Способ очистки карбамидсодержащих сточных вод

 

Использование; в производстве карбамида и других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные еоды или паровые конденсаты. Сущность изобретения: сточные водь; с температурой 20-50°С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40-50 кгс/см в гидродинамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 15000-- 20000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюпозную мембрану. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 C 02 F 1/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« I «4 !

Ñ !

М

ОО

О (21) 4889505/26 (22) 10.12,90 (46) 23,10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Пермский политехнический институт (72) T.B.×óïèíà, Н,B,Êî÷åðãèí, В.А.Рупчева и А.B.Огневский (56) Позин М,Е. Технология минеральных удобрений. Л„Химия, Ленинградское отделение, 1983 г., с.239.

Инструкция по эксплуатации производства карбамида 1500 т/сут, Техмашимпорт.

СССР, 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КАРБАМИДСОДЕРЖА14ИХ СТОНHblX ВОД

Изобретение относится к области очистKYi и концентрирования промышленных c1Gков, содержащих карбамид, и может быть использовано B производстве карбамида, а

-,акже других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные воды или паровые конденсаторы.

Известен способ очистки слабоконцентрированных карбамидсодержащих сточн ых вод, путем их подогрева в теплообменнике до температуры 90 — 95 С и дальнейшего разложения до аммиака и диоксида углерода с последующей их отгон кой острым паром в десорбере(1).

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость., низкая степень разложения (40-50;4) и, следовательно, большие потери сырьевых комг.онентов, загрязнение водного бассейна, а также значительные трудности при дальнейшей переработке образующихся

„„. Ж„„1770286 Al (57) Использование; в производстве карбамида и других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные воды или паровые конденсаты.

Сущность изобретения; сточные ведь: с температурой 20 — 50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении

40 — 50 кгс/см в гидродинамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 1500020000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюлознуа мембра*,y, 1 з.п. ф-лы, и"р. низкоконцентрированных газообразных смесей аммиака и диоксида углерода.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ термического оазложения карбамида в сточных водах путем его гидролиза при температуре 205 С и давлении 16 атм последующим разделением аммиака и диоксида углерода в отпарной колонне г2).

Недостатком этого способа являются: — низкая степень очистки; — значительные потери продукта (карбамида) и сырьевых компонентов ввиду недостаточной полноты протекания процессов: разложения карбамида и отпарки аммиака, и диоксида углерода; — наличие низкоконцентрированных по аммиаку и карбамиду жидких и газообразных отходов; — повышенный расход воды; — большой расход пара (P = 7 атм), используемого на подогрев технологических пото1770286

50

55 ков узла гидролиза карбамида и острого пара атпарной колонны, — наличие двух стадий переработки карбамидсодержащих стоков, приводящих к значительным капитальным и трудовым затратам.

Цель изобретения — увеличение степени очистки, упрощение и удешевление способа, Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки карбамидсодержащих сточных вод, сточные воды с температурой . 20-50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40-50 кгс/см в гидродинамическом

2 режиме с числом Рейнольдса 15000 — 20000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюло",ную мембрану. Указанные режимы позволяют достигать практически полного разделения на чистую воду и сконцентрированный раствор карбамида (укрепление достигается не менее чем в 2 раза за один и роход обратноосмотической мембраны).

Вследствие этого удается достичь высокой степени очистки сточных вод от карбамида, а укрепленные растворы, содержащие карбамид, полностью направить на стадию кристаллизацию карбамида. Предлагаемый способ позволяет до минимума снизить сброс жидких отходов, Упрощается процесс

"-а счет исключения:

1) 2-х стадийной деструктивной обработки низкоконцентрированных карбамидсодержащих сточных вод;

2) использования пара низких и средних параметров;

3) появления газообразных отходов {аммиака и диоксида углерода). Кроме того, достигается экономия капитальных и трудовых затрат.

Обнаруженный эффект не найден в патентной и научной литературе, следовательно, заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения заключается в том, что карбамидсодержащие сточные во5

30 ды, температура которых составляет 20—

50 С, подают в мембранный модуль. В качестве полупроницаемой мембраны используют мембрану типа МГА-100. Мембрана обеспечивает 96 — 1007 задерживания карбамида. Очищенная вода направляется в систему оборотного водоснабжения. Процесс фильтрации ведут при давлении 40 — 50 кгс/см . Нижний предел ограничен снижением интенсивности фильтрации, верхний— нарушением прямо пропорциональной зависимости между приложенным давлением и производительностью мембраны, что приводит к возрастанию энергозатрат, снижению селективности мембраны.

Ограничения по температуре обусловлены технологией получения карбамида и физическими свойствами мембраны. Гидродинамический режим выбран таким, чтобы R, =

15000 — 20000, Данная величина обеспечивает снижение концентрированной поляризации, сохраняет мембрану в рабочем состоянии и обеспечивает постоянные значения проницаемости и селективности. Увеличение числа Рейнольдса экономически нецелесообразно.

В таблице 1 представлены сравнительные данные по очистке карбамидсодержащих сточных вод известным и предлагаемым способами, Формула изобретения

1, Способ очистки карбамидсодержащихсточныхвод,отл ича ю щи йся тем, что, с целью увеличения степени очистки. упрощения и удешевления способа и создания замкнутого цикла по сырью и воде, сточные воды с температурой 20 — 50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40 — 50 кгс/см в гидродиг намическом режиме с числом критерия

Рейнольдса 15000-20000.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что фильтрацию ведут через ацетатцеллюлозную мембрану.

1770?86

Таблица l

Показатели процессов очистки сточных аод по заявляемому способу и прототипу

Газообраз1

Температурный режим

Потребность в теплообменной аппаратуре расход пара, т/ч

КоличеЗагрязнения окружающей среды ные отходы темп. сос- Растав, ход, т/ч способа очистки> С после очистдо очистки очистку, С

По прототипу 20-50 205

25-26

1,0

0,05 2+0,5 на по"

МН >

-3-4

СО

-2,3

КН

С0, в атмосферу догрев

По за- 20-50 явля

20-30

Пе об- Не ис- 1

1,0

Отсутствуют Отсутствуют нару" польжено зуется емому спосо бу

Таблица 2

Результаты очистки сточных вод от карбамида с помощью мембраны MCA — 100

Составитель Т.Чупина

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Н.Бучок

Редактор Т.Орлова

Заказ 3709 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Вариант проведения процесса темп. сточ. вод, поступающ, на

Тоебуется установка теплообменной an-ры для подогрева ж.потоков и затем охлаждения

Не требуется установки теплообменной аппаратуры

Эффективность очистки (содержание карбанида) в

>-/äмз ство стадий процесса очистки стоков