CN117263296A - 一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法，涉及废水处理技术领域。本发明包括处理罐，所述处理罐的内部密封滑动连接有内活塞板，所述处理罐的底部设置有进气管，所述内活塞板的内部开设有烘干腔，所述烘干腔的顶部设置有能自动开关的进料口，还包括收纳架，所述收纳架的内部设置有收纳囊，所述收纳囊与所述排液管相连通。本发明利用原本的负压自动加速对废液进行过滤，且减压浓缩与过滤在同一设备中进行，能极大的提高处理效率高，同时减压浓缩温度与2‑甲基‑5‑硝基咪唑析出温度相同，进一步提高能源利用率，同时能利用加热温度对烘干腔中2‑甲基‑5‑硝基咪唑晶体进行烘干，烘干后的晶体通过底杆排出即可，处理成本低。

Description

一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法。

背景技术

二甲硝咪唑，也称为1，2-二甲基-5-硝基咪唑、大美素、滴咪唑、迪美唑，是制药行业中的一种抗生素类原料药，生产过程中经历了环合、硝化等化学反应，使得多种有机化工原料经过化学反应得到医药中间体和合成原料药。其生产过程中大量使用各类有机原料，经多步反应，工艺复杂。二甲硝咪唑生产废水中含有多种未完全反应的原料和反应产物，包括2-甲基-5-硝基咪唑等原料，以及其它有机物、盐类（如生产工艺中产生的硫酸铵）等污染物。由于二甲硝咪唑不溶于水，因此废水中的二甲硝咪唑如果未能完全清除，则会污染水道或者污水处理系统。

在中国专利（申请号为：CN201410152222.5），公开了一种二甲硝咪唑生产废水的处理方法，包括：步骤1：收集废水；步骤2：通过减压浓缩将所述废水的体积减少至原来的1/3～2/3，将浓缩后的废水在35～55℃下进行过滤，回收固体并收集滤液；步骤3：将步骤2所得滤液在5～10℃下进行低温结晶，离心甩滤，回收固体并收集滤液。

该专利与现有技术在实际使用过程中存在以下技术问题：

1、该专利通过减压浓缩后，将温度调节至35～55℃时，析出的晶体为二甲硝咪唑的生产原料2-甲基-5-硝基咪唑，回收后循环利用，减压浓缩与2-甲基-5-硝基咪唑过滤是分开进行的，无法在同一设备中完成，处理效率低。

2、由于2-甲基-5-硝基咪唑析出后，其上还沾染有一定水分，需要烘干后才能直接回收，现有技术需要额外烘干设备进行烘干，无法利用废水加热温度进行烘干，废水处理成本高。

发明内容

本发明的目的在于：为解决废水处理效率低与处理成本高的问题，本发明提供了一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，包括处理罐，所述处理罐的顶部设置有进液管与减压管，废水通过进液管进入处理罐中，减压管与能与外界负压设备相连接，所述处理罐的外侧设置有排液管，所述处理罐的内部设置有滤网，所述排液管位于进液管与滤网之间，所述处理罐的内部密封滑动连接有内活塞板，所述处理罐的底部设置有进气管，所述处理罐的外侧设置有加热装置，所述处理罐的顶部安装有温度传感器；

所述内活塞板的内部开设有烘干腔，所述烘干腔的顶部设置有能自动开关的进料口，所述内活塞板的底部设置有中空的底杆，所述底杆与所述烘干腔相连通；

还包括收纳架，所述收纳架位于处理罐的左侧，所述收纳架的内部设置有收纳囊，所述收纳囊与所述排液管相连通，所述收纳囊的底部设置有排液软管。

进一步地，所述进液管、减压管、排液管、进气管与排液软管上均安装有电磁阀，所述收纳架的外侧安装有控制器，所述控制器能控制所有电磁阀通断。

进一步地，所述进料口的内壁铰接有多组阀板，多组所述阀板呈环形分布在进料口中，且多组阀板展开时能将进料口密封，所述阀板的底部均设置有从动轮，所述烘干腔的内部转动安装有主动齿环，所述主动齿环同时与所有的从动轮相啮合。

进一步地，所述阀板呈弧形爪状设计，且相邻阀板不在同一平面上。

进一步地，所述底杆的顶部开设有料口，所述料口的半径小于底杆的内径，所述底杆的内部设置有支架，所述支架的内部开设有滑孔，所述滑孔的内部滑动连接有阀塞，所述阀塞能将料口堵住，所述阀塞与所述支架之间设置有顶簧，所述顶簧用于驱动阀塞远离支架，所述阀塞的顶部设置有传动轴；

所述主动齿环的底部设置有横撑，所述横撑的内部开设有轴孔，所述传动轴穿过轴孔，所述传动轴的外侧设置有轴键，所述轴孔的内壁设置有键槽，所述轴键滑动连接在键槽中。

进一步地，所述料口与阀塞均呈锥形设计。

进一步地，所述横撑的底部倾斜设置有多组翻刮片。

进一步地，所述底杆的外侧开设有螺旋槽，所述处理罐的底部开设有杆孔，所述底杆贯穿杆孔，所述杆孔的内壁设置有凸块，所述凸块卡接在螺旋槽中，所述杆孔的底部设置有密封套，所述底杆的底部设置有气管连接头，所述气管连接头能与外界负压设备相连接，所述底杆的外侧滑动连接有伸缩杆；

所述处理罐的底部设置有两组挡杆，两组所述挡杆关于杆孔对称设置，所述伸缩杆完全伸出时，能与挡杆碰撞。

进一步地，所述阀塞的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺纹连接有螺纹连接头，所述螺纹连接头的底部设置有挡网，所述挡网的底部设置有旋钮，所述旋钮延伸至底杆的外侧。

一种二甲硝咪唑生产废水收纳方法，包括以下步骤：

S1、将废水引入处理罐中，然后利用负压设备使处理罐内部减压，同时将设备加热到45℃，完成废水的减压浓缩，且浓缩废液在45℃下析出2-甲基-5-硝基咪唑晶体；

S2、然后通过进气管使处理罐下方进气，此时内活塞板的两端气压不同，且下方气压大于上方气压，气压推动内活塞板上升，内活塞板将浓缩的废水通过滤网压入收纳囊中，完成废液过滤；

S3、过滤出的2-甲基-5-硝基咪唑晶体位于内活塞板与滤网之间，然后打开进料口，2-甲基-5-硝基咪唑晶体落入烘干腔中，利用下次处理的加热温度进行烘干，烘干一端时间后，使负压设备接通底杆，将干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体吸出，完成2-甲基-5-硝基咪唑过滤收纳处理。

本发明的有益效果如下：

本发明通过减压管与外界负压设备相连接，利用外界负压设备使处理罐内部压强减小，同时对处理罐进行加热，使废水中的水在低压低温环境下快速蒸发，进而完成减压浓缩，减压浓缩完成后，使进气管进气，此时内活塞板在外界大气压作用下自动上升，废水通过滤网完成过滤，利用原本的负压自动加速对废液进行过滤，且减压浓缩与过滤在同一设备中进行，能极大的提高处理效率高，同时减压浓缩温度与2-甲基-5-硝基咪唑析出温度相同，进一步提高能源利用率。

本发明通过滤网设置在上方，废水进入时由上而下通过滤网进行一次过滤，去除部分杂质，能提高2-甲基-5-硝基咪唑析出效率，然后内活塞板在外界大气压作用下自动上升时，废水由下而上再次进行过滤，两次过滤利用不同的过滤面，过滤效果好。

本发明通过在内活塞板中设置烘干腔，当内活塞板在外界大气压作用下自动上升时，废水通过滤网完成过滤，过滤后的2-甲基-5-硝基咪唑晶体位于滤网与内活塞板之间，然后打开进料口，2-甲基-5-硝基咪唑晶体在重力的作用下落入烘干腔中，下次进行废水处理时，能利用加热温度对烘干腔中2-甲基-5-硝基咪唑晶体进行烘干，烘干后的晶体通过底杆排出即可，能源利用率高，无需额外使用烘干设备，处理成本低。

附图说明

图1是本发明整体示意图；

图2是本发明处理罐第一视角示意图；

图3是本发明处理罐第二视角示意图；

图4是本发明处理罐剖视示意图；

图5是本发明内活塞板示意图；

图6是本发明内活塞板剖视示意图；

图7是本发明图6中A部分放大示意图;

图8是本发明阀塞示意图;

图9是本发明主动齿环部分示意图;

图10是本发明阀板示意图；

图11是本发明收纳架示意图。

附图标记：1、处理罐；11、进液管；12、减压管；13、排液管；14、加热装置；15、温度传感器；16、滤网；17、隔板；18、进气管；19、密封套；110、挡杆；2、收纳架；21、控制器；22、收纳囊；23、排液软管；3、内活塞板；31、底杆；32、伸缩杆；33、气管连接头；34、阀板；35、从动轮；36、主动齿环；37、横撑；38、翻刮片；39、支架；310、阀塞；311、顶簧；312、传动轴；313、挡网；314、螺纹连接头；315、旋钮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

依本发明一较佳实施例的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置及方法将在以下被详细地阐述。

实施例一，如图1-图11所示，一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，包括处理罐1，处理罐1的顶部设置有进液管11与减压管12，废水通过进液管11进入处理罐1中，减压管12与能与外界负压设备相连接，处理罐1的外侧设置有排液管13，处理罐1的内部设置有滤网16，排液管13位于进液管11与滤网16之间，处理罐1的内部密封滑动连接有内活塞板3，处理罐1的底部设置有进气管18，处理罐1的外侧设置有加热装置14，处理罐1的顶部安装有温度传感器15；

内活塞板3的内部开设有烘干腔，烘干腔的顶部设置有能自动开关的进料口，内活塞板3的底部设置有中空的底杆31，底杆31与烘干腔相连通；

还包括收纳架2，收纳架2位于处理罐1的左侧，收纳架2的内部设置有收纳囊22，收纳囊22与排液管13相连通，收纳囊22的底部设置有排液软管23。

使用时，通过进液管11将废水引入处理罐1中，废水由上而下通过滤网16被初步过滤，其中较大的杂质被过滤，减小对后续废液浓缩的影响，且由于杂质减少，能提高2-甲基-5-硝基咪唑晶体析出滤，然后启动加热装置14对废水进行加热，通过温度传感器15来使处理罐1保持在一定温度，温度调节完成后，使减压管12与外界负压设备相连接，启动负压设备，处理罐1内部压力减小，同时通过排液管13使收纳囊22缩小，此时废液中的水在低压与低温的环境下会快速蒸发，且水蒸气通过负压设备被吸出，进而能快速实现减压浓缩，在此过程中2-甲基-5-硝基咪唑晶体析出，减压到一定负压后关于减压管12，一段时间后2-甲基-5-硝基咪唑晶体完全析出，然后将进气管18打开，此时内活塞板3底部的气压力大于顶部的气压力，内活塞板3在气压力的作用下上升，内活塞板3推动浓缩废水上升，浓缩废水由下而上过滤，不会受杂质影响，过滤的废液通过排液管13进入收纳囊22中，收纳囊22进液膨胀复原，通过该设计使排液管13一端不受大气压影响，保证排液稳定，且利用处理罐1内部的负压进行减压过滤，能极大的提高过滤效率，且能提高能源利用率，废液完全排出后，打开进料口，由于2-甲基-5-硝基咪唑晶体被过滤在内活塞板3与滤网16之间，因此2-甲基-5-硝基咪唑晶体在重力的作用下自动落入烘干腔中；

当下次在进行废液处理时，打开进液管11，然后控制内活塞板3下降，内活塞板3将废液自动吸入处理罐1中，进液效率高，然后烘干腔中的2-甲基-5-硝基咪唑晶体利用该次的加热温度进行烘干，烘干完成后使底杆31与外界负压设备相连接，将干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体吸出即可，使用方便。

实施例二，在上述实施例的基础上；

如图1所示，进液管11、减压管12、排液管13、进气管18与排液软管23上均安装有电磁阀，收纳架2的外侧安装有控制器21，控制器21能控制所有电磁阀通断。

通过该设计，能准确高效的控制进液管11、减压管12、排液管13、进气管18与排液软管23的通断，控制方便。

实施例三，在上述实施例的基础上，提供一种进料口开关结构；

如图9、图10所示，进料口的内壁铰接有多组阀板34，多组阀板34呈环形分布在进料口中，且多组阀板34展开时能将进料口密封，阀板34的底部均设置有从动轮35，烘干腔的内部转动安装有主动齿环36，主动齿环36同时与所有的从动轮35相啮合。

优先选用20组阀板34，通过控制主动齿环36转动，主动齿环36同时带动多组从动轮35转动，从动轮35带动阀板34摆动，阀板34收纳使料口打开，反之阀板34展开使料口关闭。

进一步地，阀板34呈弧形爪状设计，且相邻阀板34不在同一平面上。

通过该设计，不仅能使阀板34堆叠收纳，极大的节省收纳空间，且相互堆叠错位能提高密封性。

实施例四，在上述实施例的基础上，提供一种底杆31排料结构；

如图5-图8所示，底杆31的顶部开设有料口，料口的半径小于底杆31的内径，底杆31的内部设置有支架39，支架39的内部开设有滑孔，滑孔的内部滑动连接有阀塞310，阀塞310能将料口堵住，阀塞310与支架39之间设置有顶簧311，顶簧311用于驱动阀塞310远离支架39，阀塞310的顶部设置有传动轴312；

主动齿环36的底部设置有横撑37，横撑37的内部开设有轴孔，传动轴312穿过轴孔，传动轴312的外侧设置有轴键，轴孔的内壁设置有键槽，轴键滑动连接在键槽中。

通过转动阀塞310，阀塞310通过传动轴与轴键带动横撑37转动，横撑37带动主动齿环36转动，主动齿环36同时带动多组从动轮35转动，从动轮35带动阀板34摆动，阀板34收纳使料口打开，反之阀板34展开使料口关闭，控制方便；

烘干完成后使底杆31与外界负压设备相连接，通过负压力使阀塞310远离料口，此时料口打开，干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体被吸出。

进一步地，料口与阀塞310均呈锥形设计，通过该设计使阀塞310下降较小的距离，料口即可全部打开，且阀塞310能起到导料的作用。

更进一步地，横撑37的底部倾斜设置有多组翻刮片38，优先选用10组，通过翻刮片38设置，当横撑37转动时，横撑37带动翻刮片38相对烘干腔转动，翻刮片38像犁地一样将2-甲基-5-硝基咪唑晶体翻面，进一步提高烘干效率。

实施例五，在上述实施例的基础上，提供一种底杆31锁定结构；

如图4-图8所示，底杆31的外侧开设有螺旋槽，处理罐1的底部开设有杆孔，底杆31贯穿杆孔，杆孔的内壁设置有凸块，凸块卡接在螺旋槽中，杆孔的底部设置有密封套19，底杆31的底部设置有气管连接头33，气管连接头33能与外界负压设备相连接，底杆31的外侧滑动连接有伸缩杆32；

处理罐1的底部设置有两组挡杆110，两组挡杆110关于杆孔对称设置，伸缩杆32完全伸出时，能与挡杆110碰撞。

通过拉动伸缩杆32完全伸出，伸缩杆32能与挡杆110产生碰撞，挡杆110限制底杆31转动，底杆31通过螺旋槽与凸块限制内活塞板3上，进而能防止内活塞板3在处理罐1内部减压时而向上滑动，保证减压稳定，当需要过滤时，推动伸缩杆32缩回即可；

将进气管18打开，此时内活塞板3底部的气压力大于顶部的气压力，内活塞板3在气压力的作用下上升，内活塞板3推动浓缩废水上升，浓缩废水由下而上过滤，同时内活塞板3带动底杆31上升，底杆31在凸块与螺旋槽的作用下转动，底杆31带动内活塞板3转动，不仅能限制内活塞板3上升速度，且能搅动废液，过滤稳定，且通过转动底杆31即可轻松的使内活塞板3下降，使用方便。

进一步地，阀塞310的底部开设有螺纹孔，螺纹孔的内部螺纹连接有螺纹连接头314，螺纹连接头314的底部设置有挡网313，挡网313的底部设置有旋钮315，旋钮315延伸至底杆31的外侧。

通过挡网313的设置，烘干完成后使底杆31与外界负压设备相连接，通过负压力使阀塞310远离料口，此时料口打开，干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体被吸出，干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体被挡网313挡住收集在底杆31中，不会被吸入负压设备中，然后利用旋钮315将挡网313旋离阀塞310即可将干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体排出，排料稳定，且在旋离挡网313时，挡网313通过螺纹连接头314给予阀塞310驱动力，阀塞310通过传动轴312与横撑37给予主动齿环36驱动力，主动齿环36通过从动轮35给予阀板34展开力，由于此时的阀板34是完全展开的，因此阀板34无法继续摆动，挡网313能稳定旋出。

实施例六，一种二甲硝咪唑生产废水收纳方法，包括以下步骤：

S1、将废水引入处理罐1中，然后利用负压设备使处理罐1内部减压，同时将设备加热到45℃，完成废水的减压浓缩，且浓缩废液在45℃下析出2-甲基-5-硝基咪唑晶体；

S2、然后通过进气管18使处理罐1下方进气，此时内活塞板3的两端气压不同，且下方气压大于上方气压，气压推动内活塞板3上升，内活塞板3将浓缩的废水通过滤网16压入收纳囊22中，完成废液过滤；

S3、过滤出的2-甲基-5-硝基咪唑晶体位于内活塞板3与滤网16之间，然后打开进料口，2-甲基-5-硝基咪唑晶体落入烘干腔中，利用下次处理的加热温度进行烘干，烘干一端时间后，使负压设备接通底杆31，将干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体吸出，完成2-甲基-5-硝基咪唑过滤收纳处理。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，包括处理罐（1），其特征在于：所述处理罐（1）的顶部设置有进液管（11）与减压管（12），废水通过进液管（11）进入处理罐（1）中，减压管（12）与能与外界负压设备相连接，所述处理罐（1）的外侧设置有排液管（13），所述处理罐（1）的内部设置有滤网（16），所述排液管（13）位于进液管（11）与滤网（16）之间，所述处理罐（1）的内部密封滑动连接有内活塞板（3），所述处理罐（1）的底部设置有进气管（18），所述处理罐（1）的外侧设置有加热装置（14），所述处理罐（1）的顶部安装有温度传感器（15）；

所述内活塞板（3）的内部开设有烘干腔，所述烘干腔的顶部设置有能自动开关的进料口，所述内活塞板（3）的底部设置有中空的底杆（31），所述底杆（31）与所述烘干腔相连通；

还包括收纳架（2），所述收纳架（2）位于处理罐（1）的左侧，所述收纳架（2）的内部设置有收纳囊（22），所述收纳囊（22）与所述排液管（13）相连通，所述收纳囊（22）的底部设置有排液软管（23）。

2.根据权利要求1所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述进液管（11）、减压管（12）、排液管（13）、进气管（18）与排液软管（23）上均安装有电磁阀，所述收纳架（2）的外侧安装有控制器（21），所述控制器（21）能控制所有电磁阀通断。

3.根据权利要求1所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述进料口的内壁铰接有多组阀板（34），多组所述阀板（34）呈环形分布在进料口中，且多组阀板（34）展开时能将进料口密封，所述阀板（34）的底部均设置有从动轮（35），所述烘干腔的内部转动安装有主动齿环（36），所述主动齿环（36）同时与所有的从动轮（35）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述阀板（34）呈弧形爪状设计，且相邻阀板（34）不在同一平面上。

5.根据权利要求4所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述底杆（31）的顶部开设有料口，所述料口的半径小于底杆（31）的内径，所述底杆（31）的内部设置有支架（39），所述支架（39）的内部开设有滑孔，所述滑孔的内部滑动连接有阀塞（310），所述阀塞（310）能将料口堵住，所述阀塞（310）与所述支架（39）之间设置有顶簧（311），所述顶簧（311）用于驱动阀塞（310）远离支架（39），所述阀塞（310）的顶部设置有传动轴（312）；

所述主动齿环（36）的底部设置有横撑（37），所述横撑（37）的内部开设有轴孔，所述传动轴（312）穿过轴孔，所述传动轴（312）的外侧设置有轴键，所述轴孔的内壁设置有键槽，所述轴键滑动连接在键槽中。

6.根据权利要求5所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述料口与阀塞（310）均呈锥形设计。

7.根据权利要求6所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述横撑（37）的底部倾斜设置有多组翻刮片（38）。

8.根据权利要求7所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述底杆（31）的外侧开设有螺旋槽，所述处理罐（1）的底部开设有杆孔，所述底杆（31）贯穿杆孔，所述杆孔的内壁设置有凸块，所述凸块卡接在螺旋槽中，所述杆孔的底部设置有密封套（19），所述底杆（31）的底部设置有气管连接头（33），所述气管连接头（33）能与外界负压设备相连接，所述底杆（31）的外侧滑动连接有伸缩杆（32）；

所述处理罐（1）的底部设置有两组挡杆（110），两组所述挡杆（110）关于杆孔对称设置，所述伸缩杆（32）完全伸出时，能与挡杆（110）碰撞。

9.根据权利要求8所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，所述阀塞（310）的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺纹连接有螺纹连接头（314），所述螺纹连接头（314）的底部设置有挡网（313），所述挡网（313）的底部设置有旋钮，所述旋钮延伸至底杆（31）的外侧。

10.一种二甲硝咪唑生产废水收纳方法，采用如权利要求1-9任一项所述的一种二甲硝咪唑生产废水收纳装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将废水引入处理罐（1）中，然后利用负压设备使处理罐（1）内部减压，同时将设备加热到45℃，完成废水的减压浓缩，且浓缩废液在45℃下析出2-甲基-5-硝基咪唑晶体；

S2、然后通过进气管（18）使处理罐（1）下方进气，此时内活塞板（3）的两端气压不同，且下方气压大于上方气压，气压推动内活塞板（3）上升，内活塞板（3）将浓缩的废水通过滤网（16）压入收纳囊（22）中，完成废液过滤；

S3、过滤出的2-甲基-5-硝基咪唑晶体位于内活塞板（3）与滤网（16）之间，然后打开进料口，2-甲基-5-硝基咪唑晶体落入烘干腔中，利用下次处理的加热温度进行烘干，烘干一端时间后，使负压设备接通底杆（31），将干燥的2-甲基-5-硝基咪唑晶体吸出，完成2-甲基-5-硝基咪唑过滤收纳处理。