WO2015065247A1 - Способ очистки сточных вод производства меламина - Google Patents

Способ очистки сточных вод производства меламина Download PDF

Info

Publication number
WO2015065247A1
WO2015065247A1 PCT/RU2014/000805 RU2014000805W WO2015065247A1 WO 2015065247 A1 WO2015065247 A1 WO 2015065247A1 RU 2014000805 W RU2014000805 W RU 2014000805W WO 2015065247 A1 WO2015065247 A1 WO 2015065247A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wastewater
stage
melamine
thermal hydrolysis
treated
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000805
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Юрьевич НИКОЛАЕВ
Алексей Георгиевич СКУДИН
Галина Николаевна ПЕЧНИКОВА
Александр Васильевич ШИШИНОВ
Николай Михайлович КУЗНЕЦОВ
Олег Николаевич КОСТИН
Игорь Вениаминович ЕСИН
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority to EP14858689.4A priority Critical patent/EP3064475B1/en
Publication of WO2015065247A1 publication Critical patent/WO2015065247A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/025—Thermal hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Definitions

  • the invention relates to methods for treating wastewater generated in the production of melamine from urea by technologies involving the use of aqueous solutions of alkali metal hydroxides for the purification and incineration of melamine. More specifically, this invention relates to a method for wastewater treatment by thermal hydrolysis of impurities dissolved in wastewater, which are formed during the synthesis and separation of melamine.
  • Wastewater is mainly a mother liquor discharged from the crystallization stage of melamine.
  • Impurities dissolved in wastewater include triazine derivatives, such as residual melamine, ammeline, ammelide, cyanuric acid, melam, melem, ureidomelamine and their salts.
  • Wastewater may contain acyclic nitrogen compounds, for example, starting urea, alkali metal hydroxides and carbonates, for example, soda.
  • Wastewater treatment before it is discharged into the sewer must ensure that the content of impurities in the treated wastewater is below the maximum allowable levels and concentrations.
  • concentration of impurities in the treated wastewater is regulated in each country by local legislation, and there are no generally accepted norms around the world.
  • the upper permissible limit of the total content of triazine derivatives in discharged waste water at a level of 1 mg / l can be taken.
  • a known method of wastewater treatment of melamine production comprising thermal hydrolysis of pre-concentrated wastewater (WO2009007813, C07D 251/62, C07B 63/00, 2009).
  • the wastewater is concentrated in an ultrafiltration unit, while 65-75% of the filtrate is returned to melamine production, and the remaining 25-35% of the wastewater that has not passed through the filters is subjected to thermal hydrolysis at a temperature of 270-300 ° C for 1-10 hours.
  • Ultrafiltration provides a sufficiently high degree of purification of wastewater from ammelin and the possibility of recycling a sufficiently large amount of wastewater in the form of a filtrate. This leads to a reduction in the amount of treated wastewater discharged into the sewer, and at the same time to a decrease in the consumption of clean water in the process.
  • ultrafiltration stage complicates the technology and increases energy costs to ensure the operation of the pumps of the ultrafiltration unit; frequent replacement of filters or their regeneration is also required.
  • ultrafiltration does not allow the wastewater to be purified from sodium carbonate and bicarbonate; therefore, the described purification method is applicable only to melamine production technologies, in which ammonia is used in the form of aqueous solutions without the use of alkali metal hydroxides to process and separate melamine.
  • the closest in technical essence to the proposed method is a known method for treating wastewater from the production of melamine from urea by a two-stage treatment of wastewater, including the stage of preliminary heat treatment of wastewater at a temperature of 140- 250 ° C, preferably at 180-220 ° C, with the decomposition of acyclic nitrogen compounds contained in wastewater to their content in the liquid phase after preliminary heat treatment in an amount of less than 1%, mainly less than 0.5%, and continuous evaporation according to at least 15%, preferably at least 50% of the wastewater to produce a gas phase containing ammonia, carbon dioxide and water, and a liquid phase containing triazine derivatives, followed by condensation of the obtained gas phase, removal of ammonia and carbon dioxide from the condensate
  • the hydrogen is removed by steam distillation and recycled condensate to produce melamine and the stage of thermal hydrolysis of the obtained liquid phase is at a temperature of 200-260 ° ⁇ , followed by the removal of ammonia from the liquid phase obtained at the stage of thermal hydrolysis by steam
  • the preliminary heat treatment stage is designed to decompose urea and other acyclic nitrogen compounds present in the waste water to their residual content in the liquid phase after preliminary heat treatment in an amount of less than 1%, mainly less than 0.5%, and removing the resulting in a large amount of ammonia and carbon dioxide, which ensures the operation of the hydrolyzer at the stage of thermal hydrolysis in a continuous and safe mode.
  • At least 15%, preferably at least 50% of the wastewater is evaporated.
  • the gas phase containing ammonia, carbon dioxide and water is continuously removed and condensed.
  • Ammonia and carbon dioxide are removed from the condensate mainly by steam distillation.
  • the result is clean water that can be returned to the melamine plant as a process condensate. Recycling a significant part of the wastewater into the process allows reducing the amount of treated wastewater discharged into the sewer, while reducing the consumption of clean water in the process.
  • the preliminary heat treatment stage is designed to decompose only urea and other acyclic nitrogen compounds present in the waste water with continuous evaporation of a large amount of water and removal of the gas phase, it is carried out at lower temperatures than the second stage. Under these conditions, only a small fraction of the triazine derivatives can decompose.
  • the liquid phase obtained at the stage of preliminary heat treatment contains practically only difficultly decomposable triazine derivatives. Such a liquid phase is fed to a thermal hydrolysis step.
  • the technical problem to which the invention is directed is to improve the method of wastewater treatment of melamine production.
  • the technical result that can be obtained by using the invention is to achieve a high degree of wastewater treatment discharged into the sewer, reducing the amount of treated wastewater discharged into the sewer, reducing the consumption of clean water in the process while simplifying the technology and reducing energy costs.
  • a method for treating wastewater from the production of melamine from urea by two-stage wastewater treatment including a stage of thermal hydrolysis, characterized in that the first stage is the main thermal hydrolysis of wastewater at a temperature of 180-270 ° C to a decomposition of 95.0- 99.9% of the triazine derivatives contained in the wastewater and the wastewater treated in the first stage in an amount of 20-80% are recycled to the process, and in the second stage the final ermichesky hydrolysis at a temperature of 180-270 ° C the remainder of the waste water treated in the first step.
  • Distinctive features of the claimed method from the closest analogue are the following features:
  • the main thermal hydrolysis of wastewater is carried out at a temperature of 180-270 ° C until the decomposition of 95.0-99.9% of the triazine derivatives contained in the wastewater;
  • the final thermal hydrolysis is carried out at a temperature of 180-270 ° C of the remaining part of the wastewater treated in the first stage.
  • the first two distinctive features together characterize the proposed recycling of part of the wastewater in the form of partially hydrolyzed water, which is a less energy-consuming operation than the recycling of part of the wastewater in the form of purified condensate described in the analogue.
  • the use of such recycling does not require an additional stage of treatment of treated wastewater before recycling, complicating the process technology.
  • the implementation at the first stage of wastewater treatment of basic thermal hydrolysis at a temperature of 180-270 ° C until the decomposition of 95.0-99.9% of triazine derivatives and the recycling of 20-80% of treated wastewater into the process allow to reduce the amount of treated wastewater discharged into sewage, and at the same time reduce the consumption of clean water in the process.
  • the proposed method allows to achieve a high degree of purification of wastewater discharged into the sewer, while the total content of triazine derivatives in the discharged wastewater is not more than 1 mg / L.
  • Wastewater is a mother liquor discharged from the crystallization stage of melamine.
  • Waste water is kept in the apparatus of the main thermal hydrolysis at a temperature of 230 ° C for 1 hour, and the resulting gas phase in an amount of about 8%, containing water, ammonia and carbon dioxide, is sent to condensation.
  • the total content of triazine derivatives in the treated water is 65 mg / l, which corresponds to a degree of decomposition of impurities at the level of 99.5%.
  • Treated wastewater is divided into two streams in a ratio of 80:20. Most of the water 5, which is 80%, is recycled to the process to the stage of melamine crystallization, and a smaller part is sent to the final thermal hydrolysis stage, which is carried out at a temperature of 270 ° C for 0.5 hours.
  • Example 2 After removing the formed ammonia and carbon dioxide from wastewater that has passed the stage of final thermal hydrolysis, the content of impurities in it does not exceed 1 mg / L. Next, subsequent cycles of purification and use of part of the wastewater treated at the stage of basic thermal hydrolysis are carried out, adjusting the ratio between the flows of recycled and discharged water so that the concentration of soda in the treated wastewater is maintained at 5%. This soda concentration does not affect the hydrolysis efficiency and melamine quality. The amount of clean water consumed in the technological process and the amount of treated wastewater discharged into the sewer are reduced by 5 times. Example 2
  • the wastewater with a concentration of impurities according to example 1 is kept in a basic thermal hydrolysis apparatus at a temperature of 240 ° C for 1.25 hours, and the resulting gas phase in an amount of about 6%, containing water, ammonia and carbon dioxide, is sent to condensation.
  • the total content of triazine derivatives in the treated water is 13 mg / l, which corresponds to a degree of decomposition of impurities at the level of 99.9%.
  • Treated wastewater is divided into two streams in a ratio of 70:30. Most of the water, which is 70%, is recycled to the process to the stage of melamine crystallization, and a smaller part is sent to the final thermal hydrolysis stage, which is carried out at a temperature of 240 ° C for 1.5 hours.
  • the content of impurities in it does not exceed 1 mg / L.
  • subsequent cycles of purification and use of the part treated at the stage of the main thermal hydrolysis of wastewater are carried out, maintaining the concentration of soda in the treated wastewater at 4%.
  • the amount of clean water consumed in the technological process and the amount of treated wastewater discharged into the sewer are reduced by 4 times.
  • the wastewater with a concentration of impurities according to example 1 is kept in the apparatus of the main thermal hydrolysis at a temperature of 270 ° C for 0.5 hours, and the resulting gas phase in an amount of about 7%, containing water, ammonia and carbon dioxide, is sent to condensation.
  • the total content of triazine derivatives in the treated water is 130 mg / l, which corresponds to the degree of decomposition of impurities at the level of 99.0%.
  • the treated wastewater is divided into two streams in a ratio of 40:60. A smaller part of the water, which is 40%, is recycled to the process to the stage of melamine crystallization, and most is sent to the final thermal hydrolysis stage, which is carried out at a temperature of 180 ° C for 4 hours.
  • the content of impurities in it does not exceed 1 mg / L. Then spend subsequent cycles of purification and use of the part treated at the stage of the main thermal hydrolysis of wastewater, maintaining the concentration of soda in the treated wastewater at 4.5%. The amount of clean water consumed in the technological process and the amount of treated wastewater discharged into the sewer are reduced by 4.5 times.
  • the wastewater with a concentration of impurities according to Example 1 is kept in a basic thermal hydrolysis apparatus at a temperature of 180 ° C for 4 hours, and the resulting gas phase in an amount of about 7%, containing water, ammonia and carbon dioxide, is sent to condensation.
  • the total content of triazine derivatives in the treated water is 650 mg / l, which corresponds to the degree of decomposition of impurities at the level of 95.0%.
  • Treated wastewater is divided into two streams in a ratio of 20:80. A smaller part of the water, which is 20%, is recycled to the technological process to the stage of melamine crystallization, and most of it is sent to the final thermal hydrolysis stage, which is carried out at a temperature of 220 ° C for 2 hours.
  • the content of impurities in it does not exceed 1 mg / L.
  • subsequent cycles of purification and use of the part treated at the stage of the main thermal hydrolysis of wastewater are carried out, maintaining the concentration of soda in the treated wastewater at 4%.
  • the amount of clean water consumed in the technological process and the amount of treated wastewater discharged into the sewer are reduced by 4 times.
  • the invention can be used in the industrial production of melamine.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, образующихся в производстве меламина из мочевины по технологиям, предусматривающим применение водных растворов гидроксидов щелочных металлов для очистки и выделения меламина. Изобретение может быть использовано в промышленном производстве меламина. Способ очистки сточных вод производства меламина включает две стадии термического гидролиза сточной воды. На первой стадии осуществляют основной термический гидролиз сточной воды при температуре 180-270ºС до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных, содержащихся в сточной воде, и обработанную на первой стадии сточную воду в количестве 20-80% рециклируют в технологический процесс. На второй стадии осуществляют заключительный термический гидролиз при температуре 180-270ºС оставшейся части сточной воды, обработанной на первой стадии. Техническим результатом, который может быть получен при использовании изобретения, является достижение высокой степени очистки сточной воды, сбрасываемой в канализацию, сокращение количества очищенной сточной воды, сбрасываемой в канализацию, уменьшение потребления чистой воды в технологическом процессе с одновременным упрощением технологии и снижением энергетических затрат.

Description

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА
Область техники
Изобретение относится к способам очистки сточных вод, образующихся в производстве меламина из мочевины по технологиям, предусматривающим применение водных растворов гидроксидов щелочных металлов для очистки и вьщеления меламина. Более конкретно, данное изобретение относится к способу очистки сточных вод путем термического гидролиза примесей, растворенных в сточной воде, которые образуются в процессе синтеза и выделения меламина.
Предшествующий уровень техники
Необработанный меламин после стадии синтеза очищают и выделяют с применением водных растворов, при этом примеси переходят в водную фазу и со сточными водами поступают на стадию очистки. Сточные воды представляют собой главным образом маточный раствор, выводимый со стадии кристаллизации меламина.
К примесям, растворенным в сточных водах, относятся триазиновые производные, такие как остаточный меламин, аммелин, аммелид, циануровая кислота, мелам, мелем, уреидомеламин и их соли. Сточные воды могут содержать ациклические азотные соединения, например, исходную мочевину, гидроксиды и карбонаты щелочных металлов, например, соду.
Очистка сточных вод перед их сбросом в канализацию должна обеспечивать содержание примесей в очищенной сточной воде ниже предельно допустимых уровней и концентраций. Концентрация примесей в очищенной сточной воде регулируется в каждой стране местным законодательством, и общепринятых во всем мире норм не существует. Однако в настоящее время происходит ужесточение требований к содержанию примесей в сбрасываемых сточных водах производства меламина, и в качестве реального ориентира можно принять верхний допустимый предел суммарного содержания триазиновых производных в сбрасываемых сточных водах на уровне 1 мг/л.
Технологии, предусматривающие применение водных растворов гидроксидов щелочных металлов для очистки и вьщеления меламина, характеризуются большим расходом чистой воды в технологическом процессе и образованием большого количества сточных вод. Основным способом очистки сточных вод является термический гидролиз сточных вод при высоких температурах (до 300°С) и давлениях, вызьшающих разложение примесей до аммиака и диоксида углерода. Мочевина гидролизуется при относительно низких температурах, поэтому очистка сточной воды от мочевины не является проблемой. Наибольшую трудность составляет очистка сточных вод от триазиновых производных, так как их гидролиз протекает при более высоких температурах.
Описан ряд способов очистки сточных вод производства меламина, которые направлены на решение вышеуказанных проблем в производстве меламина.
Известен способ очистки сточных вод производства меламина, включающий термический гидролиз предварительно сконцентрированной сточной воды (WO2009007813, C07D 251/62, С07В 63/00, 2009). Концентрирование сточной воды проводят на установке ультрафильтрации, при этом 65-75% фильтрата возвращают в производство меламина, а оставшиеся 25- 35% не прошедшей через фильтры сточной воды подвергают термическому гидролизу при температуре 270-300°С в течение 1-10 часов. Ультрафильтрация обеспечивает достаточно высокую степень очистки сточной воды от аммелина и возможность рецикла достаточно большого количества сточной воды в виде фильтрата. Это приводит к сокращению количества очищенной сточной воды, сбрасываемой в канализацию, и одновременно к уменьшению потребления чистой воды в технологическом процессе.
Однако введение стадии ультрафильтрации приводит к усложнению технологии и росту энергетических затрат для обеспечения работы насосов установки ультрафильтрации, также требуется частая замена фильтров или их регенерация. Кроме того, ультрафильтрация не позволяет очистить сточную воду от карбоната и бикарбоната натрия, поэтому описанный способ очистки применим только для технологий получения меламина, в которых для обработки и выделения меламина используют аммиак в виде водных растворов без применения гидроксидов щелочных металлов.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является известный способ очистки сточных вод производства меламина из мочевины путем двухстадийной обработки сточной воды, включающей стадию предварительной термической обработки сточной воды при температуре 140- 250°C, предпочтительно при 180-220°C, с разложением ациклических азотных соединений, содержащихся в сточной воде, до содержания их в жидкой фазе после предварительной термической обработки в количестве менее 1%, преимущественно менее 0,5%, и непрерывным испарением по меньшей мере 15%, предпочтительно, по меньшей мере 50% сточных вод с получением газовой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, и жидкой фазы, содержащей триазиновые производные, с последующей конденсацией полученной газовой фазы, удалением из конденсата аммиака и диоксида углерода отгонкой водяным паром и рециклом очищенного конденсата в производство меламина и стадию термического гидролиза полученной жидкой фазы при температуре 200-260°С с последующим удалением аммиака из жидкой фазы, полученной на стадии термического гидролиза, отгонкой водяным паром (RU 2400431 , C02F1/04, 2010).
При гидролизе сточной воды основная часть газовой фазы образуется за счет разложения мочевины. Поэтому повышенное содержание мочевины в сточных водах в условиях колебаний технологического режима производства, например, при его пуске или остановке, приводит к образованию в установке по очистке сточных вод большого объема газовой фазы, что не позволяет установке работать в непрерывном и безопасном режиме.
В описании к патенту указано, что стадия предварительной термической обработки предназначена для разложения присутствующих в сточной воде мочевины и других ациклических азотных соединений до остаточного содержания их в жидкой фазе после предварительной термической обработки в количестве менее 1%, преимущественно менее 0,5% и удаления образующихся в большом количестве аммиака и диоксида углерода, что обеспечивает работу гидролизера на стадии термического гидролиза в непрерывном и безопасном режиме.
Одновременно с разложением ациклических азотных соединений на стадии предварительной термической обработки осуществляют испарение, по меньшей мере, 15%, предпочтительно, по меньшей мере, 50% сточных вод. Газовую фазу, содержащую аммиак, диоксид углерода и воду непрерывно удаляют и конденсируют. Аммиак и диоксид углерода удаляют из конденсата преимущественно отгонкой водяным паром. В результате получают чистую воду, которая может возвращаться в меламинную установку как технологический конденсат. Рецикл значительной части сточной воды в технологический процесс позволяет сократить количество очищенной сточной воды, сбрасываемой в канализацию, и одновременно уменьшить потребление чистой воды в технологическом процессе.
В силу того, что стадия предварительной термической обработки предназначена для разложения только присутствующих в сточной воде мочевины и других ациклических азотных соединений с непрерывным испарением большого количества воды и удалением газовой фазы, ее осуществляют при более низких температурах, чем вторую стадию. В этих условиях может разложиться только незначительная часть триазиновых производных. Жидкая фаза, полученная на этапе предварительной термической обработки, содержит практически только трудно разлагаемые триазиновые производные. Такую жидкую фазу подают на стадию термического гидролиза.
Этот способ имеет следующие недостатки. Рецикл части сточной воды в технологический процесс в виде очищенного конденсата требует испарения значительного количества сточной воды, что приводит к большим энергетическим затратам, а необходимость проведения дополнительных стадий конденсации испарившейся воды и отделения от конденсата аммиака и диоксида углерода отгонкой водяным паром усложняет технологию процесса. Ввиду того, что полученная жидкая фаза содержит основное количество трудно разлагаемых триазиновых производных, стадия ее термического гидролиза с разложением триазиновых производных до санитарных норм также требует большого расхода энергетических ресурсов.
Раскрытие изобретения
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является усовершенствование способа очистки сточных вод производства меламина.
Техническим результатом, который может быть получен при использовании изобретения, является достижение высокой степени очистки сточной воды, сбрасываемой в канализацию, сокращение количества очищенной сточной воды, сбрасываемой в канализацию, уменьшение потребления чистой воды в технологическом процессе с одновременным упрощением технологии и снижением энергетических затрат. Для достижения технического результата предложен способ очистки сточных вод производства меламина из мочевины путем двухстадийной обработки сточной воды, включающей стадию термического гидролиза, отличающийся тем, что на первой стадии осуществляют основной термический гидролиз сточной воды при температуре 180-270°С до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных, содержащихся в сточной воде, и обработанную на первой стадии сточную воду в количестве 20-80% рециклируют в технологический процесс, а на второй стадии осуществляют заключительный термический гидролиз при температуре 180-270°С оставшейся части сточной воды, обработанной на первой стадии.
Отличительными признаками заявленного способа от наиболее близкого аналога являются следующие признаки:
-на первой стадии осуществляют основной термический гидролиз сточной воды при температуре 180-270°С до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных, содержащихся в сточной воде;
-обработанную на первой стадии сточную воду в количестве 20-80% рециклируют в технологический процесс;
-на второй стадии осуществляют заключительный термический гидролиз при температуре 180-270°С оставшейся части сточной воды, обработанной на первой стадии.
Первые два отличительных признака в совокупности характеризуют предложенный рецикл части сточной воды в виде частично гидролизованной воды, который является менее энергозатратной операцией, чем описанный в аналоге рецикл части сточной воды в виде очищенного конденсата. Кроме того, использование такого рецикла не требует проведения дополнительной стадии очистки обработанной сточной воды перед рециклом, усложняющей технологию процесса.
Использование предложенного приема разделения операции термического гидролиза сточной воды на две стадии таким образом, что на вторую заключительную стадию термического гидролиза направляют только оставшуюся часть обработанной на первой стадии сточной воды, содержащую незначительное количество не разложившихся на первой стадии триазиновых производных (0,1- 5,0% от их исходного содержания в неочищенной сточной воде), приводит к уменьшению энергетических затрат, требуемых для доведения содержания остаточных количеств триазиновых производных в очищенной сточной воде до санитарных норм.
Все три отличительных признака не раскрыты в уровне техники, поэтому достигаемые при их использовании технические результаты - упрощение технологии и снижение энергетических затрат, явным образом не следуют из уровня техники.
Известен (WO 201 1042532, C07D 251/60, 201 1) рецикл в технологический процесс до 80% сточной воды, образующейся в производственном процессе получения меламина. Однако это сточная вода является обработанной не на первой стадии термического гидролиза, а в процессе одностадийного термического гидролиза, который снижает содержание триазиновых производных в очищенной сточной воде до санитарных норм. Поэтому данный способ не раскрывает второй отличительный признак.
Осуществление на первой стадии обработки сточной воды основного термического гидролиза при температуре 180-270°С до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных и рецикл 20-80% обработанной сточной воды в технологический процесс позволяют сократить количество очищенной сточной воды, сбрасываемой в канализацию, и одновременно уменьшить потребление чистой воды в технологическом процессе. Предложенный способ позволяет достичь высокой степени очистки сточной воды, сбрасываемой в канализацию, при этом суммарное содержание триазиновых производных в сбрасываемых сточных водах составляет не более 1 мг/л.
Варианты осуществления изобретения
Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже конкретными примерами осуществления предложенного способа очистки сточных вод производства меламина из мочевины по технологии, предусматривающей применение водного раствора гидроксида натрия для очистки и выделения меламина. Сточные воды представляют собой маточный раствор, выводимый со стадии кристаллизации меламина.
Пример 1.
Осуществляют двухстадийный термический гидролиз сточной воды, имеющей следующий типичный состав: Карбамид (мочевина) 0,2%
Меламин 0,3%
Оксиаминотриазины ^ 0,8%
Продукты конденсации 2) 0,2%
Карбонат натрия (сода) 0,15%
Гидроксид натрия 0,2%
Вода остальное
' Смесь натриевых солей аммелина (основной компонент), аммелида и циануровой кислоты;
Смесь производных мелема (натриевые соли циамеллуровой кислоты и ее моно- и диамидов - основной компонент) с примесью мелама.
Сточную воду выдерживают в аппарате основного термического гидролиза при температуре 230°С в течение 1 часа, а образующуюся газовую фазу в количестве около 8%, содержащую воду, аммиак и углекислый газ, направляют на конденсацию. Суммарное содержание триазиновых производных в обработанной воде составляет 65 мг/л, что соответствует степени разложения примесей на уровне 99,5%. Обработанную сточную воду разделяют на два потока в соотношении 80:20. Большую часть воды5 которая составляет 80%, рециклируют в технологический процесс до стадии кристаллизации меламина, а меньшую часть направляют на стадию заключительного термического гидролиза, которую проводят при температуре 270°С в течение 0,5 часа. После удаления образовавшихся аммиака и углекислого газа из сточной воды, прошедшей стадию заключительного термического гидролиза, содержание примесей в ней не превышает 1 мг/л. Далее проводят последующие циклы очистки и использования части обработанной на стадии основного термического гидролиза сточной воды, регулируя соотношение между потоками рециклируемой и сбрасываемой воды таким образом, чтобы концентрация соды в очищенной сточной воде поддерживалась на уровне 5%. Эта концентрация соды не влияет на эффективность гидролиза и качество меламина. Количество потребляемой в технологическом процессе чистой воды и количество сбрасываемой в канализацию очищенной сточной воды снижается в 5 раз. Пример 2.
Сточную воду с концентрацией примесей по примеру 1 выдерживают в аппарате основного термического гидролиза при температуре 240°С в течение 1,25 часа, а образующуюся газовую фазу в количестве около 6%, содержащую воду, аммиак и углекислый газ, направляют на конденсацию. Суммарное содержание триазиновых производных в обработанной воде составляет 13 мг/л, что соответствует степени разложения примесей на уровне 99,9%. Обработанную сточную воду разделяют на два потока в соотношении 70:30. Большую часть воды, которая составляет 70%, рециклируют в технологический процесс до стадии кристаллизации меламина, а меньшую часть направляют на стадию заключительного термического гидролиза, которую проводят при температуре 240°С в течение 1,5 часов. После удаления образовавшихся аммиака и углекислого газа из сточной воды, прошедшей стадию заключительного термического гидролиза, содержание примесей в ней не превышает 1 мг/л. Далее проводят последующие циклы очистки и использования части обработанной на стадии основного термического гидролиза сточной воды, поддерживая концентрацию соды в очищенной сточной воде на уровне 4%. Количество потребляемой в технологическом процессе чистой воды и количество сбрасываемой в канализацию очищенной сточной воды снижается в 4 раза.
Пример 3.
Сточную воду с концентрацией примесей по примеру 1 выдерживают в аппарате основного термического гидролиза при температуре 270°С в течение 0,5 часа, а образующуюся газовую фазу в количестве около 7%, содержащую воду, аммиак и углекислый газ, направляют на конденсацию. Суммарное содержание триазиновых производных в обработанной воде составляет 130 мг/л, что соответствует степени разложения примесей на уровне 99,0%. Обработанную сточную воду разделяют на два потока в соотношении 40:60. Меньшую часть воды, которая составляет 40%, рециклируют в технологический процесс до стадии кристаллизации меламина, а большую часть направляют на стадию заключительного термического гидролиза, которую проводят при температуре 180°С в течение 4 часов. После удаления образовавшихся аммиака и углекислого газа из сточной воды, прошедшей стадию заключительного термического гидролиза, содержание примесей в ней не превышает 1 мг/л. Далее проводят последующие циклы очистки и использования части обработанной на стадии основного термического гидролиза сточной воды, поддерживая концентрацию соды в очищенной сточной воде на уровне 4,5%. Количество потребляемой в технологическом процессе чистой воды и количество сбрасываемой в канализацию очищенной сточной воды снижается в 4,5 раза.
Пример 4.
Сточную воду с концентрацией примесей по примеру 1 выдерживают в аппарате основного термического гидролиза при температуре 180°С в течение 4 часов, а образующуюся газовую фазу в количестве около 7%, содержащую воду, аммиак и углекислый газ, направляют на конденсацию. Суммарное содержание триазиновых производных в обработанной воде составляет 650 мг/л, что соответствует степени разложения примесей на уровне 95,0%. Обработанную сточную воду разделяют на два потока в соотношении 20:80. Меньшую часть воды, которая составляет 20%, рециклируют в технологический процесс до стадии кристаллизации меламина, а большую часть направляют на стадию заключительного термического гидролиза, которую проводят при температуре 220°С в течение 2 часов. После удаления образовавшихся аммиака и углекислого газа из сточной воды, прошедшей стадию заключительного термического гидролиза, содержание примесей в ней не превышает 1 мг/л. Далее проводят последующие циклы очистки и использования части обработанной на стадии основного термического гидролиза сточной воды, поддерживая концентрацию соды в очищенной сточной воде на уровне 4%. Количество потребляемой в технологическом процессе чистой воды и количество сбрасываемой в канализацию очищенной сточной воды снижается в 4 раза.
Промышленная применимость
Изобретение может быть использовано в промышленном производстве меламина.

Claims

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА
Формула изобретения
Способ очистки сточных вод производства меламина из мочевины путем двухстадийной обработки сточной воды, включающей стадию термического гидролиза, отличающийся тем, что на первой стадии осуществляют основной термический гидролиз сточной воды при температуре 180-270°С до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных, содержащихся в сточной воде, и обработанную на первой стадии сточную воду в количестве 20-80% рециклируют в технологический процесс, а на второй стадии осуществляют заключительный термический гидролиз при температуре 180-270°С оставшейся части сточной воды, обработанной на первой стадии.
PCT/RU2014/000805 2013-10-28 2014-10-24 Способ очистки сточных вод производства меламина WO2015065247A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14858689.4A EP3064475B1 (en) 2013-10-28 2014-10-24 Method for treating wastewater from melamine production

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147975 2013-10-28
RU2013147975/05A RU2544704C1 (ru) 2013-10-28 2013-10-28 Способ очистки сточных вод производства меламина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015065247A1 true WO2015065247A1 (ru) 2015-05-07

Family

ID=53004697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000805 WO2015065247A1 (ru) 2013-10-28 2014-10-24 Способ очистки сточных вод производства меламина

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3064475B1 (ru)
RU (1) RU2544704C1 (ru)
WO (1) WO2015065247A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105366849A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 太仓中化环保化工有限公司 一种来自氟精细化工生产装置的废水的处理方法
CN106039628A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 四川大学 一种催化水解三聚氰胺、三聚氰酸及三聚氰胺oat废渣的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646547C1 (ru) * 2016-11-22 2018-03-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Фотопреобразователь лазерного излучения

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU345103A1 (ru) * Патен Тгхш Гпл. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод, СОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫЕ S-ТРИАЗИНА
WO2004000733A1 (de) * 2002-06-25 2003-12-31 Ami - Agrolinz Melamine International Gmbh Vorrichtung und verfahren zur thermischen wasseraufbereitung
WO2009007813A1 (en) 2007-07-09 2009-01-15 Eurotecnica Malamine Luxemburg, Zweigniederlassung In Ittigen Improved process for the treatment of retentate in a melamine production plant
RU2400431C2 (ru) 2005-06-15 2010-09-27 Ами Агролинц Меламин Интернейшнл, Гмбх Способ очистки сточных вод меламинных установок
WO2011042532A1 (en) 2009-10-09 2011-04-14 Borealis Agrolinz Melamine Gmbh Water recycling in a melamine production process

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU345103A1 (ru) * Патен Тгхш Гпл. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод, СОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫЕ S-ТРИАЗИНА
WO2004000733A1 (de) * 2002-06-25 2003-12-31 Ami - Agrolinz Melamine International Gmbh Vorrichtung und verfahren zur thermischen wasseraufbereitung
US7445722B2 (en) * 2002-06-25 2008-11-04 Ami - Agrolinz Melamine International Gmbh Thermal water treatment method
RU2400431C2 (ru) 2005-06-15 2010-09-27 Ами Агролинц Меламин Интернейшнл, Гмбх Способ очистки сточных вод меламинных установок
WO2009007813A1 (en) 2007-07-09 2009-01-15 Eurotecnica Malamine Luxemburg, Zweigniederlassung In Ittigen Improved process for the treatment of retentate in a melamine production plant
WO2011042532A1 (en) 2009-10-09 2011-04-14 Borealis Agrolinz Melamine Gmbh Water recycling in a melamine production process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105366849A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 太仓中化环保化工有限公司 一种来自氟精细化工生产装置的废水的处理方法
CN106039628A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 四川大学 一种催化水解三聚氰胺、三聚氰酸及三聚氰胺oat废渣的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3064475A1 (en) 2016-09-07
EP3064475B1 (en) 2018-10-03
EP3064475A4 (en) 2017-05-31
RU2544704C1 (ru) 2015-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400431C2 (ru) Способ очистки сточных вод меламинных установок
US11932615B2 (en) Method for recovery of ethylene oxide
US6254779B1 (en) Treatment of effluent streams containing organic acids
US9475712B2 (en) Process for recovering sulfate and chloride salts from wastewater, mixed salts, and brines
EP2486021B1 (en) Water recycling in a melamine production process
RU2367656C2 (ru) Способ производства чистого меламина
RU2544704C1 (ru) Способ очистки сточных вод производства меламина
RU2304579C2 (ru) Способ получения свободного от мелема меламина и устройство гасителя
AU2017325967B2 (en) Method for producing potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid
CN109415328B (zh) 三聚氰胺的纯化方法
CN108602784B (zh) 改造高压三聚氰胺设备的方法
CN109970543B (zh) 阿昔洛韦缩合副产物与溶剂回收利用的方法
EP0966405B1 (en) Treatment of effluent streams containing organic acids
RU2713178C2 (ru) Способ получения меламина с разделением и выделением высокочистых CO2 и NH3
JP2010163319A (ja) 硫安の製造方法
RU2503623C1 (ru) Способ очистки сточных вод производства меламина
JP4632008B2 (ja) トリアジン化合物含有廃水の処理による尿素合成方法
RU2495876C1 (ru) Способ очистки меламина
RU2182115C2 (ru) Способ получения диоксида титана
CN114436982A (zh) 一种二氯异氰尿酸钠生产废水的回收方法
KR20070018052A (ko) 순수 멜라민의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14858689

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014858689

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014858689

Country of ref document: EP

Ref document number: A20160173

Country of ref document: BY