Способ очистки промышленных сточных вод от свободного аммиака
Изобретение относится к способам очистки промыпленных сточных вод tот свободного аммиака, например в производстве соды при очистке водноаммиачных концентратов. Цель изобретения - повьшение степени очистки и снижение знергозатрат. В способ;е очистки промьшшенных сточных вод от свободного аммиака путем нагрева сточных вод, десорбции аммиака под вакуумом, отвода очищенной в оды десорбцию аммиака проводят при периодическом снятии вакуума, причем вакуум в гфоцессе десорбции поддерживают равным 0,0588-0,0784 МПа, а снятие вакуума осуществляют через каждые 3-10 мин. Способ позволяет достичь очистки от аммиака на 99,5%. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4142955/23-26 (22) 11.06. 83 (46) 30.03.89. Бюл. Х 12 (72) Л.П. Цапарева, P3.P. Битенек, В.Т. Колесниченко, С, И, Коптев, Ю.И. Черный, В.П, Шапорев и А.Т. Макогон (53) 663.63.069.84(088.8) (56) Автор ско е свидетельство ЧССР
Ф 186009, кл. С 02 В 1/23, 1980. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД ОТ СВОБОДНОГО АММИАКА (57) Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод от свободного аммиака, например в
Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод от свободного аммиака и может найти применение в химической промышленности, в особенности при очистке водноаммиачных конденсатов, образующихся при переработке дистиллированной и фильтровой жидкостей содового производства на хлорид кальция и хлорид аммония соответственно.
Цель изобретения — повьппение степени очистки и снижение энергозатрат.
Пример . В испаритель самотеком поступает 1 м 1 загрязненного кон.денсата производства хпорида кальция о с температурой 96 С следующего солевого состава, мг/л: CaC I < 33,57;
МдС1 18,4; Ма Б 5,4; ИаС1 224,0;
Ma SO< 15,4; Ре(ОН) 0,1, свободный аммиак в виде 11Н40Н 270. В испарите„. дВ„„1468864 А 1 ц11 4 С 02 F 1/20 производстве соды при очистке водноаммиачных концентратов. Цель изобретения — повышение с гепени очистки и снижение энергозатрат, В способа очистки промышленных сточных вод от с в об одного авиа ка пут ем наг р ева сточных вод, десорбции аммиака под вакуумом, отвода очищенной воды десорбцию аммиака проводят при периодическом снятии вакуума, причем вакуум в процессе десорбции поддерживают равным 0,0588-0,0784 МПа, а снятие вакуума осуществляют через каждые
3 — 10 мин. Способ позволяет достичь очистки от аммиака на 99,5Х. 1 табл. ле с помощью вакуум-насоса устанавливают вакуум 0,0686 МПа. Процесс десорбции аммиака ведут при периодичес.ком снятии вакуума, т.е. через каждые 5 мин давление в испарителе при закрытом регулирующем клапане поднимают до атмосферного (0,0981 МПа), а затем регулирующий клапан открывают, соединяя таким образом испаритель с конденсатором, и опять снижают давление до заданного значения
0,0686 МПа. В результате создаваемого перепада давлений в испарителе происходит десорбция аммиака -из очищаемой жидкости и отгонка пароаммиачной смеси в конденсатор. Образовавшийся в конденсаторе в результате
Охлаждения пароаммиачной смеси аммиачный конденсат в количестве
60,0 л/ч с концентрацией аммиака
3,2 г/л направляют на растворение
1468864 поваренной соли, полученной в произ— водстве хлорида кальция, и полученный раствор используют затем в качестве исходного рассола в производст— ве хл орида аммония .
Очищенную воду в количестве
580,0 л/ч выводят из нижней части испарителя и направляют на подпитку в систему оборотного водоснабжения 10 предприятия.
Содержание аммиака в очищенной жидкости 1,7 мг/л . Степень отгонки аммиака из очищаемой сточной жидкости составила 99,5%. Удельные энергозатраты на обработку сточной жидкости 5,8 кВт/м сточной жидкости.
Основные технико-экономические показатели предлагаемого процесса приведены .в таблице. Там же приведены сравнительные показатели, достиг нутые по известному способу (пример 12) .
Данные свидетельствуют о том, чтц при использовании предложенного спо- 25 соба очистки промышленных сточных вод от свободного аммиака вместо известного обеспечиваются следующие преимущества: увеличение степени извлечения аммиака из очищаемой жид- 30 кости до 98,5-99,5% против 95-98% по известному; снижение удельных энергозатрат на процесс очистië до
5,5-7,5 кВт/и против 182-348 кВт/м ст очной жидко с-,и .
Осуществление процесса очистки при циклическом снятии вакуума позволяет обеспечить необходимый перепад давления в десорбере для интенсивного выделения из сточной воды аммиака и отвода образовавшейся пароаммиачной смеси.
Благодаря обеспечению перепада давлений движущая процесса десорбции аммиака увеличивается в 1 1-1,2 раза, что способствует повьппению степени извлечения и отгонки аммиака из очищаемой жидкости.
Указанное отличие позволяет, кроме того, отказаться от использования горячего воздуха в качестве носителя парогазовой смеси и отчасти десорбирующего агента, что приводит к сушественному снижению энергоза55 трат на процесс очистки.
Экспериментальными исследованиями . установлены оптимальные значения вакуума в процессе десорбции 0,0588О, 0784 МПа и;;ериодично сть сня тия вакуума через каждые 3-10 мин.
Выход за заявляемые значения величины вакуума в процессе десорбции и периодов цикличности снятия вакуума нецелесообразен.
При выходе за нижний предел значе— ния вакуума (ниже 0,0588 МПа) резко повысятся энергозатраты на очистку сточной воды.
При выходе за верхний предел значения вакуума. (выше 0,0784 %1а), несмотря на снижение энергозатрат до
3-4 кВт на очистку 1 м сточной воды, степень отгонки аммиака снизится до
94 — 95%.
Снятие вакуума в процессе десорбции чаще чем через каждые 3 мин нецелесообразно, поскольку за такой короткий период не удается создать в процессе десорбции требуемого перенада давления, а следовательно, достичь желаемой степени извлечения и отгонки аммиака от очищаемой жидкости, Производить снятие вакуума в процессе десорбции с частотой цикла более 10 мин также нецелесообразно изза значительного увеличения энергозатрат на создание вакуума.
Повышение значения вакуума по сравнению с известным способом обусловлено тем, что в известном способе содержание свободного аммиака о оло 25 MF/дм, в предлагаемом спо: обе — 270 мг/дм и более; в известном
3 способе сточные воды не содержат таких солей, как в предлагаемом способе. СаС1, IIgClz, Иа Б, NaCl, Na SOg, Fe(0H), причем количества указанных компонентов значительны ° В присутствии указанных солей возможно образование соединений солей с аммиаком по типу СаС1 ° 8%19; Са(ИН )С1 2Н О и тгп.
При использовании известного способа для очистки сточных вод от 11Н, которые используются в предложенном способе, при той же температуре степень очистки составила 89-91,5%. Это объясняется тем, что чем выше исходная концентрация МН в растворах, содержащих соли ИаС1, СаС1 и т.п., тем труднее без значительных энергоз атрат отогнать 11Н > до степени 98-997., При исследовании процесса обнаружены явления вторичного пенообразования на контактных элементах и резонансного колебания слоя. При этом на1468864блюдается развитое вихревое взаимодействие фаэ, т.е. достигается проник. новение вихрей через поверхность раздела фаз . Газожидкостная смесь представляет собой вибрирующую бурлящую ных вод от свободного аммиака при уменьшении расхода энергозатрат. формул а изобретения
Способ очистки промышленя х сточных вод от свободного аммиака путем нагрева сточных вод, десорбции аммиака под вакуумом, отвода очищенной воды, отличающий с я тем, что, с целью повышения степени очистки и снижения энергоэатрат, сточные воды нагревают да 96-98 С, десорбцию проводят под вакуумом 0,05880,0784 MIIa, причем периодически через 3-10 мин прерывают вакуумирова— ние. пену.
Режим вибрирующей бурлящей пены (волновой режим) не только отличается от обычной многоступенчатой десорб- 10 ции, но и превосходит его по всем показателям гидродинамической обстановки (турбулентность и т.п.) . Это приводит к разному увеличению коэффи" циента межфаз ного переноса при де- > 15 сорбции ИН .
Способ согласно изобретению позволяет повысить степень очистки сточЧастота цикКоличество образовавш его ся аммиачного кон
Концентрация аммиака в аммиачном конденДавление в испаУдельные энергоТемпература исходной очищаемой жидо кости, С
При.мер, Р
Степень отгонки затраты, кВт/мсточной ов сня рителе, MIIa аммиака, 7 тия вакуума, ин жидкости денсата, л/ч сате, мг /л
60,0
35,0
48,0
50,0
60,0
50,0
70,0
30,0
38,0
35 на нагрев воздуха;
25-30 на созда— ние вакуума
Выход за прецелы заявляемых параметров процесса.
Составитель P. Герасимов
Редактор М. Циткина Техред М.Дидык. Корректор М. Максимишинец
Заказ 1312/22 Тираж 823 Подписное
ВНИИПИ -Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно †издательск комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
3 4
6
8
10.
11.
98
98
98
98
96
98
96
98
96
98
97
20-49
0,0686
О, 0588
0,0588
О, 0686
0,0686
О, 0686
0,0784
0,0883
О, 0686
0, 0396*
0,0686
0,019620,0495
5
3
3
1
Отсутствует
3,2
7,83
5,37
5,2
4,36
5,2
3,78
7,38
6,75
2,21
4,75
99,5
98 5
98,5
99,3
99,0
99,3
98,5
87,0
95,0
98,5
97,0
95-98
5,8
6,8
6,8
5,8
7,0
5,8
7,5
4,0
3 5
15,0
12,0
15 7-318
