CN218841889U - 一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置，属于废水处理技术领域。由废碱液储罐、低压给水泵、高压进料泵、反应器、冷却器、减压阀和分离器组成，反应器上设置有蒸汽入口；低压给水泵将废碱液储罐存储的高COD、高pH废碱液送到高压进料泵，高压进料泵泵出液与来自空气压缩机的压缩空气进行混合，形成两相流后注入到反应器中，在反应器内高COD、高pH废碱液被氧化分解为低COD废水，低COD废水从反应器顶部离开进入冷却器，经冷却器冷却后的低COD废水再经减压阀输送至分离器，低COD废水中的气相由分离器顶部的管路离开，低COD废水中的液相和固相由分离器底部的管路输送至生化曝气池(8)进行后续的处理，从而完成废碱液的处理。

Description

一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于甲醇制烯烃(MTO)高COD、高pH废碱液处理的装置。

背景技术

MTO(甲醇制烯烃)技术在国内广泛使用，环保问题也随之而来。因为其废碱液具有高COD、高pH等特点，处理难度非常大，处理方法也比较单一，目前国内相似废碱液多数采用焚烧法进行处理。焚烧法的能耗非常高，同时产生的废气中含硝较多，将废水污染转化成为了废气污染。因此低能源消耗、低污染的处理技术逐渐被中试并投入生产，目前可以应用于工业化的技术有焚烧技术、湿氧化技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于MTO高COD、高pH废碱液处理的装置。本实用新型所述装置应用最新的“湿式氧化法”来代替传统的“焚烧法”来处理高COD、高pH废碱液，降低能源消耗，降低对环境污染，可以有效的将高COD、高pH废碱液氧化分解为低COD废水，提高了此种污水的可生化性，降低污水的处理难度，降低对环境的污染。

本实用新型所述的一种用于MTO高COD、高pH废碱液处理的装置，由废碱液储罐1、低压给水泵2、高压进料泵3、反应器4、冷却器5、减压阀6、分离器7和生化曝气池8组成，在反应器4侧壁上设置有高温高压水蒸汽入口；各部件间通过输送管线连接，在高压进料泵3和反应器4之间的管线上设置有压缩空气入口；具体的但不限于，废碱液储罐1、低压给水泵2、高压进料泵3之间连接的输送管路材质是20#钢，管径是DN40；高压进料泵3、反应器4、冷却器5、减压阀6之间连接的输送管路材质是316L，管径是DN80；减压阀6、分离器7、生化曝气池8之间连接的输送管路材质是316L，管径是DN80。

反应器4内部为3～5层浮阀塔板结构，上升的压缩空气经过浮阀塔板的阀片时使高COD、高pH废碱液和高温高压水蒸汽充分接触，提高物质间的换热面积，从而促进反应器4内氧化反应的进行；冷却器5为双程列管式间接换热器，分为壳程和管程，壳程为循环水(循环水的温度为32～42℃)，管程为反应器4内反应完成后的低COD废水；减压阀6是角型减压调节阀，分离器7为普通压力容器，内部无特殊结构。

利用本实用新型所述装置采用湿式氧化法对废碱液进行处理的主要流程如下：

低压给水泵2将废碱液储罐1存储的高COD、高pH废碱液送到高压进料泵3，高压进料泵3泵出液与来自空气压缩机的压缩空气进行混合，形成两相流后注入到反应器4中，压缩空气用来提供反应器4内氧化反应需要的全部氧气，高温高压水蒸汽用来提供本实用新型所述装置初始开车时及在反应器4内氧化反应时所需热量。

高pH、高COD废碱液在反应器4内与氧气发生氧化反应的产物为丙二酸、丙酸、丙酮、二氧化碳、水等物质，反应式如下：

HOCH₂-CH₂-CH₂OH+O₂→HOOHC-CH₂-CHOOH，

C₆H₅-C₂H₄-OH+10O₂→8CO₂+5H₂O，

2CH₃CH(OH)CH₃+O₂→2CH₃COCH₃+2H₂O，

CH₃CH₂CHO+4O₂→3CO₂+3H₂O，

2CH₃CH₂CHO+O₂→2CH₃CH₂COOH。

在反应器4内，随着压缩空气的上升，废碱液与压缩空气中的氧气充分混合而进行氧化反应；当反应器4出口温度为230～240℃时，氧化反应能够充分进行，因而通过向反应器4内注入高温高压水蒸汽来对反应器4补充热量。废碱液在反应器4中反应足够时间后，高COD、高pH废碱液氧化分解为低COD废水，低COD废水(含有丙二酸、丙酸、丙酮、二氧化碳、水等物质)从反应器4顶部离开进入冷却器5，经冷却器5冷却后的低COD废水经减压阀6输送至分离器7；为了保证反应器4内的反应效果，通过控制流经减压阀6的低COD废水的量来维持反应器4出口压力的恒定。

附图说明

图1：本实用新型所述的用于高COD、高pH废水处理的装置结构示意图。

各部分名称为：废碱液储罐1、低压给水泵2、高压进料泵3、反应器4、冷却器5、减压阀6、分离器7和生化曝气池8。

具体实施方式

实施例1：

本装置的具体流程及控制指标如下：

MTO装置产生的高pH、高COD废碱液(温度40℃左右，COD值3～5万，pH值13以上)经过管路输送进入废碱液储罐1，再经低压给水泵2(流量2～4t/h，0.4～0.6MpaG)输送至高压进料泵3中；废碱液经高压进料泵3增压至5～6MpaG，在高压进料泵3的管路出口再混合6～7MpaG的压缩空气(泵出液与压缩空气的体积比为1：50～100)，使废碱液成为气相和液相的两相流混合物，两相流混合物一起进入到反应器4的底部，同时进入反应器4的还有外部管路供应的9～11MpaG、300～340℃高温高压水蒸汽(高温高压水蒸汽的作用是提供本实用新型所述装置初始开车时及在反应器4内氧化反应时所需热量)，两相流混合物流速1～3m/s，水蒸气流速为20～40m/s；反应器4内采取直接接触式的浮阀塔板结构为反应物质提供反应时需要的热量。

在反应器4的下部、中部和上部均设置有温度远传表用以监控反应温度，与压缩空气一起进入反应器4底部的废碱液的温度为40℃左右，出反应器4的低COD废水的温度是230～240℃；在反应器4内，在高温高压水蒸汽提供充足热量的情况下，废碱液与压缩空气中的氧气发生氧化反应(60～100分钟)，高COD、高pH废碱液被氧化分解为低COD废水，低COD废水通过反应器4上部的管路输送至冷却器5并在冷却器5内通过间接换热进行冷却(20～40分钟)，换热后的低COD废水为固、液、气三相共存，压力为5～6MpaG、温度为40～80℃、COD为8～12g/L，pH为9～10；再通过减压阀6将换热后的低COD废水的压力由5～6MpaG降低至0.6～0.8MpaG，其他指标不变；压力降低后的低COD废水进入到分离器7中停留15～30分钟，将气相与液相(含固相)分离开，气相由分离器7顶部的管路离开，液相(含固相)由分离器7底部的管路输送至生化曝气池8，进行后续的处理，从而完成甲醇制烯烃(MTO)高COD、高pH废碱液的处理。

实施例中选用的低压给水泵2可以为离心泵，高压进料泵3可以为柱塞泵。

Claims (4)

1.一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置，其特征在于：由废碱液储罐（1）、低压给水泵（2）、高压进料泵（3）、反应器（4）、冷却器（5）、减压阀（6）和分离器（7）组成，在反应器（4）侧壁上设置有高温高压水蒸汽入口；废碱液储罐（1）、低压给水泵（2）、高压进料泵（3）、反应器（4）、冷却器（5）、减压阀（6）和分离器（7）间通过输送管线依次连接，在高压进料泵（3）和反应器（4）之间的管线上设置有压缩空气入口；在分离器（7）的顶部设置有气相离开管路，在分离器（7）的后面设置有生化曝气池（8），分离器（7）和生化曝气池（8）间通过管路连接。

2.如权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置，其特征在于：废碱液储罐（1）、低压给水泵（2）、高压进料泵（3）之间连接的输送管路材质是20#钢，管径是DN40；高压进料泵（3）、反应器（4）、冷却器（5）、减压阀（6）之间连接的输送管路材质是316L，管径是DN80；减压阀（6）、分离器（7）、生化曝气池（8）之间连接的输送管路材质是316L，管径是DN80。

3.如权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置，其特征在于：反应器（4）为3~5层浮阀塔板结构；冷却器（5）为双程列管式间接换热器，分为壳程和管程，壳程为温度为32~42℃的循环水，管程为低COD废水。

4.如权利要求1所述的一种用于甲醇制烯烃废碱液处理的装置，其特征在于：减压阀（6）是角型减压调节阀，低压给水泵（2）为离心泵，高压进料泵（3）为柱塞泵。

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