CN1662452A - 热水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热纯化废水的装置，其包含一个废水流过的储水罐。本发明装置的特征在于至少具有一个用来以基本上曲折的方式将废水导入储水罐(R5)的导流装置(1，2)，并且在罐(R5)内具有至少一个用来调节预定温度的加热装置(3)。

Description

热水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的装置和根据权利要求9要求的方法。

背景技术

在加工技术中，通常需要净化含有不需要物质的废水流。因此，热处理废水是公知的。

为了使处理是成功的，也就是说它能达到引入水体的所需质量，在预定的温度下需要一定的停留时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种特别适于净化废水的装置。

根据本发明，这可以通过具有权利要求1特征的装置来实现。

通过使用至少一种导流装置，废水以曲折的方式被导入容器中。这就防止了任何与后面部分的混合。通过容器(水解器)中至少一个加热装置可以设置预定的温度。

所述导流装置有利地具有至少一个废水流绕其导向的壁。如果交替且平行地提供带有溢流挡板的壁和带有下流挡板的壁作为导流装置是特别有利的。从而，废水被沿着曲折的通道通过容器。

有利地在两个导流装置之间，更具体地说是在向上流动的区域中提供一个加热装置。通过上升的气泡帮助流动。

因此，如果加热装置具有蒸汽流动通过的装置，更具体地说具有管束(tube bank)是有利的。如果加热装置是电加热的也是有利的。

特别有利的发展是所述容器形成为纵轴水平的圆柱形。在进一步有利的发展中，容器在顶部具有用来排气的收集管。

如果串联连接至少两个这类装置也是有利的。

通过具有权利要求9特征的方法，还可以解决含三聚氰胺废水的问题。因此为了高效地降解，装置的温度被设置为高于190℃，更具体地说在220至240℃的范围内。压力有利地介于30巴和100巴之间，更具体地说介于30巴和60巴之间。

附图说明

参照阐述几个实施方案的附图，现在将更详细地解释本发明。附图中：

图1：三聚氰胺设备废水纯化的流程图。

图2a：沿着根据本发明实施方案装置的纵轴的图解截面图。

图2b：沿着图2a平面B-B穿过纵轴的图解截面图。

图2c：沿着图2a平面C-C穿过纵轴的图解截面图。

具体实施方式

现在将参照处理来自三聚氰胺设备的废水来解释根据本发明方法的一个实施方案和根据本发明装置的一个实施方案。本质上，可以使用所述装置来处理其它的废水。

在进入装置的结构设计前，现在描述废水纯化方法。

来自三聚氰胺设备或来自收集容器系统的废水包含下列物质、或者它们的铵和钠盐的混合物(典型的值)。

·氨                1-10克/千克

·二氧化碳          1-18克/千克

·脲                起动和完成过程

·氰尿酸            0.1-0.2克/千克

·氰尿酸一酰胺       2-6克/千克

·氰尿酸二酰胺       4-12克/千克

·三聚氰胺           2-6克/千克

·蜜白胺             2-6克/千克

·氰三聚氰胺

·脲三聚氰胺

·NaOH               7-17克/千克

·Fogt               pH值约12

目标是分解废水中有害含水物质，得到CO₂、NH₃或HCO₃、CO₂ ^-和NH₄ ⁺。需要生产中性至至少30℃可冷却的无氨废水(取决于引入的条件)。NH₃和部分CO₂被进一步利用。

从废水中最剧烈沉淀出的化合物是三聚氰胺氰尿酸盐，一种氰尿酸盐。因此氰尿酸被充分地分解。

当冷却沉淀的三聚氰胺氰尿酸盐时，立即移开冷却器。如果在结晶装置中固体结晶析出，这是昂贵的并且固体的使用变得困难。三聚氰胺仍大多具有较高的浓度，但是如果氨被满意地分离掉，只要考虑允许的极限值，该浓度对引入的条件并不重要。

所有的三聚氰胺和氧氨基三嗪(oxoaminotriazine)(OAT)被水逐步分解成氨和二氧化碳。设置通过溶液并为了防止蒸发而维持的平衡压力取决于温度以及溶液中氨和二氧化碳的含量。

为了获得可接受的废水中不需要物质的分解速度，温度必须被选择至190℃以上。所选择的温度越高，分解反应越快，这趋向于降低装置的尺寸的成本。但是，随着升高温度，平衡压力上升，这会由于增加壁厚而趋向于增加装置的成本。也可以蒸发一小部分。因为蒸汽比液体具有更高的氨和二氧化碳深度，所以这些物质的浓度在液相降低，并且平衡压力下降，导致更便宜的装置。因为蒸汽的主要部分由水组成，但是对流入口/出口热交换破坏热平衡，所以蒸发表示了大量的热损失，这会增加加工的成本。

这些趋势之间的最优方案是反应温度位于220至260℃，并且压力为30巴至100巴，更特别地是30巴至60巴。然后，从装载的废水中产生蒸发。

基本的流程图表示在图1中。根据本发明用于热降解的装置是废水流动通过的水解器R5。现在将解释该装置与三聚氰胺设备的连接。

装载的废水在热交换器E1中用从塔槽C8中提取废水残留的热量预热。由泵P2产生水解压力，即进行热降解的压力。在对流热交换器E3中，用从水解器R5流下来的水的热量实际预热至反应温度。热交换器E4用于起动设备并且补偿辐射和热交换损失。在加热的水解器R5中，在反应压力和反应温度下发生化学反应，生成氨和二氧化碳。因此，pH下降。通过水解器R5中的热记录器提供反应热和蒸汽的损失。通过减压阀V7调节水解器R5中的压力。蒸汽被供应至塔C8中。在流出物已经在对流热交换器E32中将其热量释放给供应流后，通过减压阀V8调节水解器R5中的装料水平。因此，除了蒸汽损失外，最小的热损失上升，在热交换器的两面主要具有相同的压力、反应压力，并且在流体减压阀V6处，没有产生部分蒸发。

在分开的塔C8、C9中，塔C8中的氨被排出。通过热交换器E14在槽处加热塔C8。通过所述热交换器E1在槽处取出废水，并考虑装料水平来调节泵P15。废水用二氧化碳中和并排到下水道中。塔C8的蒸汽在底部供应给气体洗涤器C9。通过P10从C9中在机理处抽出液体。通过V17调节支流进入C8的回路(return)，并且进入通过E11剧烈冷却的C9回路。通过C9回路的剧烈冷却，整个气流在C9中凝结。此外，一部分由P10供应的液流通过泵P12的装料调节而流出。该液流是氨和二氧化碳浓缩的水溶液，它可以在脲设备中加工。通过阀V13保持塔内的压力并且无作用地流出。废气可以被供应到洗涤器中。

图2a、b、c表示水解器R5的实施方案。图2a表示图解截面图。图2b和2c分别表示沿着线B-B和C-C的截面。

水解器R5原理上可以由几个串联安排的装置形成，从而首先产生主要的气体部分。

水解器R5是一个端部由椭圆基(elliptical bases)密封的圆柱形布置的装置。内部由几个连接室形成，它们通过交替地排列溢流和下流挡板1，2而形成导流装置。挡板保证了流体交替地上下流动，因此提供了很小的回混。废水在入口10处进入水解器R5，并且根据所示的箭头流过装置，并又从出口20处流出装置。

在上流室的较低部分中安置有加热记录器3，作为加热装置。通过加热形成的气泡进入并因此帮助了全体的流动。

加热记录器3由例如可以用蒸汽加热的盘管或管束组成。也可以用其它的装置，例如滤网来代替档板。液位11保持在装置的上边缘和溢流挡板1的上边缘之间，从而一方面确保溢流，并且另一方面在上流和下流室形成常用的气室。每个气室被连接形成上面相同布置的收集管21，它能使气体排出22并通气，因此在所有的室中有均匀的装料状态。

沿着平面B-B和C-C的截面图表示在图2b和2c中。图2b因此表示了带有下流挡板的导流装置2的侧视图。图2c表示了带有溢流挡板的导流装置2的侧视图。

本发明在设计上并不限制于上述优选实施方案。利用根据本发明的装置和根据本发明的方法，相当大量的变化是可能的，甚至是具有基本上不同的设计。

Claims (14)

1、一种具有废水从其中流过的容器的热废水纯化装置，其特征在于：

在容器(R5)中至少有一个用来基本上曲折形导向废水的导流装置(1，2)，以及在容器(R5)中至少有一个用来设置预定温度的加热装置(3)。

2、权利要求1的装置，其特征在于，所述导流装置(1，2)具有至少一个壁，特别是由废水绕其导向的滤网形成的壁。

3、权利要求1或2的装置，其特征在于，作为导流装置(1，2)，平行交替地具有带有溢流挡板的壁和带有下流挡板的壁。

4、前述权利要求之一的装置，其特征在于至少一个加热装置(3)安装在两个导流装置(1，2)之间，特别在上升流的区域中。

5、前述权利要求之一的装置，其特征在于加热装置(3)具有蒸汽从其中流过的装置，更具体为管束。

6、前述权利要求之一的装置，其特征在于加热装置(3)是电加热装置。

7、前述权利要求之一的装置，其特征在于所述容器形成为纵轴是水平的圆柱形。

8、前述权利要求之一的装置，其特征在于所述容器在顶部具有用于排气的收集管(22)。

9、热废水纯化装置，其特征在于至少两个装置(R5)被串联连接。

10、使用权利要求1的装置来热废水纯化含三聚氰胺废水的方法，其特征在于所述装置(R5)中的温度高于190℃，更具体在220至240℃的范围中。

11、权利要求10的方法，其特征在于所述装置(R5)中的压力为30-100巴，更具体为30-60巴。

12、使用权利要求1的装置来热废水纯化含三聚氰胺废水的方法，其特征在于废水在进入水解器(R5)之前至少被预热一次。

13、权利要求12的方法，其特征在于通过热交换器(E3)向供应至水解的物料进行预加热，而该热交换器(E3)被水解器(R5)的输出流以逆流的方式加热。

14、使用权利要求1的装置来热废水纯化含三聚氰胺废水的方法，其特征在于废水通过水解器(R5)导向塔(C8)中，塔(C8)的初产物被导向气体洗涤器(C9)中。

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