210-215℃;
塔式反应器1二级反应区12操作温度控制在220~240℃的范围,优选地控制在230-235℃;
塔式反应器1三级反应区13操作温度控制在240~260℃的范围内,优选地控制在250-255℃;
物料在塔内停留时间1.5小时;
从塔式反应器出来的氧化液通过换热后进入气液分离器,在气液分离器出口及时采样分析化验反应转化情况,氧化率可提高至80-90%,氧化液进入后续冷冻结晶工序,降温至10℃以下,经固液分离和洗涤、精制得到磷酸氢二钠产品。
草甘膦母液按3.5m³/h的流量进入湿式氧化装置,通过前面列管换热和预热器后进入塔式反应器第一反应区,在反应器第一级反应操作温度控制在200~220℃;液相经第一反应区的多级分布板进入第二反应区,第二反应区液相操作温度控制在220~240℃;液相经第二反应区的多级分布板进入第三反应区,第三反应区液相操作温度控制在240~260℃,物料通过塔式反应器三级反应区的总停留时间为1.5小时,草甘膦母液在其中得到充分氧化,氧化后从反应器出口流出,经列管换热器壳程进入气液分离器,控制气液分离器气相操作压力在5-6MPa;气相进入尾气系统进行处理后达标排放,液相进入后续工序处理,通过冷冻结晶、精制等工序,回收磷酸氢二钠,得到二水磷酸氢二钠70kg/h,含量为98%,氧化率80-90%。
实施例5
结合实施例1-2进一步说明,如图1-3所示结构,塔式反应器1一级反应区11操作温度控制在200~220℃范围,优选地控制在210-215℃;
塔式反应器1二级反应区12操作温度控制在220~240℃的范围,优选地控制在230-235℃;
塔式反应器1三级反应区13操作温度控制在240~260℃的范围内,优选地控制在250-255℃;
物料在塔内停留时间1.5小时;
从塔式反应器出来的氧化液通过换热后进入气液分离器,在气液分离器出口及时采样分析化验反应转化情况,氧化率可提高至80-90%,氧化液进入后续冷冻结晶工序,降温至10℃以下,经固液分离和洗涤、精制得到磷酸氢二钠产品。
草甘膦母液按3m³/h的流量进入湿式氧化装置,通过前面列管换热和预热器后进入塔式反应器第一反应区,在反应器第一级反应操作温度控制在200~220℃;液相经第一反应区的多级分布板进入第二反应区,第二反应区液相操作温度控制在220~240℃;液相经第二反应区的多级分布板进入第三反应区,第三反应区液相操作温度控制在240~260℃,物料通过塔式反应器三级反应区的总停留时间为1.5小时,草甘膦母液在其中得到充分氧化,氧化后从反应器出口流出,经列管换热器壳程进入气液分离器,控制气液分离器气相操作压力在5-6MPa;气相进入尾气系统进行处理后达标排放,液相进入后续工序处理,通过冷冻结晶、精制等工序,回收磷酸氢二钠,得到二水磷酸氢二钠60kg/h,含量为98%,氧化率80-90%。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:母液和压缩空气通过母液输入口(5)和压缩空气进口(6)与多个列管换热器(3)管程连通,列管换热器(3)与预热器(2)连通,预热器(2)与塔式反应器(1)底部的反应进液口(101)连通,塔式反应器(1)顶部的反应出液口(103)与多个列管换热器(3)壳程连通,列管换热器(3)壳程串联并通过冷凝器(10)与气液分离器(8)连通,气液分离器(8)将气液进行分离。
2.根据权利要求1所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:塔式反应器(1)内部设有多级反应区,反应区通过分布混合板(15)隔开,分布混合板(15)下方设有加热隔板(17),加热隔板(17)内部为中空结构,加热隔板(17)设有上下连通的连通喷管(18)。
3.根据权利要求2所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:加热隔板(17)两侧分别与加热进口(1701)和加热出口(1702)连通。
4.根据权利要求2所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:连通喷管(18)中部为缩口结构,且缩口结构上下两侧呈喇叭形开口,连通喷管(18)上端开口位置设有梯形的喷液座(16),喷液座(16)内部设有喷液孔。
5.根据权利要求4所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:喷液座(16)内部的喷液孔上下两端呈喇叭形开口,且喷液孔中部的缩口靠近连通喷管(18)开口位置。
6.根据权利要求1所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:多块分布混合板(15)上的通孔(1501)交错分布;
分布混合板(15)下端面设置在安装座(1502)上。
7.根据权利要求1所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:每级反应区一侧均设有温度传感器(14),温度传感器(14)一侧设有取样管口(104)。
8.根据权利要求1所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统,其特征是:塔式反应器(1)上还设有多个检修孔(102);
气液分离器(8)的尾气出气口(7)与尾气处理装置连通;
气液分离器(8)的反应出液口(103)与缓冲罐连通。
9.根据权利要求1-8任一项所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统的氧化处理方法,其特征是:该方法包括:
S1、将草甘膦母液与定量的空气分别通过泵和空压机输送至列管换热器(3)管程中,再通过预热器进行混合和预热;
S2、预热混合好的物料从塔式反应器(1)底部反应进液口(101)连续进入塔式反应器(1)内;
S3、在各反应区,空气与母液通过分布板混合、气液传质,进行氧化,草甘膦母液中的有机物与空气中的氧发生反应,通过三级反应区的氧化反应后,逐渐降解为CO2和H2O,草甘膦等有机磷氧化为无机磷酸盐,从而达到了氧化分解有机物的目的;
S4、通过塔式反应器(1)氧化后得到的物料,经过塔式反应器(1)顶部反应出液口(103)出液,与塔式反应器(1)的物料进行换热后进入气液分离器(8),去除其中的不凝气后进入下一工序回收磷酸氢二钠;
S5、草甘膦母液进入到塔式反应器(1)底部,草甘膦母液通过加热隔板(17)上的多个连通喷管(18),减缓了草甘膦母液的流速,加热隔板(17)内部通过加热进口(1701)和加热出口(1702)循环注入热油,使连通喷管(18)内部的草甘膦母液保持反应温度;
S6、喷液座(16)将草甘膦母液均匀喷出,喷液座(16)在和分布混合板(15)的配合下,以达到让草甘膦母液和空气实现微观混合,充分接触,达到湍流的效果
一级反应区(11)、二级反应区(12)和三级反应区(13)内部温度由温度传感器(14)监控。
10.根据权利要求9所述一种草甘膦母液湿式氧化处理系统的氧化处理方法,其特征是:该方法包括:
A1、塔式反应器(1)一级反应区(11)操作温度控制在200~220℃范围,;
塔式反应器(1)二级反应区(12)操作温度控制在220~240℃的范围;
塔式反应器(1)三级反应区(13)操作温度控制在240~260℃的范围内;
物料在塔内停留时间1.5小时;
A2、从塔式反应器(1)出来的氧化液通过换热后进入气液分离器(8),在气液分离器(8)出口及时采样情分析化验反应转化况,氧化率提高至80-90%,氧化液进入后续冷冻结晶工序,降温至10℃以下,经固液分离和洗涤、精制得到磷酸氢二钠产品;
A3、草甘膦母液按3-4m³/h的流量进入湿式氧化装置,通过列管换热器(3)和预热器(2)后进入塔式反应器(1)一级反应区(11),在反应器一级反应区(11)操作温度控制在200~220℃;
A4、液相经一级反应区(11)的分布混合板(15)进入二级反应区(12),二级反应区(12)液相操作温度控制在220~240℃;
A5、液相经二级反应区(12)的分布混合板(15)进入三级反应区(13),三级反应区(13)液相操作温度控制在240~260℃,物料通过塔式反应器(1)三级反应区(13)的总停留时间为1.5小时,草甘膦母液在其中得到充分氧化,氧化后从反应器出口流出;
A6、经列管换热器(3)壳程进入气液分离器(8),控制气液分离器(8)气相操作压力在5-6MPa;
A7、气相进入尾气系统进行处理后达标排放,液相进入后续工序处理,通过冷冻结晶、精制等工序,回收磷酸氢二钠,得到二水磷酸氢二钠70kg/h,含量为98%,氧化率80-90%。
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