CN203754551U - 一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置 - Google Patents

Abstract

一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，包括如下装置：pH调节池、脂肪酸净化器、废料输送泵、机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统和干燥机等装置，所述pH调节池的出料口通过管道依次与脂肪酸净化器和废料输送泵连接；所述机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统包括蒸发结晶器、浓缩液循环泵、离心机、真空泵、蒸汽净化器、蒸汽压缩机；所述蒸发结晶器包括蒸发结晶室，其底部设有浆料出口及离心机母液回流口；浆料出口通过管道依次与离心机、离心机母液出口、离心机母液回流泵、离心机母液回流口连接；浓缩液循环泵通过管道分别与废料输送泵的出口、加热室连接。

Description

一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种废水回收装置，具体涉及一种蓖麻油制癸二酸产生的废水回收处理装置。

背景技术

以蓖麻油为原料，通过水解、以苯酚作为催化剂碱热裂解、中和、脱色、酸化等工艺制癸二酸的生产过程中会产生大量的废水，每生产1吨癸二酸将产生约30吨的废水且废水具有如下特征：硫酸钠30—350g/L、苯酚100—5000mg/L、脂肪酸杂质50--25000mg/L50--25000 mg/L、COD5000--15000mg/L、PH值2—5。这种废水含有对人体和环境有毒有害的苯酚和高浓度的硫酸钠，属极难处理的含酚含盐废水。如果直接排放，将对环境造成严重的破坏。如果将苯酚和硫酸钠分开单独处理，除了处理成本高昂以外，还造成有用资源的浪费，增加了企业的生产成本。

申请号为CN102372378A的发明专利申请文件，公开了一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法：首先将铁屑加入氧化池，形成固体的固定床层；然后将经过滤除去固体杂物后的废水排入氧化池，同时将浓度为30%的双氧水氧化剂加入氧化池；由风机将空气送入氧化池；最后加硫酸并调节pH 值为3～4，进行三相催化氧化反应，其中催化剂活性组分为硫酸亚铁，反应温度为50℃～60℃，反应时间为4h～8h ；反应完成后，将处理后的废水排入废水调节池，并加入絮凝剂，然后过滤去除悬浮物沉淀，得到处理好的废水。

上述方法给废液处理带入了新的杂质，同时还需要耗费硫酸、双氧水等，增加了成本，同时生成的悬浮物成分比较复杂，需要进一步处理回收。为了使回收工艺更加简单，降低回收成本，公开号为101139148A的发明专利申请文件，公开了一种癸二酸生产废水的处理方法及其专用萃取装置：采用蓖麻油酸作为萃取剂提取禁排物，并借助专用的多级萃取装置循环操作，实现禁排物与排放水的分离。

公开号为101654305A的发明专利申请文件，一种萃取蒸发结晶耦合资源化含酚硝液工艺。主要包括以下步骤： A、废水预处理，首先含酚硝液进入冷却池(1)中，因冷却而结晶的癸二酸回癸二酸制备工艺中重新纯化，冷却池(1)中的上层清液进第一pH值调节池(2)，调节废水的pH值为3-7，然后通过第一水泵(3)将含酚硝液打入萃取塔(6)中；B、苯酚萃取含酚硝液由萃取塔(6)的上部进入，蓖麻油酸由萃取塔(6)下部进入，通过逆流操作使油水两相充分接触，萃取塔(6)顶部排出含苯酚蓖麻油酸，进入第一油水分离器(7)中，第一油水分离器(7)顶部排出的含苯酚蓖麻油酸回癸二酸制备工艺中的裂解步骤，第一油水分离器(7)底部排出的有机物回萃取塔(6)上部，回流比为1∶1至1∶8，脱酚后的废水由萃取塔(6)底部排出并进入第二油水分离器(8)中，分离出的含蓖麻油酸的溶液由第二油水分离器(8)上部回萃取塔(6)下部，回流比为1∶1至1∶8，脱酚含硝废水由第二油水分离器(8)底部排出；C、三效蒸发结晶从第二油水分离器(8)底部排出的脱酚含硝废水进入第二pH值调节池(9) 中，调节废水的pH值为8-13，然后通过第二水泵(10)进入三效蒸发结晶器进行蒸发结晶； D、回收硫酸钠由第一结晶器(12)、第二结晶器(14)、第三结晶器(16)底部排出的硫酸钠晶浆进入硫酸钠晶浆储桶(20)进行沉淀，从硫酸钠晶浆储桶(20)底部排出的硫酸钠晶浆通过离心机(21)的离心分离后，在干燥器(22)中干燥，从而获得硫酸钠固体粉末。

上述工艺中采用的装置结构复杂，同时上述装置需要提供大量的热能，耗能、不利于环保。

发明内容

为了解决现有蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收装置复杂、耗能高等问题，本实用新型提供了一种低耗能、回收产品纯度高、操作简单的回收处理装置。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理的装置，包括如下装置：

pH调节池、脂肪酸净化器、废料输送泵及机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统；所述pH调节池的出料口通过管道依次与脂肪酸净化器和废料输送泵连接；

所述机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统包括：蒸发结晶器、浓缩液循环泵、离心机、真空泵、蒸汽净化器、蒸汽压缩机，所述蒸发结晶器包括蒸发结晶室及与其上部开口连接的加热室，所述加热室设有第一进料口、第一出料口、二次热源入口和冷凝水出口，所述蒸发结晶室底部设有浆料出口以及离心机母液回流口，所述蒸发结晶室的侧壁上设有第二进料口、二次蒸汽出口，所述浆料出口通过管道与离心机连接，所述离心机设有浆料入口、离心机母液出口以及固体出料口，所述离心机母液出口通过管道依次与离心机母液回流泵、蒸发结晶室底部的离心机母液回流口连接，所述浓缩液循环泵通过三通和/或旁通管道分别与废料输送泵的出口、加热室上的第一进料口、蒸发结晶室侧壁的第二进料口连接，所述二次蒸汽出口通过管道依次与真空泵、蒸汽净化器、蒸汽压缩机和二次热源入口连接。蒸发结晶室，可以为大容器。

优选的是，所述离心机的固体出料口通过管道与干燥包装机连接。

优选的是，所述冷凝水出口通过管道与冷凝水回用泵连接。

优选的是，所述蒸汽净化器上设有一个溶液出料口，所述溶液出料口通过管道与苯酚钠溶液回收泵连接。

优选的是，所述管道上均设有阀门。

废水在机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统内主要发生如下的变化过程: 1.在蒸发器的加热室，蒸汽热源与废水换热后成为冷凝水，废水受热蒸发时部分转变为二次蒸汽、同时废水受到浓缩；2.二次蒸汽先除酚净化后再经蒸汽压缩机压缩以提高蒸汽的温度、压力然后作为蒸发的热源。由于二次蒸汽中含有大量的苯酚，为保证冷凝水的水质和减少对冷凝水再次进行除苯酚处理，所以必须对二次蒸汽进行除酚净化，利用氢氧化钠与苯酚发生化学反应生成苯酚钠的原理，用氢氧化钠作为二次蒸汽中苯酚的净化剂，回收苯酚钠；3.废水不断被蒸发浓缩，当废水中的硫酸钠浓度超过其当时温度下的饱和浓度时，硫酸钠不断结晶析出和长大形成大小不一的颗粒状硫酸钠（元明粉）晶体，晶体在自重的作用下在结晶器的底部富集而形成元明粉浆料。

本实用新型提供了一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，相较于现有技术，具有如下技术效果：

本实用新型中采用机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统，对废液进行浓缩只需使用相对少的能量，即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能，能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环，大幅降低了回收工艺所需能耗；此外，本发明中的回收处理装置，设备较传统设备更简单、易操作。

在机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统中，能够产生如下作用：浓缩的元明粉浆液离心分离后将离心母液继续返回蒸发结晶器中，然后随着结晶器中的废液通过浓缩液循环泵导入到加热室顶部实现循环，并在期间穿过加热室时实现热交换，受热蒸发进一步进行浓缩结晶，循环多次使得废水中的硫酸钠浓缩结晶；二次蒸汽中带有的苯酚通过与氢氧化钠溶液反应后生成苯酚钠，蒸汽多次循环后使得二次蒸汽中的苯酚绝大部分被氢氧化钠溶液吸收；然后净化的蒸汽通过蒸汽压缩机加压、升温后通入加热室中的热交换器，放热冷凝形成的冷凝水可以收集利用；通过收集回用元明粉、苯酚钠溶液和冷凝水，实现了废水的资源化回用和有毒有害废水的零排放，既降低了生产成本又保护了环境。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

下面结合附图进一步阐明本实用新型实施例。

图1为蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置

附图说明：1、PH调节池 ；2、脂肪酸净化器；21、废液输送泵；3、蒸发结晶器3；31、浓缩液循环泵；32、蒸发结晶室；321、第二进料口；322、浆料出口；323、离心机母液回流口；324、二次蒸汽出口；33、加热室；331、二次热源入口；332、冷凝水出口；333、第一进料口；334、第一出料口； 4、离心机；41、离心母液回流泵；5、干燥包装机；6、蒸汽净化器；7、蒸汽压缩机；8、苯酚钠溶液回收泵；9、冷凝水回用泵；10、真空泵。

具体实施方式

实施例1

一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理的装置，包括如下装置：

pH调节池1、脂肪酸净化器2、废料输送泵21、干燥包装机5、冷凝水回用泵9、苯酚钠溶液回收泵8及机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统；

所述pH调节池1的出料口通过管道依次与脂肪酸净化器2和废料输送泵21连接；

所述机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统包括：蒸发结晶器3、浓缩液循环泵31、离心机4、真空泵10、蒸汽净化器6、蒸汽压缩机7，所述蒸发结晶器3包括蒸发结晶室32及与其上部开口连接的加热室33，所述加热室33设有第一进料口333、第一出料口334、二次热源入口331和冷凝水出口332，所述蒸发结晶室32底部设有浆料出口322以及离心机母液回流口323，所述蒸发结晶室32的侧壁上设有第二进料口321、二次蒸汽出口324，所述浆料出口322通过管道与离心机4连接，所述离心机4设有浆料入口、离心机母液出口以及固体出料口，所述离心机母液出口通过管道依次与离心机母液回流泵41、蒸发结晶室底部的离心机母液回流口323连接，所述浓缩液循环泵31通过三通管道和旁通管道分别与废料输送泵21的出口、加热室33上的第一进料口333、蒸发结晶室32侧壁的第二进料口321连接，所述二次蒸汽出口324通过管道依次与真空泵10、蒸汽净化器6、蒸汽压缩机7和二次热源入口321连接。

所述离心机4的固体出料口通过管道与干燥包装机5连接，所述冷凝水出口332通过管道与冷凝水回用泵9连接，所述蒸汽净化器6上设有一个溶液出料口，所述溶液出料口通过管道与苯酚钠溶液回收泵8连接。所述管道上均设有阀门。对于该装置的运行，可由对如下废水的回收进行论述：

对1吨蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收，经过检测，发明人测得该废水中硫酸钠150g/L、苯酚2000mg/L、脂肪酸杂质5000mg/L、COD8500mg/L，pH值2.8。对于该批废液，采用如下装置进行回收处理：

回收步骤如下：

a．调节pH值：将废水加入pH调节池1中，然后在废水中加入氢氧化钠，调节pH值为8-13，所述废水由蓖麻油制备癸二酸产生，所述废水含有硫酸钠、苯酚和脂肪酸杂质；

b．脂肪酸净化：将经过b步骤处理的废水从pH调节池1的出料口通过管道加入脂肪酸净化器2中经过气浮方法处理，刮去浮渣层；

c．蒸发结晶：将经过c步骤处理的废水通过废料输送泵21添加到机械蒸汽再压缩系统中的蒸发结晶器3的蒸发结晶室32中，然后以50-120℃的温度下进行蒸发和结晶处理，获得元明粉浆液、二次蒸汽以及冷凝水；

d．元明粉浆液固-液分离：将经c步骤获得的元明粉浆液通过离心机4进行固液分离处理，得到分离的固体和分离的液体，然后将分离出的液体泵入c步骤中的机械蒸汽再压缩系统中；

e．二次蒸汽除苯酚净化：将经c步骤获得的二次蒸汽通入真空泵10输送到蒸汽净化器6中进行净化处理，所述蒸汽净化器6中添加有氢氧化钠溶液，得到苯酚钠溶液和净化的二次蒸汽；

f．二次蒸汽压缩：将经e步骤处理得到的净化的二次蒸汽通过蒸汽压缩机7进行压缩处理，然后通入机械蒸汽再压缩系统中；

g．重复步骤c-f，然后收集苯酚钠溶液、冷凝水和d步骤获得的分离的固体，然后将收集到的分离的固体经过干燥包装机5进行干燥获得干燥的元明粉，然后经包装获得产品；将苯酚钠溶液用苯酚钠溶液回收泵8收集；将冷凝水通过冷凝水回用泵9回收再利用。

对回收后的元明粉进行检测，硫酸钠含量大于98.5%,为合格的工业Ⅱ级元明粉;经检测冷凝水中苯酚的浓度为0.05mg/L,净化效果优良，冷凝水可分级回用于生产中。可以看出，经过本发明方案处理后，废液中的物质脂肪酸、苯酚和硫酸钠被分离和回用，回用处理效果良好，基本实现了有毒有害物质的零排放。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，其特征在于包括如下装置：

pH调节池、脂肪酸净化器、废料输送泵及机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统；

所述pH调节池的出料口通过管道依次与脂肪酸净化器和废料输送泵连接；

所述机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统包括：蒸发结晶器、浓缩液循环泵、离心机、真空泵、蒸汽净化器、蒸汽压缩机，所述蒸发结晶器包括蒸发结晶室及与其上部开口连接的加热室，所述加热室设有第一进料口、第一出料口、二次热源入口和冷凝水出口，所述蒸发结晶室底部设有浆料出口以及离心机母液回流口，所述蒸发结晶室的侧壁上设有第二进料口、二次蒸汽出口，所述浆料出口通过管道与离心机连接，所述离心机设有浆料入口、离心机母液出口以及固体出料口，所述离心机母液出口通过管道依次与离心机母液回流泵、蒸发结晶室底部的离心机母液回流口连接，所述浓缩液循环泵通过三通管道和/或旁通管道分别与废料输送泵的出口、加热室上的第一进料口、蒸发结晶室侧壁的第二进料口连接，所述二次蒸汽出口通过管道依次与真空泵、蒸汽净化器、蒸汽压缩机和二次热源入口连接。

2.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，其特征在于：所述离心机的固体出料口通过管道与干燥包装机连接。

3.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，其特征在于：所述冷凝水出口通过管道与冷凝水回用泵连接。

4.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装置，其特征在于：所述蒸汽净化器上设有一个溶液出料口，所述溶液出料口通过管道与苯酚钠溶液回收泵连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水回收处理装 置，其特征在于：所述管道上均设有阀门。