CS257060B1

CS257060B1 - Process for removing volatile matters from water and water solutions

Info

Publication number: CS257060B1
Application number: CS865965A
Authority: CS
Inventors: Alexander Gruenwald; Jan Koller; Mojmir Mach
Original assignee: Alexander Gruenwald; Jan Koller; Mojmir Mach
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS596586A1

Abstract

Způsob odstraňování těkavých látek z vody a vodních roztoků destilací spočívá v tom, že destilace probíhá při totálním refluxu za současného vhánění plynného inertního nosného média například vzduchu nebo oxidu uhličitého, přičemž nosné médium s těkavými látkami se pohybuje deflegmátorem rychlostí od 0,01 ms“i do 10 ms“l s výhodou 0,5 ms“l.Method for removing volatiles from water and aqueous solutions by distillation that distillation takes place at total reflux with simultaneous injection of gaseous an inert carrier medium such as air or carbon dioxide taking carrier the volatile medium moves deflegmator speed from 0.01 ms to i 10 ms “l preferably 0.5 ms” l.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování těkavých látek z vody a vodních roztoků.The invention relates to a process for the removal of volatiles from water and aqueous solutions.

Těkavé látky jako například amoniak, sirovodík, í%anovodík, různé druhy uhlovodíků atd. se z vody nejčastěji odstraňují destilací nebo stripováním vodní párou, vzduchem, inertním plynem a podobně. Výběr vhodného způsobu odstraňování těkavých látek z vody přitom ovlivňuje celá řada faktorů. K nejdůležitějším patří množství a chemické složení vody, požadavky na vyčištěnou vodu, tlak, teplota a další.Volatile materials such as ammonia, hydrogen sulfide, hydrogen sulfide, various types of hydrocarbons, etc. are most often removed from the water by distillation or stripping with steam, air, inert gas, and the like. A number of factors influence the choice of a suitable method for removing volatile substances from water. The most important are the quantity and chemical composition of water, requirements for purified water, pressure, temperature and more.

Při destilaci se kapalná směs ohřívá k varu a vzniklé páry se odvádějí a po ochlazení kondenzují. Výsledkem destilace je voda, ochuzená o těkavé látky a kondenzát, který obsahuje tyto látky v koncentrované podobě. Podle druhu a zastoupení těkavých látek v kondenzátu může následovat jejich rozdělení případně izolace některých látek pro další průmyslové využití nebo jejich likvidace například termickým způsobem. Objem vznikajícího kondenzátu do značné míry závisí na těkavosti oddělované látky a její rozpustnosti ve vodě. V takových případech, kdy vzniká značné množství vodního kondenzátu, je destilace nevýhodná.During distillation, the liquid mixture is heated to boiling and the resulting vapors are removed and condensed after cooling. The result of distillation is water, depleted of volatile substances and condensate containing these substances in concentrated form. Depending on the type and proportion of volatile substances in the condensate, their distribution or isolation of some substances for further industrial use or their disposal, for example by thermal treatment, may follow. The volume of the condensate formed largely depends on the volatility of the substance to be separated and its water solubility. In such cases, where a considerable amount of water condensate is produced, distillation is disadvantageous.

Při návrhu destilačního zařízení se v daném případě obvykle vychází ze znalosti rovnovážných hodnot binární směsi: těkavá látka - voda a z ověření, zda tato rovnováha platí 1 pro konkrétní typ odpadní nebo jiné vody.Typically, the design of a distillation plant is based on the knowledge of the equilibrium values of the binary mixture: volatile substance - water and the verification of whether this equilibrium applies 1 to a particular type of waste water or other water.

Příklad výpočtu na zajištění počtu teoretických pater destilačni kolony, sloužící k odstranění amoniaku z koksárenských a plynárenských vod je uveden v práci autorů Hladký V., Hromada V., Burian V., /vodní hospodářství 5 B, 1981, s. 129/. Autoři této práce podávají souhrn technickoekonomických údajů, vztahujících se jak na zpracování plynárenských vod se vstupní koncentrací amoniaku 7 g.l a výstupní 0,1 g.l při nulovém refluxním poměru, t.ak na deamonifikaci tohoto typu vod s proměnnou koncentrací amoniaku za použití různého refluxního poměru. Na tuto práci bezprostředně navazuje Čs. Ao (Hladký V.) 191 755, C 01 C 1/10.An example of a calculation to ensure the number of theoretical plates of a distillation column used to remove ammonia from coke and gas waters is given in Hladký V., Hromada V., Burian V., (water management 5B, 1981, p. 129). The authors present a summary of technical-economic data relating to both the treatment of gas waters with an inlet ammonia concentration of 7 g.l and an outlet of 0.1 g.l at zero reflux ratio, i.e. the deamonification of this type of water with varying ammonia concentration using different reflux ratio. This work is immediately followed by Cs. Ao (Hladký V.) 191 755, C01C 1/10.

Destilace amoniaku z odpadních'vod je přemětem celé řady patentů, lišících se především konstrukcí používaných destilačních kolon /Haese E., Willms E.: De 2 705 280, C 01 Cl/10, fíaese E., Willms R. : DE 2 722 429, C 01 Cl/10, Marrovic I.: DE 2 362 887 , C01 Cl/10.The distillation of ammonia from waste water is the subject of a number of patents, differing mainly in the construction of the distillation columns used. 429, C01 Cl / 10, Marrovic I .: DE 2 362 887, C01 Cl / 10.

V jiné práci /Hubená J., Vejvoda J. , Štěpánek 1., Novák E.: Čištění kalových vod z metanové fermetace odpadů z velkovýkrmen vepřů. Sborník prací ÚVP Praha - Běchovice 3983/ jsou zahrnuty výsledky pokusů s destilací amoniaku z kalové vody po methanizaci kejdy z výkrmny vepřů. Výzkum byl iniciován patentem /Krištoufck J.: Pr. Dem. FR 2 474 901, B 09 B 3/00In another work / Hubena J., Vejvoda J., Stepanek 1., Novak E .: Sewage sludge treatment from methane fermetation of wastes from pig feed. The results of experiments with distillation of ammonia from sludge water after methanization of manure from pig fattening are included. The research was initiated by patent / Krištoufck J .: Pr. Dem. FR 2 474 901 B 09 B 3/00

Příkladem řešení při němž se vedle amoniaku získají destilací i další těkavé látky je odst/.aňování amoniaku a chloroformu z. odpadních vod z výroby.herbicidů /Manczak M. , Kozakowsku P. : Gaz. Woda i Tech. Sanit. 57, 5, 1983, s. 145/.An example of a solution where, in addition to ammonia, other volatile substances are obtained by distillation is the removal of ammonia and chloroform from waste water from the production of herbicides / Manczak M., Kozakowsk P.: Gaz. Woda i Tech. Sanit. 57, 5, 1983, pp. 145].

Řešení, umožňující postupnou destilaci amoniaku a sirovodíku z odpadni vody je obsaženo v patentu /Anonym: Jpn Kokai Tokkyo Koho J/ 60, 114, 389, C 02 F 1/04.A solution enabling the gradual distillation of ammonia and hydrogen sulphide from waste water is contained in the patent / Anonymous: Jpn Kokai Tokkyo Koho J / 60,114,389, C 02 F 1/04.

Destilace s epoužívá i k odstranění amoniaku a methanolu z odpadních vod /Callahan J. L., Hardman H. F., Grasseli R. K. : Ger. Offen 2 331 139 nebo fenolu vedle amoniaku /Psakhis Β. I., Popov A. V., Leontjevskij V. G., Bogdanov A. I., Vinogradov J. V., Malchov V. M. : Su 960 128, C 02 F 1/20.The distillation is also used to remove ammonia and methanol from the effluents / Callahan JL, Hardman HF, Grasseli RK: Ger. Offen 2 331 139 or phenol next to ammonia / Psakhis Β. I., Popov A.V., Leontjevskij V.G., Bogdanov A. I., Vinogradov J.V., Malchov V.M.: Su 960 128, C 02 F 1/20.

Získání fluoridů vedle amoniaku destilací odpadních vod umožňuje řešení podle patentu /Kosumoto T., Negishi H., Honma T.: Jap. Kokai 7 785, 095 Cl C 02 5/02.The recovery of fluorides in addition to ammonia by the distillation of wastewater is made possible by the patent [Kosumoto T., Negishi H., Honma T .: Jap. Kokai 7,785,095 Cl C 02 5/02.

Jednu z hlavních nevýhod destilace, používané při odstraňování těkavých látek z vod a vodních roztoků - velké množství vodního kondenzátu odstraňuje navrhovaný způsob podle vynálezu, který spočívá v tom, že se v průběhu destilace provádí trvalé odhánění par těkavých látek plynným inertním médiem, přiváděným nad hladinu ohřívané vody, popřípadě vodného roztoku, přičemž nosné médium s těkavými látkami se pohybuje deflegmátorem rychlostí do 0,01 ms do 10 ms s výhodou 0,5 ms a destilace probíhá při totálním refluxu. Těkavé látky, odváděné z destilačního zařízení plynným médiem se zachycují v absorpčním roztoku anebo na adsorbentu.One of the main drawbacks of distillation used to remove volatiles from water and aqueous solutions - the large amount of water condensate is eliminated by the method of the present invention, which involves the continuous stripping of volatile vapors with a gaseous inert medium supplied above the surface. heated water or aqueous solution, wherein the carrier medium with the volatiles is moved at a rate of 0.01 ms to 10 ms, preferably 0.5 ms, and the distillation is carried out at total reflux. The volatile substances removed from the still by the gaseous medium are collected in the absorption solution or on the adsorbent.

Výhodou navrhovaného způsobu odstranění těkavých látek z vody a vodních roztoků je, že současně nevznikají velké objemy kondenzátu. Další výhodou je, že se těkavé složky získají v koncentrované podobě, usnadňující jejich využití. Ve srovnání se stripováním je potřebné množství nosného média podstatně nižší.An advantage of the proposed method of removing volatiles from water and aqueous solutions is that large volumes of condensate are not formed at the same time. Another advantage is that the volatile components are obtained in a concentrated form, facilitating their use. Compared to stripping, the required amount of carrier medium is considerably lower.

Způsob podie vynálezu je dále popsán na příkladech.The method of the invention is further described by way of example.

Příklad 1Example 1

Navrhované řešení bylo použito při odstraňování amoniaku z odpadních vod z kafilerie.The proposed solution was used in the removal of ammonia from wastewater from the rendering plant.

Jako nosné médium při odhánění par amoniaku z okdpadní vody, jejíž pH bylo upraveno alkalizací na 11,5 sloužil vzduch, dodávaný v množství, zajištujícím v defleginátoru průtokovou rychlost par 0,5 m-s¹. Plynný amoniak byl jímán v roztoku kyseliny sírové. Průběh odstraňování amoniaku byl analyticky sledován a výsledky shrnuty do následujícíl tabulky:Air supplied in an amount providing a vapor flow rate of 0.5 ms ¹ was used as the carrier medium for the removal of ammonia vapors from the effluent whose pH was adjusted to 11.5 by alkalization to 11.5. Ammonia gas was collected in a sulfuric acid solution. The course of ammonia removal was analyzed analytically and the results are summarized in the following table:

T a b u 1 k aT a b at 1 k a

Dpba destilace Obsah NH^ pH ^/minJ /mg.ΐΛDpba distillation NH3 content pH ^{/ minJ /} mg.ΐΛ

0 0 2 100 2 100 11,5 11.5 10 10 1 700 1 700 - - 20 20 May 780 780 - - 30 30 412 412 - - 40 40 250 250 - - 50 50 174 174 - - 60 60 100 100 ALIGN! 9,45 9.45

Příklad 2Example 2

Standardní roztok chloridu amonného o koncentraci NH^ 1 035 mg.l a pH 11,5 byl podroben destilaci v září zení opatřeném def Legmátorem a přívodem stlačeného vzduchu, vyústujícím nad hladinu ohřívaného roztoku. Po dosažení bodu varu roztoku bylo přikíročeno k odhánění par vzduchem. Průtoková rychlost par v deťlegmátoru činila 0,1 m.s . Odehnaný amoniak byl jímán v kyselině sírové. Výsledky průběžného sledováni pokusu jsou uvedeny v tabulce II.A standard ammonium chloride solution having a concentration of NH 4 1035 mg.l and a pH of 11.5 was subjected to distillation in September equipped with a def Legmator and a supply of compressed air resulting above the level of the heated solution. Upon reaching the boiling point of the solution, air vapor removal was performed. The vapor flow rate in the demegulator was 0.1 m.s. The stripped ammonia was collected in sulfuric acid. The results of the continuous study are shown in Table II.

Claims

1. A process for the removal of volatile substances from water and aqueous solutions by distillation, characterized in that the distillation is carried out at total reflux while injecting a gaseous inert carrier medium such as air or carbon dioxide, wherein the carrier medium with volatile substances moves at ¹ to 10 ms ^-1 , preferably 0.5 ms ^-1 .

2. A method according to claim 1, characterized in that the carrier medium is supplied above the surface of the heated water or aqueous solution.

Severography, n. P., MOST