CN218115332U

CN218115332U - 一种利用二氧化硫脲废水生产肥料的设备

Info

Publication number: CN218115332U
Application number: CN202123397527.7U
Authority: CN
Inventors: 赵红阳; 陈玮; 盛和滨; 郑凤云; 陈晓磊; 叶小好; 邢燕燕; 刘丽娜; 赖玉龙; 闫勇; 宋建德
Original assignee: Henan Bio Based Materials Industry Research Institute Co ltd; Puyang Shengkai Environmental Protection New Material Technology Co ltd
Current assignee: Puyang Shengkai Environmental Protection New Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2031-12-31

Abstract

本实用新型公开一种利用二氧化硫脲废水生产肥料的设备，包括氧化塔，氢氧化钾吸收塔，硫酸吸收塔，引风机，压滤机，所述引风机设置于所述氧化塔和氢氧化钾吸收塔之间。本实用新型加热温度高、真空度低，得到的肥料的使用效果好。减压蒸发过程中，真空度低，可以将溶液的沸点降得越低，强化蒸发操作。

Description

一种利用二氧化硫脲废水生产肥料的设备

技术领域

本实用新型属于化学工程技术领域，具体涉及一种二氧化硫脲废水生产肥料的设备。

背景技术

目前二氧化硫脲废水COD及氨氮比较高，比较难处理，常规的设备要求高，不但费电，回收的二氧化硫脲中副产物及杂质较多，稳定性差，成本较高。蒸馏到一段时间后，副产物太多，物料粘度增加导致无法继续蒸馏。目前也有利用二氧化硫脲作为肥料使用，但其是作为修复有机物污染用，加入全新的二氧化硫脲。没有对废物进行利用，并且达到很好的技术效果。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提出一种二氧化硫脲废水生产肥料的设备。

本实用新型采用的技术方案为：

一种二氧化硫脲废水生产肥料的设备，包括氧化塔，氢氧化钾吸收塔，硫酸吸收塔，引风机，压滤机，所述引风机设置于所述氧化塔和氢氧化钾吸收塔之间。

优选的，还包括空压机，设置于所述氧化塔。

优选的，所述氧化塔、氢氧化钾吸收塔、硫酸吸收塔依次相连。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型采用柠檬酸钾，柠檬酸钾起到5个作用：1.调节pH值，增加碱性以方便二氧化硫脲在碱性条件下分解，2.脱硫：减少二氧化硫脲分解产生的烟气的硫的溢出。3.肥料中钾元素的来源，4.柠檬酸螯合金属离子，5.柠檬酸为有机质的来源。

（2）蒸发时利用二氧化硫脲反应过程中产生的热，不消耗额外的蒸汽。

（3）充分利用了以碳化钙生产硫脲矿物中富含的微量元素、利用二氧化硫脲中的氨氮及硫元素等资源，做成的肥料元素丰富。

附图说明

图1为本实用新型的设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1，一种二氧化硫脲废水生产肥料的设备，包括氧化塔1，氢氧化钾吸收塔2，硫酸吸收塔3，引风机4，压滤机5，所述氧化塔1，氢氧化钾吸收塔2，硫酸吸收塔3依次相连，所述引风机4设置于所述氧化塔1和氢氧化钾吸收塔2之间的管道，还包括空压机6，设置于所述氧化塔1。

工艺1

一种利用设备进行二氧化硫脲废水生产肥料的工艺，所述废水为生产二氧化硫脲时，二氧化硫脲结晶固体离心后产生的废水，废水中的主要成分为：2%二氧化硫脲、0.1%双氧水、0.2%硫脲、0.1%三氧化硫脲、1%碳酸铵。包括如下步骤：

（1）在所述二氧化硫脲废水中添加适量的柠檬酸钾，可以为二氧化硫脲废水的3%，调节废水溶液的pH值，使得废水溶液的pH值在5；优选的，所述废水溶液的pH值为6；

（2）二氧化硫脲肥料生产与二氧化硫脲生产同时进行，利用二氧化硫脲生产过程中冰机交换产生的热量，加热已经调节好pH值的废水；温度达到40℃时，开启氧化塔中的空压机，使得氧化塔内真空度为-0.07MPa，用泵将废水通入氧化塔，使得废水溶液从氧化塔上部经喷淋头喷下，废水与空气充分接触，废水中的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐；在废水喷淋过程中，废水溶液不断减压蒸发并通过氧化塔上方的引风机带出；

（3）将湿润空气通过氢氧化钾吸收塔，利用15%氢氧化钾溶液将空气中的二氧化硫气体吸收；最后生成的硫酸钾混入肥料；

（4）将湿润空气再次通入硫酸吸收塔，利用10%硫酸溶液将空气中的氨气除去，最后将其排放到空气中，生成的硫酸铵混入肥料；

（5）得到含有10%亚硫酸钾、10%亚硫酸铵，60%硫酸铵、余下为硫酸钾的混合溶液，将混合溶液与氧化塔中的二氧化硫脲废水溶液合并，通入压滤机中，开启压滤机进行压滤，重复多次压滤，直至得到含有硫酸铵、硫酸钾、尿素的固体；将固体在60℃条件下烘干；

（6）将所述干燥的固体与糠醛渣、动物粪便、脲铵溶液、水按照5:8:5:20:1，混合均匀得到混合肥料，将混合肥料通过粉碎机粉碎，放入造粒机内制备成肥料颗粒。

工艺2

一种二氧化硫脲废水生产肥料的工艺，所述废水为生产二氧化硫脲时，二氧化硫脲结晶固体离心后产生的废水，废水中的主要成分为：3%二氧化硫脲、0.15%双氧水、0.4%硫脲、0.2%三氧化硫脲、3%碳酸铵。包括如下步骤：

（1）在所述二氧化硫脲废水中添加适量的柠檬酸钾，可以为二氧化硫脲废水的5%，调节废水溶液的pH值，使得废水溶液的pH值在7；

（2）二氧化硫脲肥料生产与二氧化硫脲生产同时进行，利用二氧化硫脲生产过程中冰机交换产生的热量，加热已经调节好pH值的废水；温度达到50℃时，开启氧化塔中的空压机，使得氧化塔内真空度为-0.08MPa，用泵将废水通入氧化塔，使得废水溶液从氧化塔上部经喷淋头喷下，废水与空气充分接触，废水中的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐；在废水喷淋过程中，废水溶液不断减压蒸发并通过氧化塔上方的引风机带出；

（3）将湿润空气通过氢氧化钾吸收塔，利用25%氢氧化钾溶液将空气中的二氧化硫气体吸收；最后生成的硫酸钾混入肥料；

（4）将湿润空气再次通入硫酸吸收塔，利用25%硫酸溶液将空气中的氨气除去，最后将其排放到空气中，生成的硫酸铵混入肥料；

（5）得到含有20%亚硫酸钾、70%硫酸铵、余下为硫酸钾的混合溶液，将混合溶液与氧化塔中的二氧化硫脲废水溶液合并，通入压滤机中，开启压滤机进行压滤，重复多次压滤，直至得到含有硫酸铵、硫酸钾、尿素的固体；将固体在60℃条件下烘干；

（6）将所述干燥的固体与糠醛渣、动物粪便、脲铵溶液、水按照6:10:6:25:2，混合均匀得到混合肥料，将混合肥料通过粉碎机粉碎，放入造粒机内制备成肥料颗粒。

实施案例一

将柠檬酸钾0.2t加入到5吨的二氧化硫脲废水中，测定其pH值，直至废水溶液的pH值为6，将调节好pH值的废水溶液加热至50℃，开启氧化塔，使得调节氧化塔内真空度至-0.08MPa，利用泵将废水通入氧化塔，使得废水溶液从氧化塔上部经喷淋头喷下，废水与空气充分接触，废水中的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐，在废水喷淋过程中，废水溶液不断减压蒸发并通过氧化塔上方的引风机带出，蒸汽中含有少量的二氧化硫气体和氨气，依次将蒸汽通入25%氢氧化钾溶液和25%硫酸溶液吸收塔，除去蒸汽中的二氧化硫和氨气，得到含有亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液。二氧化硫脲废水经过氧化、减压蒸发处理等得到二氧化硫脲废水浓缩液，将该二氧化硫脲废水浓缩液与亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液合并，通入压滤机中，开启压滤机进行压滤，重复多次压滤步骤直至得到含有78.5%硫酸铵、6.7%硫酸钾、12.2%尿素等物质的固体，再将固体混合物在60℃条件下烘干，将得到干燥的固体与糠醛渣、动物粪便、脲铵溶液、水按照5:8:5:25:1的比例混合均匀得到混合肥料，将混合肥料通过粉碎机粉碎，将粉碎后的混合粉料放入造粒机内制备成肥料颗粒。

实施案例二

将柠檬酸钾0.2t加入到5吨的二氧化硫脲废水中，测定其pH值，直至废水溶液的pH值为6，将调节好pH值的废水溶液加热至45℃，开启氧化塔，使得调节氧化塔内真空度至-0.075MPa，利用泵将废水通入氧化塔，使得废水溶液从氧化塔上部经喷淋头喷下，废水与空气充分接触，废水中的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐，在废水喷淋过程中，废水溶液不断减压蒸发并通过氧化塔上方的引风机带出，蒸汽中含有少量的二氧化硫气体和氨气，依次将蒸汽通入25%氢氧化钾溶液和25%硫酸溶液吸收塔，除去蒸汽中的二氧化硫和氨气，得到含有亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液，该混合溶液与氧化塔中的二氧化硫脲废水溶液合并，重复一次以上的减压蒸发工序。二氧化硫脲废水经过氧化、减压蒸发处理等得到二氧化硫脲废水浓缩液，将该二氧化硫脲废水浓缩液与亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液合并，通入压滤机中，开启压滤机进行压滤，重复多次压滤步骤直至得到含有74.9%硫酸铵、5.4%硫酸钾、8.9%尿素等物质的固体，再将固体混合物在60℃条件下烘干，将得到干燥的固体与糠醛渣、动物粪便、脲铵溶液、水按照5:8:5:25:1的比例混合均匀得到混合肥料，将混合肥料通过粉碎机粉碎，将粉碎后的混合粉料放入造粒机内制备成肥料颗粒。

实施案例三

将柠檬酸钾0.2t加入到5吨的二氧化硫脲废水中，测定其pH值，直至废水溶液的pH值为6，将调节好pH值的废水溶液加热至40℃，开启氧化塔，使得调节氧化塔内真空度至-0.07MPa，利用泵将废水通入氧化塔，使得废水溶液从氧化塔上部经喷淋头喷下，废水与空气充分接触，废水中的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐，在废水喷淋过程中，废水溶液不断减压蒸发并通过氧化塔上方的引风机带出，蒸汽中含有少量的二氧化硫气体和氨气，依次将蒸汽通入25%氢氧化钾溶液和25%硫酸溶液吸收塔，除去蒸汽中的二氧化硫和氨气，得到含有亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液，该混合溶液与氧化塔中的二氧化硫脲废水溶液合并，重复一次以上的减压蒸发工序。二氧化硫脲废水经过氧化、减压蒸发处理等得到二氧化硫脲废水浓缩液，将该二氧化硫脲废水浓缩液与亚硫酸钾、亚硫酸铵、硫酸铵、硫酸钾的混合溶液合并，通入压滤机中，开启压滤机进行压滤，重复多次压滤步骤直至得到含有70.3%硫酸铵、4.5%硫酸钾、6.7%尿素等物质的固体，再将固体混合物在60℃条件下烘干，将得到干燥的固体与糠醛渣、动物粪便、脲铵溶液、水按照5:8:5:25:1的比例混合均匀得到混合肥料，将混合肥料通过粉碎机粉碎，将粉碎后的混合粉料放入造粒机内制备成肥料颗粒。

数据验证

为了进一步说明本实用新型的应用价值，特选取一块花生试验田进行实验，实用新型人将该试验田平均分成5小块，其中同时种植花生，并选取其中2块作为对照组，对照组1为不使用肥料，对照组2为使用市面上的普通肥料（济南晟旺，工业级硫酸铵肥料），剩余3块分别使用本实用新型中实施案例1-3制备的肥料，设立标识，经统计分析，结果如下：

以上数据说明使用本实用新型的肥料可以有效增加农作物的产量，本实用新型可以有效实现农作物丰产以及有效处理、利用二氧化硫脲废水，创造经济效益。

本实用新型的设备通过两级吸收，肥料得到很好的处理，加热温度高、真空度低，得到的肥料的使用效果好，废水加热温度高，废水中的各种溶质的溶解度更好，同时废水的温度越高，在废水喷淋过程中，分子能量越高，活动越剧烈，增加废水中亚硫酸铵盐与空气分子的有效碰撞，使得废水中的更多的亚硫酸铵盐会被空气中的氧气氧化成稳定的硫酸铵和硫酸钾等硫酸盐，进一步使得最终得到的肥料中硫酸铵和硫酸钾的含量的提高。

减压蒸发过程中，真空度低，可以将溶液的沸点降得越低，强化蒸发操作。硫酸铵一般用于农作物，能够使作物枝叶生长旺盛。提高果实品质和产量，增强作物对自然灾害的抵抗能力。硫酸钾也可以用作化学肥料，可以使作物达到持续优质、高产的效果。

与普通肥料相比，本实用新型的肥料中含有硫酸钾、硫酸铵、尿素、动物粪便等多种成分，相辅相成，使作物实现高产。

Claims

1.一种利用二氧化硫脲废水生产肥料的设备，其特征在于：包括氧化塔，氢氧化钾吸收塔，硫酸吸收塔，引风机，压滤机，所述引风机设置于所述氧化塔和氢氧化钾吸收塔之间，还包括空压机，设置于所述氧化塔，所述氧化塔、氢氧化钾吸收塔、硫酸吸收塔依次相连。