CN220564405U - 连续化液氨中和水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续化液氨中和水处理系统，利用液氨和废酸发生中和反应制备硫酸铵产品，以解决废酸的处理问题，液氨储罐的入口连接有液氨进液管，液氨储罐的液体出口与中和塔的中部入口管线连接，中和塔的顶部内部固定有一级喷淋装置，一级喷淋装置的入口与废酸水储罐的出口管线连接，中和塔的底部出口通过第一循环泵与换热器的入口管线连接，一级喷淋装置的下方依次设有二级喷淋装置和三级喷淋装置，二级喷淋装置的入口、三级喷淋装置的入口分别与换热器的出口管线连接，第一循环泵与换热器的入口之间的管线上通过出液管与硫酸铵储罐的入口连接；中和塔的顶端气体出口与尾气吸收装置的入口管线连接。

Description

连续化液氨中和水处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及连续化液氨中和水处理系统。

背景技术

对位酯是活性染料重要的中间体之一，常用的合成对位酯的方法有乙酰苯胺路线、巯基乙醇路线、硫醚氧化路线、环氧乙烷路线，其中乙酰苯胺路线是长期以来我国生产对位酯所采用的主要方法，乙酰苯胺路线合成对位酯的具体过程为：以乙酰苯胺为起始原料，先氯磺化，再用亚硫酸钠还原，再与氯乙醇缩合，最后进行硫酸水解酯化反应，在对位酯生产的过程中产生的氯磺化废水主要是稀硫酸。

对氯磺化废水处理方法目前有化学中和法、物理吸附法、光催化氧化法、铁碳微电解法、生化处理法等，最常使用的方式是化学中和法，主要流程是泵将废酸水按计算好的量泵入中和釜，通过搅笼从石灰仓中将石灰加入中和罐中进行中和反应，采用人工取样检测pH值，中和一罐后，中和好的混料用泵泵入带式过滤机进行过滤，使固液分离，产生物为二水硫酸钙，运往固体废弃物填埋场填埋，过滤水放入二次中和罐，使用配置好的碳酸钠溶液进行二次中和，中和后放置沉降池进行沉降24h后，进行隔膜压滤机过滤，滤液打入膜蒸发处理系统进行处理，二次冷凝水回收利用。

该方法存在的技术问题是中和反应速度慢，处理时间长，过程复杂，且生石灰反应不完全，石灰消耗高，中和后PH值不稳定，过滤水中钙离子含量高，水质硬度大，过滤水再进行膜处理系统蒸发处理，膜结垢严重，3-4天需清一次膜，现场人员投入较大，严重影响生产效率，且后续处理成本高，中和产生的硫酸钙废渣处置困难，处置成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续化液氨中和水处理系统，利用液氨和废酸发生中和反应制备硫酸铵产品，以解决废酸的处理问题。

本实用新型由如下技术方案实施：连续化液氨中和水处理系统，其包括有液氨储罐、中和塔、尾气吸收装置、烟囱；

所述液氨储罐的入口连接有液氨进液管，所述液氨储罐的液体出口与所述中和塔的中部入口管线连接，所述中和塔的顶部内部固定有一级喷淋装置，所述一级喷淋装置的入口与废酸水储罐的出口管线连接，所述中和塔的底部出口通过第一循环泵与所述换热器的入口管线连接，所述一级喷淋装置的下方依次设有二级喷淋装置和三级喷淋装置，所述二级喷淋装置的入口、所述三级喷淋装置的入口分别与所述换热器的出口管线连接，所述第一循环泵与换热器的入口之间的管线上通过出液管与硫酸铵储罐的入口连接；

所述中和塔的顶端气体出口与尾气吸收装置的入口管线连接，所述尾气吸收装置的液体出口与所述硫酸铵储罐的入口管线连接，所述尾气吸收装置的气体出口通过引风机与所述烟囱的入口管线连接。

进一步的，还包括有水封罐，所述液氨储罐的顶部出气口与所述水封罐的气体入口管线连接，所述水封罐的出气口与所述烟囱的入口管线连接，所述水封罐的液体出口与所述硫酸铵储罐的入口管线连接。

进一步的，所述尾气吸收装置包括一级尾气吸收塔、二级尾气吸收塔；

所述中和塔的顶端气体出口与所述一级尾气吸收塔的中部气体入口管线连接，所述一级尾气吸收塔的中部液体入口连接有第一吸收液进液管，所述一级尾气吸收塔的底端出口与第二循环泵的入口管线连接，所述第二循环泵的出口通过第一循环管与所述一级尾气吸收塔内部的第一喷淋头管线连接，所述一级尾气吸收塔的顶端气体出口与所述二级尾气吸收塔的中部气体入口管线连接，所述二级尾气吸收塔的中部液体入口连接有第二吸收液进液管，所述二级尾气吸收塔的底端出口与第三循环泵的入口管线连接，所述第三循环泵的出口通过第二循环管与所述二级尾气吸收塔内部的第二喷淋头管线连接，所述二级尾气吸收塔的顶端气体出口与所述烟囱的入口管线连接；

所述第一循环管、所述第二循环管上分别通过管线与所述硫酸铵储罐的入口连接。

进一步的，所述出液管上还设有废酸水补水管线。

进一步的，所述废酸水储罐的出口与所述一级喷淋装置的入口之间的管线上装设有过滤器、流量计和调节阀。

进一步的，所述第一循环泵与所述换热器的入口之间的管线上装设有在线pH分析仪。

本实用新型的优点：将传统石灰中和改为液氨中和对稀硫酸废水进行处理，操作简便，安全性强，大幅度提高生产效率，降低了人工操作；

中和过程中稀硫酸经喷淋层喷淋自上向下流动，液氨进入中和塔经喷淋头雾化自下而上流动形成对流，快速反应生成硫酸铵溶液，相比于原处理系统中和废酸水，大大提高中和时的反应速率，缩短反应时间；进酸和进氨连续化，同时设置外循环装置第一循环泵，增加两层循环喷淋二级喷淋装置和三级喷淋装置，保证液氨完全吸收，同时外置换热器，可调节循环液温度，保证塔内反应温度稳定，保证反应安全性，同时保证了塔内物料混合的均匀性；

采用连续液氨中和反应，现场无固体投入，相比较有效节省现场人员投入，操作安全性强，操作简便；

采用连续液氨中和反应，无固废产生，通过蒸发处理得到的硫酸铵固体可用于外售做肥料，进一步减少固废处理费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为该实用新型的结构示意图；

图中：液氨储罐1、液氨进液管2、中和塔3、一级喷淋装置4、废酸水储罐5、过滤器6、流量计7、调节阀8、第一循环泵9、换热器10、二级喷淋装置11、三级喷淋装置12、出液管13、硫酸铵储罐14、在线pH分析仪15、尾气吸收装置16、一级尾气吸收塔161、二级尾气吸收塔162、引风机17、烟囱18、水封罐19、第一吸收液进液管20、第二循环泵21、第一循环管22、第一喷淋头23、第二吸收液进液管24、第三循环泵25、第二循环管26、第二喷淋头27、废酸水补水管线28。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，连续化液氨中和水处理系统，其包括有液氨储罐1、中和塔3、尾气吸收装置16、烟囱18；

液氨储罐1的入口连接有液氨进液管2，液氨储罐1的液体出口与中和塔3的中部入口管线连接，中和塔3的顶部内部固定有一级喷淋装置4，一级喷淋装置4的入口与废酸水储罐5的出口管线连接，废酸水储罐5的出口与一级喷淋装置4的入口之间的管线上装设有过滤器6、流量计7和调节阀8，与中和塔3的底部出口通过第一循环泵9与换热器10的入口管线连接，一级喷淋装置4的下方依次设有二级喷淋装置11和三级喷淋装置12，二级喷淋装置11的入口、三级喷淋装置12的入口分别与换热器10的出口管线连接，换热器10的冷介质来自于循环水，第一循环泵9与换热器10的入口之间的管线上通过出液管13与硫酸铵储罐14的入口连接，第一循环泵9与换热器10的入口之间的管线上装设有在线pH分析仪15，通过在线pH分析仪15对内部中和反应的情况进行检测，及时将硫酸铵排出，操作简便，安全性强，大幅度提高生产效率，降低了人工操作；中和过程中稀硫酸经喷淋层喷淋自上向下流动，液氨进入中和塔3经喷淋头雾化自下而上流动形成对流，快速反应生成硫酸铵溶液，相比于原处理系统中和废酸水，大大提高中和时的反应速率，缩短反应时间；进酸和进氨连续化，同时设置外循环第一循环泵9，增加两层循环喷淋即二级喷淋装置11和三级喷淋装置12，保证液氨完全吸收，同时外置换热器10，可调节循环液温度，保证塔内反应温度稳定，保证反应安全性；

中和塔3的顶端气体出口与尾气吸收装置16的入口管线连接，尾气吸收装置16的液体出口与硫酸铵储罐14的入口管线连接，尾气吸收装置16的气体出口通过引风机17与烟囱18的入口管线连接。

还包括有水封罐19，液氨储罐1的顶部出气口与水封罐19的气体入口管线连接，水封罐19的出气口与烟囱18的入口管线连接，水封罐19的液体出口与硫酸铵储罐14的入口管线连接，水封槽19用来吸收的液氨储罐1的尾气。

尾气吸收装置16包括一级尾气吸收塔161、二级尾气吸收塔162；

中和塔3的顶端气体出口与一级尾气吸收塔161的中部气体入口管线连接，一级尾气吸收塔161的中部液体入口连接有第一吸收液进液管20，一级尾气吸收塔161的底端出口与第二循环泵21的入口管线连接，第二循环泵21的出口通过第一循环管22与一级尾气吸收塔161内部的第一喷淋头23管线连接，一级尾气吸收塔161的顶端气体出口与二级尾气吸收塔162的中部气体入口管线连接，二级尾气吸收塔162的中部液体入口连接有第二吸收液进液管24，二级尾气吸收塔162的底端出口与第三循环泵25的入口管线连接，第三循环泵25的出口通过第二循环管26与二级尾气吸收塔162内部的第二喷淋头27管线连接，二级尾气吸收塔162的顶端气体出口与烟囱18的入口管线连接，从整个处置系统来看，体现了连续化，同时后续尾气处置采用稀硫酸作为吸收液，保证了逸散的氨气有效吸收利用，保证了环境安全，同时吸收后的吸收液同反应的硫酸铵溶液同时进行后处理，得到硫酸铵副产品。

第一循环管22、第二循环管26上分别通过管线与硫酸铵储罐14的入口连接。

硫酸铵储罐14中的硫酸铵液体送至后续蒸发处理工序中，得到外观良好，含量较高的硫酸铵固体，可外售给肥料公司做氮肥，可进一步节省处理费用，做到资源回收利用，因此整个工艺中无固废、废液排放，此连续处理系统有效节省了人员投入，提高了处理的效率，节省了处理工艺时间，符合现在环保要求，且操作安全性较高，相对原处理方式能源消耗有明显降低，切实地实现了节能减排的目的。

出液管13上还设有废酸水补水管线28，用于向中和塔3内加入外来的废酸水稀硫酸溶液，作为额外补充。

该实施例具体的操作过程：

废酸水稀硫酸溶液经过过滤器6、流量计7和调节阀8后进入中和塔3，经过喷淋分配均布于设备截面自上向下流动，液氨按照设定流量进入中和塔3，雾化成液氨雾自下向上流动，稀硫酸溶液与氨气在中和塔3内相遇，快速反应生成硫酸铵，同时放出热量，液氨雾化过程中存在部分气化情况，汽化吸热，带走部分酸碱反应热，热的硫酸铵溶液在重力的作用下自上向下流动，汇集于中和塔3的底部塔釜内；

在中和塔3的旁边设置了第一循环泵9和换热器10，将中和塔3下部温度较高的硫酸铵溶液通过循环泵及外换热器10与外部的循环冷却水进行热交换，换热后硫酸铵溶液温度50±2.5℃，降温后的硫酸铵溶液回流到中和塔3内部继续吸收液氨雾，当设置于硫酸铵溶液循环管路上的在线pH分析仪15测量出pH值位于5～6时，设置于硫酸铵溶液管路出口上的调节阀8自动打开，对外输出合格的硫酸铵溶液进入硫酸铵储罐14，硫酸铵储罐14中的液体后续送至蒸发系统处理；

利用尾气吸收装置16中的一级尾气吸收塔161、二级尾气吸收塔162对中和塔3的顶端逸散的氨气有效吸收利用，保证了环境安全，将该吸收处理后的尾气送至烟囱18外排。

以上所述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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，其包括有液氨储罐、中和塔、换热器、尾气吸收装置、烟囱；

所述液氨储罐的入口连接有液氨进液管，所述液氨储罐的液体出口与所述中和塔的中部入口管线连接，所述中和塔的顶部内部固定有一级喷淋装置，所述一级喷淋装置的入口与废酸水储罐的出口管线连接，所述中和塔的底部出口通过第一循环泵与所述换热器的入口管线连接，所述一级喷淋装置的下方依次设有二级喷淋装置和三级喷淋装置，所述二级喷淋装置的入口、所述三级喷淋装置的入口分别与所述换热器的出口管线连接，所述第一循环泵与换热器的入口之间的管线上通过出液管与硫酸铵储罐的入口连接；

所述中和塔的顶端气体出口与尾气吸收装置的入口管线连接，所述尾气吸收装置的液体出口与所述硫酸铵储罐的入口管线连接，所述尾气吸收装置的气体出口通过引风机与所述烟囱的入口管线连接。

2.根据权利要求1所述的连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，还包括有水封罐，所述液氨储罐的顶部出气口与所述水封罐的气体入口管线连接，所述水封罐的出气口与所述烟囱的入口管线连接，所述水封罐的液体出口与所述硫酸铵储罐的入口管线连接。

3.根据权利要求2所述的连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，所述尾气吸收装置包括一级尾气吸收塔、二级尾气吸收塔；

所述中和塔的顶端气体出口与所述一级尾气吸收塔的中部气体入口管线连接，所述一级尾气吸收塔的中部液体入口连接有第一吸收液进液管，所述一级尾气吸收塔的底端出口与第二循环泵的入口管线连接，所述第二循环泵的出口通过第一循环管与所述一级尾气吸收塔内部的第一喷淋头管线连接，所述一级尾气吸收塔的顶端气体出口与所述二级尾气吸收塔的中部气体入口管线连接，所述二级尾气吸收塔的中部液体入口连接有第二吸收液进液管，所述二级尾气吸收塔的底端出口与第三循环泵的入口管线连接，所述第三循环泵的出口通过第二循环管与所述二级尾气吸收塔内部的第二喷淋头管线连接，所述二级尾气吸收塔的顶端气体出口与所述烟囱的入口管线连接；

所述第一循环管、所述第二循环管上分别通过管线与所述硫酸铵储罐的入口连接。

4.根据权利要求3所述的连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，所述出液管上还设有废酸水补水管线。

5.根据权利要求4所述的连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，所述废酸水储罐的出口与所述一级喷淋装置的入口之间的管线上装设有过滤器、流量计和调节阀。

6.根据权利要求5所述的连续化液氨中和水处理系统，其特征在于，所述第一循环泵与所述换热器的入口之间的管线上装设有在线pH分析仪。