CN206188408U - 一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,属于氨氮废水处理领域。该装置包括原水泵(1)、预热器(2)、解析塔(3)、脱氨塔(4)、冷凝器(5)、水力喷射器(6)、净化装置(7)、碳化塔(8)、冷凝蛇管(9)、循环泵(10)、离心机(11)、气液分离罐(12)、回流泵(13)、出水泵(14)、物料提升泵(15);所述原水泵(1)分别通过管道与预热器(2)下部原水进口和解析塔(3)上部物料进口相连;所述预热器(2)在下部设有原水进口,顶部设有达标水的出水口;所述解析塔(3)顶部出汽口通过管道与冷凝器(5)下部进汽口相连。本实用新型既能回收高纯度碳酸氢铵结晶得到额外收益,又提高氨氮去除率达80%以上,且降低了能耗,蒸汽消耗只有传统工艺的60%‑70%。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,用于含氨氮废水的脱氨处理,并回收碳酸氢铵结晶,属于氨氮废水处理领域。
背景技术
化工、发酵、生活垃圾处理等行业生产过程中会产生大量含氨氮废水,这类废水有几个共同特点,一是氨氮含量高,同时夹带大量悬浮固形物(SS),且通常带有强烈气味;二是废水含有大量钙镁离子,表现为总硬度高;三是废水碱度大,主要是废水中含有CO3 -、HCO3 -等离子;此类废水不能直接排放,必须将氨氮降至15mg/L浓度以下。传统处理方法主要有厌氧、好氧及厌氧氨氧化等生化方法,但生化处理占地大、运行费用高,且氨氮降解效率低,很难达到排放的标准。
通过蒸氨或空气吹脱是废水脱氨的常用方法,且可以回收稀氨水或硫酸铵等副产物。蒸氨或空气吹脱的常规方法是向废水中添加碱液,调节废水pH值至11以上,然后直接或间接使用蒸汽加热蒸馏脱除废水中氨氮,或者用大量空气吹脱废水,用空气带走废水中的氨氮。
无论是蒸氨还是空气吹脱,都需要用碱液调节废水pH值。由于碱度高的含氨氮废水的缓冲能力强,高碱度氨氮废水调节pH的耗碱量大,吨废水耗碱量在10公斤以上,不仅成本高,且增加了脱氨出水中的盐浓度。另一方面,对于高硬度氨氮废水,脱氨处理过程中塔板、物料管道及换热器上会出现严重的结垢现象,影响设备的使用效率和寿命,而除垢处理增加成本,影响生产进度。
此外,氨回收工艺多在常压下处理,含氨蒸汽直接进入下一步吸收,但由于含氨蒸汽温度高,对氨气的吸收不利,若利用冷却塔降温处理,既增加了成本,又造成了大量的热量浪费,且回收的氨水纯度有限,难以有效利用。而另一方面,目前对于废水脱氨过程中的氨回收工艺,主要是回收硫酸铵或低浓度氨水。理论上硫酸铵和稀氨水可以作为农业用化肥,但硫酸铵酸性大,容易导致土壤板结,而稀氨水运输、储存困难,所以脱氨回收的硫酸铵或稀氨水的销售很困难,难以有效利用,成为很多实施废水脱氨企业的负担,处置不当成为二次污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,以解决现有蒸氨工艺中蒸汽消耗量大,碱液用量高,后续废水钠盐含量高,且回收副产物难以有效利用等问题。
为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,包括原水泵1、预热器2、解析塔3、脱氨塔4、冷凝器5、水力喷射器6、净化装置7、碳化塔8、冷凝蛇管9、循环泵10、离心机11、气液分离罐12、回流泵13、出水泵14、物料提升泵15;
所述原水泵1分别通过管道与预热器2下部原水进口和解析塔3上部物料进口相连;
所述预热器2在下部设有原水进口,顶部设有达标水的出水口;
所述解析塔3顶部出汽口通过管道与冷凝器5下部进汽口相连;
所述脱氨塔4顶部出汽口通过管道与解析塔3下部进汽口相连;所述物料提升泵15分别通过管道与解析塔3底部出料口和脱氨塔4上部进料口相连;所述脱氨塔4下部设有蒸汽入口;
所述冷凝器5底部设有冷水入口,顶部设有出水口,出水口通过管道与冷凝蛇管9下部进水口相连;所述冷凝器5上部出气口通过管道与水力喷射器6上部进气口相连;
所述净化装置7通过管道引出清洁气;
所述碳化塔8顶部与水力喷射器6相连,下部设有二氧化碳入口;
所述冷凝蛇管9上部设有冷凝水出水口;
所述循环泵10分别通过管道与碳化塔8下部和水力喷射器6顶部相连;
所述离心机11通过管道与碳化塔8底部相连;所述离心机11设有母液水和碳酸氢铵结晶出口;
所述气液分离罐12上部进液口通过管道与冷凝器5下部冷液口相连;
所述回流泵13分别通过管道与解析塔3上部回流进口和气液分离罐12底部出液口相连;
所述出水泵14分别通过管道与脱氨塔4底部出料口和预热器2底部进料口相连。
在本实用新型的一种实施方式中,所述碳化塔8顶部还与净化装置7连接。用于排出清洁气体。
在本实用新型的一种实施方式中,所述解析塔3采用V型喷射塔板结构。
在本实用新型的一种实施方式中,所述脱氨塔4采用V型喷射塔板结构,保证汽液充分接触,用于负压脱氨,利用负压状态下氨容易挥发的特性进行汽提脱氨。
在本实用新型的一种实施方式中,所述预热器2是列管式或板式换热器。优选板式换热器。
在本实用新型的一种实施方式中,所述冷凝器5是列管式或板式换热器。优选板式换热器。
在本实用新型的实际应用过程中,蒸汽先后通过连接管道进入脱氨塔4、解析塔3、冷凝器5和水力喷射器6;原水由原水泵1经过管道进入解析塔3后,再由物料提升泵15经过管道进入脱氨塔4,最后由出水泵14经管道进入预热器2。
本实用新型装置有以下优点:(1)解析塔3底部通过管道、物料提升泵与脱氨塔4塔顶连接,解析塔3底部出水到达脱氨塔4塔顶后,以脱氨塔4塔顶的待冷凝蒸汽作为加热热源,实现废水中碳酸铵、碳酸氢铵等弱酸弱碱盐分解、废水pH升高,可减少碱液的用量并回收了出水中的余热以减少蒸汽的消耗;(2)解析塔3、脱氨塔4采用V型喷射塔板时,可促进汽液接触,强化碳酸铵、碳酸氢铵等弱酸弱碱盐的分解速度;(3)脱氨塔4采用喷射塔板时,蒸汽以喷射状通过塔板,可阻止碳酸钙等物质在塔板表面形成结垢;(4)装置在水力喷射器6提供的负压下工作,降低了废水的沸点,且在负压状态下氨更容易挥发;(5)通过设置碳化塔8,可将经冷凝器5处理后仍未冷凝的氨气通过水力喷射器6引入碳化塔8,与二氧化碳结合形成碳酸氢铵,既能回收高纯度碳酸氢铵结晶得到额外收益,又解决了传统工艺回收氨水纯度低、难利用的问题。本实用新型系统装置的氨氮去除率可达80%以上,且降低了能耗,蒸汽消耗只有传统工艺的60%-70%。
附图说明
图1为一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置图。
图中,原水泵1,预热器2,解析塔3,脱氨塔4,冷凝器5,水力喷射器6,净化装置7,碳化塔8,冷凝蛇管9,循环泵10,离心机11,气液分离罐12,回流泵13,出水泵14,物料提升泵15。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示必须具有的特定位置,因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示,一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,包括原水泵1、预热器2、解析塔3、脱氨塔4、冷凝器5、水力喷射器6、净化装置7、碳化塔8、冷凝蛇管9、循环泵10、离心机11、气液分离罐12、回流泵13、出水泵14、物料提升泵15,以及连接各单元的管道等。所述原水泵1分别通过管道与预热器2下部原水进口和解析塔3上部物料进口相连;所述预热器2在下部原水进口通过管道引入原水;所述预热器2在顶部出水口通过管道排出达标水;所述解析塔3顶部出汽口通过管道与冷凝器5下部进汽口相连;所述脱氨塔4顶部出汽口通过管道与解析塔3下部进汽口相连;所述物料提升泵15分别通过管道与解析塔3底部出料口和脱氨塔4上部进料口相连;所述脱氨塔4下部蒸汽口通过管道引入热蒸汽;所述出水泵14分别通过管道与脱氨塔4底部出料口和预热器2底部进料口相连;所述回流泵13分别通过管道与解析塔3上部回流进口和气液分离罐12底部出液口相连;所述冷凝器5底部冷水口通过管道引入冷凝水;所述冷凝器5顶部出水口通过管道与冷凝蛇管9下部进水口相连;所述冷凝器5上部出气口通过管道与水力喷射器6上部进气口相连;所述冷凝蛇管9上部出水口通过管道排出冷凝水;所述气液分离罐12上部进液口通过管道与冷凝器5下部冷液口相连;所述碳化塔8顶部分别与水力喷射器6和净化装置7相连;所述净化装置7通过管道引出清洁气;所述循环泵10分别通过管道与碳化塔8下部和水力喷射器6顶部相连;所述碳化塔8下部通过管道引入二氧化碳;所述离心机11通过管道与碳化塔8底部相连;所述离心机11分别通过管道引出母液水和碳酸氢铵结晶。
在实际应用过程中,预热器2下部通过管道引入原水与脱氨塔4出水进行热量交换实现预热;预热器2顶部通过管道引出脱氨达标水;脱氨塔4下部通过管道引入蒸汽,脱氨塔4顶部通过管道与解析塔3下部相连,解析塔3顶部通过管道与冷凝器5下部相连,冷凝器5上部通过管道与水力喷射器6上部相连,含氨蒸汽依次通过脱氨塔4、解析塔3、冷凝器5,最后进入水力喷射器6;原水泵1通过管道控制预热后原水进入解析塔3上部,与解析塔3下部上升含氨蒸汽进行逆向气液相交换;物料提升泵15通过管道控制解析塔3底部物料进入脱氨塔4上部,与脱氨塔4下部引入蒸汽进行逆向气液相交换;出水泵14通过管道控制脱氨塔4底部出水进入预热器2底部,与预热器2下部引入原水进行热量交换;冷凝器5顶部通过管道与冷凝蛇管9底部相连;冷凝器5底部通过管道引入冷凝水,再由顶部通过管道进入冷凝蛇管9;冷凝蛇管9顶部通过管道引出冷凝水;冷凝器5下部通过管道与气液分离罐12上部相连,气液分离罐12顶部通过管道与冷凝器5下部相连,氨水由冷凝器5下部进入气液分离罐12;氨气由气液分离罐12顶部进入冷凝器5下部;回流泵13通过管道控制气液分离罐12底部氨水回流至解析塔3上部;水力喷射器6底部通过管道与碳化塔8顶部相连,氨气通过管道进入水力喷射器6装置后进入碳化塔8,与碳化塔8下部通过管道引入的二氧化碳进行反应生产碳酸氢铵结晶;循环泵10通过管道控制碳化塔8下部物料进入水力喷射器6顶部;净化装置7通过管道将碳化塔8内气体清洁后排出;离心机11通过管道与碳化塔8底部相连,碳酸氢铵通过管道进入离心机11,离心机11再通过管道引出母液水和碳酸氢铵固体成品。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本实用新型,任何熟悉此技术的人,在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,包括原水泵(1)、预热器(2)、解析塔(3)、脱氨塔(4)、冷凝器(5)、水力喷射器(6)、净化装置(7)、碳化塔(8)、冷凝蛇管(9)、循环泵(10)、离心机(11)、气液分离罐(12)、回流泵(13)、出水泵(14)、物料提升泵(15);
所述原水泵(1)分别通过管道与预热器(2)下部原水进口和解析塔(3)上部物料进口相连;
所述预热器(2)在下部设有原水进口,顶部设有达标水的出水口;
所述解析塔(3)顶部出汽口通过管道与冷凝器(5)下部进汽口相连;
所述脱氨塔(4)顶部出汽口通过管道与解析塔(3)下部进汽口相连;所述物料提升泵(15)分别通过管道与解析塔(3)底部出料口和脱氨塔(4)上部进料口相连;所述脱氨塔(4)下部设有蒸汽入口;
所述冷凝器(5)底部设有冷水入口,顶部设有出水口,出水口通过管道与冷凝蛇管(9)下部进水口相连;所述冷凝器(5)上部出气口通过管道与水力喷射器(6)上部进气口相连;
所述净化装置(7)通过管道引出清洁气;
所述碳化塔(8)顶部与水力喷射器(6)相连,下部设有二氧化碳入口;
所述冷凝蛇管(9)上部设有冷凝水出水口;
所述循环泵(10)分别通过管道与碳化塔(8)下部和水力喷射器(6)顶部相连;
所述离心机(11)通过管道与碳化塔(8)底部相连;所述离心机(11)设有母液水和碳酸氢铵结晶出口;
所述气液分离罐(12)上部进液口通过管道与冷凝器(5)下部冷液口相连;
所述回流泵(13)分别通过管道与解析塔(3)上部回流进口和气液分离罐(12)底部出液口相连;
所述出水泵(14)分别通过管道与脱氨塔(4)底部出料口和预热器(2)底部进料口相连。
2.根据权利要求1所述的一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,所述解析塔(3)采用V型喷射塔板结构。
3.根据权利要求1所述的一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,所述脱氨塔(4)采用V型喷射塔板结构。
4.根据权利要求1所述的一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,所述预热器(2)是列管式或板式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,所述冷凝器(5)是列管式或板式换热器。
6.根据权利要求1所述的一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置,其特征在于,所述碳化塔(8)顶部还与净化装置(7)连接。
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