CN219239377U - 超临界水氧化处理含有机氯废液系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超临界水氧化处理含有机氯废液系统，包括配伍罐、反应器、气液分离器、碳化塔和膜转化机构，配伍罐待处理的含氯代有机物废液和碳酸氢钠溶液加入配伍罐内；反应器与配伍罐连接，配伍罐内混合好的物料能够进入反应器，与反应器连接有氧化剂添加装置；气液分离器与反应器连接，碳化塔与气液分离器连接，气液分离器产生的气相能够进入碳化塔内，与碳化塔连接有氨水添加装置；膜转化机构与气液分离器和碳化塔连接。本实用新型通过将碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液转化为碳酸氢钠溶液和氯化铵溶液，碳酸氢钠溶液能够重新参与反应，氯化铵溶液可以提纯氯化铵晶体，能够降低含氯代有机物废液的处理成本。
Description
技术领域
本实用新型属于废液处理装置技术领域，更具体地说，是涉及一种超临界水氧化处理含有机氯废液系统。
背景技术
基础化学品、农医药、阻燃剂、高分子材料、染料、日化品等化工行业生产会产生大量的含氯代有机物废液，具有COD高，生物毒性大，难降解等特点。
现有的对含氯代有机物废液处理方法包括生物法、燃烧法和超临界水氧化。其中，生物法大多无法处置。芬顿、催化氧化、湿式氧化降解不彻底，产生次生废物，成本高。
而在使用焚烧法进行处理时，氯元素会转化成HCl、二噁英，存在设备腐蚀，尾气污染等问题，需要耗费大量液碱中和，最终产生大量含氯化钠废盐，委外处置成本较高，以填埋处置为主，资源浪费，同时存在环境污染。
对于超临界水氧化法，虽然降解充分，二次污染低，但是氯元素主要转化成HCl，仍存在设备腐蚀，需要耗费液碱中和，产生大量含氯化钠尾水需要处理，同时消耗大量的碱液也会提高生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超临界水氧化处理含有机氯废液系统，以解决使用超临界水氧化法处理含氯代有机物废液时耗费大量的碱液，成本较高的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种超临界水氧化处理含有机氯废液系统，包括配伍罐、反应器、气液分离器、碳化塔和膜转化机构，其中，配伍罐待处理的含氯代有机物废液和碳酸氢钠溶液加入所述配伍罐内；反应器与所述配伍罐连接，所述配伍罐内混合好的物料能够进入所述反应器，与所述反应器连接有氧化剂添加装置；气液分离器与所述反应器连接，所述反应器排出的物料能够进入所述气液分离器；碳化塔与所述气液分离器连接，所述气液分离器产生的气相能够进入所述碳化塔内，与碳化塔连接有氨水添加装置；膜转化机构分别与所述气液分离器和所述碳化塔连接，使气液分离器分离出的液相氯化钠溶液和所述碳化塔内产生的碳酸氢钠溶液能够进入到所述膜转化机构内，并最终产生碳酸氢钠溶液和氯化铵溶液。
在一种可能的实现方式中，所述配伍罐与所述反应器之间设有废液高压泵，且所述配伍罐和所述反应器之间设有预热器。
在一种可能的实现方式中，所述反应器和所述气液分离器之间设有减压组件。
在一种可能的实现方式中，所述气液分离器与所述膜转化机构之间设有冷却器，且所述气液分离器与所述膜转化机构之间设有浓缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括氯化铵溶液储罐，所述氯化铵溶液储罐与所述膜转化机构连接，使所述膜转化机构产生的氯化铵溶液能够储存在所述氯化铵溶液储罐内。
在一种可能的实现方式中，所述超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括提纯机构，所述提纯机构与所述氯化铵溶液储罐连接，所述氯化铵溶液储罐内的氯化铵溶液能够进入到所述提纯机构内，所述提纯机构能够将所述氯化铵溶液提纯为氯化铵晶体。
在一种可能的实现方式中，所述提纯机构包括蒸发器和进料泵，所述进料泵与所述氯化铵溶液储罐连接，所述蒸发器与所述进料泵连接。
在一种可能的实现方式中，所述气液分离器连接设有换热器，所述气液分离器产生的气相流经所述换热器，与所述换热器连接设有清水添加装置，所述清水吸收所述气相的热量并供给所述蒸发器进行加热。
在一种可能的实现方式中，所述提纯机构还包括依次连接的排料泵、沉降离心装置和干燥装置，所述排料泵与所述蒸发器连接。
在一种可能的实现方式中，与所述蒸发器连接设有冷凝器，所述蒸发器产生的水蒸气流经所述冷凝器冷凝为清水。
本实用新型提供的超临界水氧化处理含有机氯废液系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过将碳酸氢钠溶液与含氯代有机物废液混合，使得反应后产生的氯化氢能够被中和，防止设备被腐蚀；通过设置气液分离器，将反应器排出的物料进行分离，其中，液相物料基本为氯化钠溶液，气相物料中主要为二氧化碳，二氧化碳进入碳化塔与氨水反应生成碳酸氢铵，然后碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液都进入到膜转化机构，经过膜过滤后转化为碳酸氢钠溶液和氯化铵溶液，碳酸氢钠溶液能够重新参与反应，氯化铵溶液可以提纯氯化铵晶体进行出售，能够大大降低含氯代有机物废液的处理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的超临界水氧化处理含有机氯废液系统的结构示意图。
其中，图中各附图标记如下：
L1、含氯代有机物废液；L2、碳酸氢钠溶液；L3、清水；L4、氨水；L5、淡水；G1、氧化剂；G2、尾气；S、氯化铵晶体；1、配伍罐；2、废液高压泵；3、物料高压泵；4、反应器；5、降压组件；6、气液分离器；7、冷却器；8、换热器；9、碳化塔；10、浓缩装置；11、蒸发器；12、膜转化机构；13、进料泵；14、氯化铵溶液储罐；15、排料泵；16、冷凝器；17、沉降离心组装置；18、干燥装置；19、预热器。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要进一步说明的是，本实用新型的附图和实施方式主要对本实用新型的构思进行描述说明，在该构思的基础上，一些连接关系、位置关系、动力机构、供电系统、液压系统及控制系统等的具体形式和设置可能并未没有描述完全，但是在本领域技术人员理解本实用新型的构思的前提下，本领域技术人员可以采用熟知的方式对上述的具体形式和设置予以实现。
当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
术语“长度”“宽度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
现对本实用新型提供的超临界水氧化处理含有机氯废液系统进行说明。
请参阅图1，所述超临界水氧化处理含有机氯废液系统，包括配伍罐1、反应器4、气液分离器6、碳化塔9和膜转化机构12，其中，配伍罐1待处理的含氯代有机物废液L1和碳酸氢钠溶液L2加入配伍罐1内；反应器4与配伍罐1连接，配伍罐1内混合好的物料能够进入反应器4，与反应器4连接有氧化剂G1添加装置；气液分离器6与反应器4连接，反应器4内的废料能够进入气液分离器6；碳化塔9与气液分离器6连接，气液分离器6产生的气相能够进入碳化塔9内，与碳化塔9连接有氨水L4添加装置；膜转化机构12分别与气液分离器6和碳化塔9连接，使气液分离器6分离出的液相氯化钠溶液和碳化塔9内产生的碳酸氢钠溶液L2能够进入到膜转化机构12内，并最终产生碳酸氢钠溶液L2和氯化铵溶液。
本实施例提供的超临界水氧化处理含有机氯废液系统的有益效果是：与现有技术相比，本实施例提供的超临界水氧化处理含有机氯废液系统通过将碳酸氢钠溶液L2与含氯代有机物废液L1混合，使得反应后产生的氯化氢能够被中和，防止设备被腐蚀；通过设置气液分离器6，将反应器排出的物料进行分离，反应器排出的液相物料基本为氯化钠溶液，气相物料中主要含有水蒸气、CO2、O2、N2，进入碳化塔后，CO2与氨水L4反应生成碳酸氢铵，尾气G2进行排放，然后碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液都进入到膜转化机构12，经过膜过滤后转化为碳酸氢钠溶液L2和氯化铵溶液，碳酸氢钠溶液L2能够重新参与反应，氯化铵溶液可以提纯氯化铵晶体S进行出售，本系统结构简单，便于使用，能够大大降低含氯代有机物废液L1的处理成本。
为了便于配伍罐1中的混合液进入到反应器4，配伍罐1与反应器4之间设有废液高压泵2，与反应器4连接设有物料高压泵3，氯代有机物废液经废液高压泵2从顶部喷入反应器4，与氧化剂G1高压输送的氧化剂G1，发生氧化降解，反应温度550-700℃，压力22-25MPa。配伍罐1和反应器4之间设有预热器19，初始启动时，需要通过预热器19，对废液进行加热至200-300℃，系统稳定运行后，则关闭预热。
优选的，反应器4和气液分离器6之间设有降压组件5，对反应器4排出的物料进行降压。
此外，气液分离器6与膜转化机构12之间设有冷却器7，且气液分离器6与膜转化机构12之间设有浓缩装置10，冷却器7能够降低气液分离器6产生的液相的温度，防止高温对膜转化机构12造成损坏；浓缩装置10产生的淡水L5返回反应器4循环使用，富余部分用于其他用途或达标排放。
作为一种优选的方案，超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括氯化铵溶液储罐14，氯化铵溶液储罐14与膜转化机构12连接，使膜转化机构12产生的氯化铵溶液能够储存在氯化铵溶液储罐14内。
另外，超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括提纯机构，提纯机构与氯化铵溶液储罐14连接，氯化铵溶液储罐14内的氯化铵溶液能够进入到提纯机构内，提纯机构能够将氯化铵溶液提纯为氯化铵晶体S。
具体而言，提纯机构包括蒸发器11和进料泵13，进料泵13与氯化铵溶液储罐14连接，蒸发器11与进料泵13连接，便于氯化铵溶液储罐14内的氯化铵溶液进入到蒸发器11内，进而对氯化铵溶液进行提纯。本实施例中，蒸发器11可选用多效蒸发或MVR形式，材质优选钛材或衬钛。
气液分离器6连接设有换热器8，气液分离器6产生的气相流经换热器8，与换热器8连接设有清水L3添加装置，清水L3吸收气相的热量变为蒸汽并供给蒸发器11进行加热，换热器8的设置，对氧化反应的余热进行回收，能够提高对能源的利用率，降低了废水的处理成本。
在一种可能的实现方式中，提纯机构还包括依次连接的排料泵15、沉降离心装置和干燥装置18，排料泵与蒸发器11连接。本实施例中，沉降离心组装置17选用过滤式离心机，形式可选用三足式、卧式、上悬式，卸料方式可选自动刮刀卸料、自动活塞卸料。提纯机构内的氯化铵溶液蒸发结晶后，通过排料泵15从顶部排入沉降离心组装置17，得到氯化铵盐，再经干燥装置18干化后，得到氯化铵晶体S产品。
最后，与蒸发器11连接设有冷凝器16，蒸发器11产生的水蒸气流经冷凝器16冷凝为清水L3，得到清水L3返回换热器8，循环使用。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于，包括：
配伍罐(1)，待处理的含氯代有机物废液(L1)和碳酸氢钠溶液(L2)加入所述配伍罐(1)内；
反应器(4)，与所述配伍罐(1)连接，所述配伍罐(1)内混合好的物料能够进入所述反应器(4)，与所述反应器(4)连接有氧化剂(G1)添加装置；
气液分离器(6)，与所述反应器(4)连接，所述反应器(4)排出的物料能够进入所述气液分离器(6)；
碳化塔(9)，与所述气液分离器(6)连接，所述气液分离器(6)产生的气相能够进入所述碳化塔(9)内，与碳化塔(9)连接有氨水(L4)添加装置；
膜转化机构(12)，分别与所述气液分离器(6)和所述碳化塔(9)连接，使气液分离器(6)分离出的液相氯化钠溶液和所述碳化塔(9)内产生的碳酸氢钠溶液(L2)能够进入到所述膜转化机构(12)内，并最终产生碳酸氢钠溶液(L2)和氯化铵溶液。
2.如权利要求1所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述配伍罐(1)与所述反应器(4)之间设有废液高压泵(2)，且所述配伍罐(1)和所述反应器(4)之间设有预热器(19)。
3.如权利要求1所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述反应器(4)和所述气液分离器(6)之间设有减压组件。
4.如权利要求1所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述气液分离器(6)与所述膜转化机构(12)之间设有冷却器(7)，且所述气液分离器(6)与所述膜转化机构(12)之间设有浓缩装置(10)。
5.如权利要求1所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括氯化铵溶液储罐(14)，所述氯化铵溶液储罐(14)与所述膜转化机构(12)连接，使所述膜转化机构(12)产生的氯化铵溶液能够储存在所述氯化铵溶液储罐(14)内。
6.如权利要求5所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述超临界水氧化处理含有机氯废液系统还包括提纯机构，所述提纯机构与所述氯化铵溶液储罐(14)连接，所述氯化铵溶液储罐(14)内的氯化铵溶液能够进入到所述提纯机构内，所述提纯机构能够将所述氯化铵溶液提纯为氯化铵晶体(S)。
7.如权利要求6所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述提纯机构包括蒸发器(11)和进料泵(13)，所述进料泵(13)与所述氯化铵溶液储罐(14)连接，所述蒸发器(11)与所述进料泵(13)连接。
8.如权利要求7所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：与所述气液分离器(6)连接设有换热器(8)，所述气液分离器(6)产生的气相流经所述换热器(8)，与所述换热器(8)连接设有清水(L3)添加装置，所述清水(L3)吸收所述气相的热量并供给所述蒸发器(11)进行加热。
9.如权利要求7所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：所述提纯机构还包括依次连接的排料泵(15)、沉降离心装置和干燥装置(18)，所述排料泵与所述蒸发器(11)连接。
10.如权利要求7所述的超临界水氧化处理含有机氯废液系统，其特征在于：与所述蒸发器(11)连接设有冷凝器(16)，所述蒸发器(11)产生的水蒸气流经所述冷凝器(16)冷凝为清水(L3)。
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