申请日2016.05.16
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号F23G7/04; F23J15/04; F23J15/06; C02F9/10
摘要
本发明提供一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置及方法。该装置包括废水中和浓缩系统、焚烧系统、烟气急冷系统、烟气除尘系统。该方法含丙烯酸的废水送入汽提塔，汽提出有机轻组份后送入蒸汽器内浓缩。浓缩后的废水被送入焚烧炉内进行无害化处理，产生的烟气经文丘里除尘器洗涤后排入大气。本发明实现对废水的汽提、浓缩和最终有机组份的脱除以保证三废排放能够满足国家环保标准的要求，有效解决了采用直接焚烧法消耗大量燃料，造成的能源浪费，是一种极其经济的处理方法。
权利要求书
1.一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，其特征在于：该装置包括废水中和浓缩系统、焚烧系统、烟气急冷系统、烟气除尘系统;
所述的废水中和浓缩系统包括汇集丙烯酸酯废水的废水中和罐(2)，废水中和罐(2)的废水出口连接混合废水进料泵(3)的入口，混合废水进料泵(3)的出口连接1#汽提塔(5)中部入口;
1#汽提塔(5)的上部气体出口连接所述焚烧系统的焚烧炉(28)的入口，1#汽提塔(5)的下部废水出口连接1#汽提输送泵(6)入口，1#汽提输送泵(6)的出口连接1#蒸发器(7)入口，1#蒸发器(7)的出口连接2#蒸发器(8)入口，1#蒸发器(7)和2#蒸发器(8)组成了双效浓缩器;
2#蒸发器的上部蒸汽出口连接冷凝器(9)，冷凝器(9)连接冷凝液罐(12);冷凝液罐(12)的下部出口连接蒸发器冷凝液泵(13)的入口，蒸发器冷凝液泵(13)的出口连接2#汽提塔(16)的入口;2#汽提塔(16)的下部废水出口连接2#汽提塔输送泵(17)的入口，2#汽提塔输送泵(17)的出口连接所述烟气除尘系统的文丘里除尘器(33);
2#蒸发器的下部废水出口连接废水增压泵(15)的入口，废水增压泵(15)的出口连接所述焚烧系统的焚烧炉(28)入口;
所述的焚烧系统包括焚烧炉(28)，在焚烧炉(28)顶部设有天然气(24)和重组分燃烧器(27)，天然气和重组分燃烧器(27)入口连接助燃风机(26);焚烧炉(28)下部连接所述烟气急冷系统的急冷罐(29);
所述的烟气急冷系统包括急冷罐(29)，急冷罐(29)出口连接水封罐(30)入口，水封罐(30)的出口连接急冷罐盐液输送泵(31);
所述烟气除尘系统包括文丘里除尘器(33)，文丘里除尘器(33)的出口连接件文丘里洗涤液泵(34)入口，文丘里洗涤液泵(34)出口连接急冷罐(29)入口为急冷罐补水，工业水(23)也连接急冷罐(29)入口为急冷罐补水;文丘里除尘器(33)的烟气出口连接烟囱(35);
重组份罐(20)连接重组份进料泵(21)入口，重组份进料泵(21)出口连接焚烧炉(28)顶部的天然气和重组分燃烧器(27)。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，其特征在于：所述的1#蒸发器(7)和2#蒸发器(8)组成了双效浓缩器，其中加热流体和被加热流体采用逆流方式。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，其特征在于：所述的冷凝器(9)中未冷凝的气体利用真空泵(14)抽出进入鼓风机进气旁路随助燃空气进入焚烧炉焚烧。
4.一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(a)生产装置排出的丙烯酸酯废水(1)汇集在废水中和罐(2)，进行中和分解;分解后的废水通过送到1#汽提塔(5)进行汽提，汽提轻组份有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉(28)焚烧，去除轻组份后的废水依次送入1#蒸发器(7)和2#蒸发器(8)进行蒸发浓缩，经过浓缩的废水进入焚烧炉(28)焚烧;
(b)从2#蒸发器(8)出来的蒸汽进入冷凝器(9)经循环水冷却，形成的冷凝液贮存在冷凝液罐(12)内;用蒸发器冷凝液泵(13)将冷凝液输送至2#汽提塔(16)再进行蒸馏;2#汽提塔(16)内经汽提轻组分有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉(28)焚烧;去除轻组分后的废水经过2#汽提塔输送泵(17)送到文丘里除尘器(33)作为补水;
(c)天然气和重组分燃烧器(27)布置在焚烧炉顶部，助燃风机(26)将助燃空气(25)加压送入焚烧炉内助燃;1#汽提塔(5)的汽提轻组份有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉(28)焚烧，2#蒸发器(8)内经过浓缩的废水进入焚烧炉(28)焚烧;焚烧炉(28)内焚烧后的高温烟气进入焚烧炉下部的急冷罐(29)进行传热传质，高温烟气和熔融态的无机盐冷却和溶解，烟气温度冷却在100℃以下，熔融态的无机盐溶解在急冷罐(29)水中;
(d)从急冷罐(29)排出的饱和烟气送入文丘里除尘器(33)，文丘里除尘器(33)内除尘的废水经过文丘里洗涤液泵(34)和工业水(23)对急冷罐(29)进行补水，在急冷罐(29)中的废水当无机盐浓度达到5～15%后，通过急冷罐盐液输送泵(31)输出;文丘里除尘器(33)经除尘后的烟气通过烟囱高空排放。
5.根据权利要求4所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：步骤(a)由生产装置排出的丙烯酸酯废水(1)汇集在废水中和罐(2)，该废水经蒸汽盘管加热到80～95℃与加入的苛性钠发生中和分解反应生成钠盐和醇，分解后的废水经过混合废水进料泵(3)压送到1#汽提塔(5)下段填料段进行汽提;丙烯酸酯废水进入1#汽提塔(7)中部，经汽提轻组分有机相和蒸汽，由塔顶流出进入焚烧炉(28)焚烧;另外一股丙烯酸废水(4)进入1#汽提塔(5)上部，经汽提轻组分有机相和蒸汽，由塔顶流出进入焚烧炉(28)焚烧。
6.根据权利要求4所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：步骤(a)所述的1#汽提塔(5)塔底废水用1#汽提输送泵(6)压送到1#蒸发器(7)，蒸发后的液相进入2#蒸发器(8)，1#蒸发器(7)和2#蒸发器(8)组成了双效浓缩器，其中加热流体和被加热流体采用逆流方式。
7.根据权利要求6所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：控制1#蒸发器(7)的蒸发压力为0.0263MPaA～0.0316MPaA，2#蒸发器(8)的蒸发压力为0.0118MPaA～0.0171MPaA。
8.根据权利要求4所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：从界区外来的废气TVG进入焚烧炉焚烧;从界区外来的重组份A和B(18、19)储存在重组份罐(20)中，被重组份进料泵(21)增压送入焚烧炉(28)内燃烧。
9.根据权利要求5所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其特征在于：焚烧炉内部的温度为950～1050℃，在正压过氧条件下，有机物充分进行氧化分解;高温烟气进入焚烧炉下部的急冷罐(29)进行传热传质，高温烟气和熔融态的无机盐在很短的时间内进行冷却和溶解;高温烟气变成饱和烟气，烟气温度冷却到90～95℃。
说明书
一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置及方法
技术领域
本发明属于工业废水减量化、无害化处理技术，具体为丙烯酸装置生产过程中产生的丙烯酸及丙烯酸酯有机废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷处理方法及装置。
背景技术
丙烯酸行业生产过程中产生大量的有机废水，且废水中的水含量很高，目前国内主要采用直接焚烧法对废水进行高温焚烧，将废水中的有机物分解。此种处理工艺需消耗大量的燃料，对能源造成极大的浪费，是一种极其不经济的处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置及方法，其通过汽提和蒸发方式将废水浓缩减量后，送入可确保丙烯酸生产废水中有机物彻底氧化分解，同时可以从烟气中回收热量。
实现本发明目的的技术方案：一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，该装置包括废水中和浓缩系统、焚烧系统、烟气急冷系统、烟气除尘系统;
所述的废水中和浓缩系统包括汇集丙烯酸酯废水的废水中和罐，废水中和罐的废水出口连接混合废水进料泵的入口，混合废水进料泵的出口连接1#汽提塔中部入口;1#汽提塔的上部气体出口连接所述焚烧系统的焚烧炉的入口，1#汽提塔的下部废水出口连接1#汽提输送泵入口，1#汽提输送泵的出口连接1#蒸发器入口，1#蒸发器的出口连接2#蒸发器入口，1#蒸发器和2#蒸发器组成了双效浓缩器;2#蒸发器的上部蒸汽出口连接冷凝器，冷凝器连接冷凝液罐;冷凝液罐的下部出口连接蒸发器冷凝液泵的入口，蒸发器冷凝液泵的出口连接2#汽提塔的入口;2#汽提塔的下部废水出口连接2#汽提塔输送泵的入口，2#汽提塔输送泵的出口连接所述烟气除尘系统的文丘里除尘器;2#蒸发器的下部废水出口连接废水增压泵的入口，废水增压泵的出口连接所述焚烧系统的焚烧炉入口;
所述的焚烧系统包括焚烧炉，在焚烧炉顶部设有天然气和重组分燃烧器，天然气和重组分燃烧器入口连接助燃风机;焚烧炉下部连接所述烟气急冷系统的急冷罐;
所述的烟气急冷系统包括急冷罐，急冷罐出口连接水封罐入口，水封罐的出口连接急冷罐盐液输送泵;
所述烟气除尘系统包括文丘里除尘器，文丘里除尘器的出口连接件文丘里洗涤液泵入口，文丘里洗涤液泵出口连接急冷罐入口为急冷罐补水，工业水也连接急冷罐入口为急冷罐补水;文丘里除尘器的烟气出口连接烟囱;
重组份罐连接重组份进料泵入口，重组份进料泵出口连接焚烧炉顶部的天然气和重组分燃烧器。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，其所述的1#蒸发器和2#蒸发器组成了双效浓缩器，其中加热流体和被加热流体采用逆流方式。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷装置，其所述的冷凝器中未冷凝的气体利用真空泵抽出进入鼓风机进气旁路随助燃空气进入焚烧炉焚烧。
本发明所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，该方法包括如下步骤：
(a)生产装置排出的丙烯酸酯废水汇集在废水中和罐，进行中和分解;分解后的废水通过送到1#汽提塔进行汽提，汽提轻组份有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉焚烧，去除轻组份后的废水依次送入1#蒸发器和2#蒸发器进行蒸发浓缩，经过浓缩的废水进入焚烧炉焚烧;
(b)从2#蒸发器出来的蒸汽进入冷凝器经循环水冷却，形成的冷凝液贮存在冷凝液罐内;用蒸发器冷凝液泵将冷凝液输送至2#汽提塔再进行蒸馏;2#汽提塔内经汽提轻组分有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉焚烧;去除轻组分后的废水经过2#汽提塔输送泵送到文丘里除尘器作为补水;
(c)天然气和重组分燃烧器布置在焚烧炉顶部，助燃风机将助燃空气加压送入焚烧炉内助燃;1#汽提塔的汽提轻组份有机相和蒸汽由塔顶流出进入焚烧炉焚烧，2#蒸发器内经过浓缩的废水进入焚烧炉焚烧;焚烧炉内焚烧后的高温烟气进入焚烧炉下部的急冷罐进行传热传质，高温烟气和熔融态的无机盐冷却和溶解，烟气温度冷却在100℃以下，熔融态的无机盐溶解在急冷罐水中;
(d)从急冷罐排出的饱和烟气送入文丘里除尘器，文丘里除尘器内除尘的废水经过文丘里洗涤液泵和工业水对急冷罐进行补水，在急冷罐中的废水当无机盐浓度达到5～15%后，通过急冷罐盐液输送泵输出;文丘里除尘器经除尘后的烟气通过烟囱高空排放。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其步骤(a)由生产装置排出的丙烯酸酯废水汇集在废水中和罐，该废水经蒸汽盘管加热到80～95℃与加入的苛性钠发生中和分解反应生成钠盐和醇，分解后的废水经过混合废水进料泵压送到1#汽提塔下段填料段进行汽提;丙烯酸酯废水进入1#汽提塔中部，经汽提轻组分有机相和蒸汽，由塔顶流出进入焚烧炉焚烧;另外一股丙烯酸废水进入1#汽提塔上部，经汽提轻组分有机相和蒸汽，由塔顶流出进入焚烧炉焚烧。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其步骤(a)所述的1#汽提塔塔底废水用1#汽提输送泵压送到1#蒸发器，蒸发后的液相进入2#蒸发器，1#蒸发器和2#蒸发器组成了双效浓缩器，其中加热流体和被加热流体采用逆流方式。控制1#蒸发器的蒸发压力为0.0263MPaA～0.0316MPa，2#蒸发器的蒸发压力为0.0118MPaA～0.0171MPaA。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其从界区外来的废气TVG进入焚烧炉焚烧;从界区外来的重组份A和B储存在重组份罐中，被重组份进料泵增压送入焚烧炉内燃烧。
如上所述的一种丙烯酸废水的汽提蒸发减量化焚烧急冷方法，其焚烧炉内部的温度为950～1050℃，在正压过氧条件下，有机物充分进行氧化分解;高温烟气进入焚烧炉下部的急冷罐进行传热传质，高温烟气和熔融态的无机盐在很短的时间内进行冷却和溶解;高温烟气变成饱和烟气，烟气温度冷却到90～95℃。
本发明的效果在于：
本发明涉及一种丙烯酸生产过程中产生的含丙烯酸、醋酸、丙烯酸丁酯、苯等有机物废水处理新方法，该方法将含丙烯酸的废水送入汽提塔，汽提出有机轻组份后送入蒸汽器内浓缩。浓缩后的废水被送入焚烧炉内进行无害化处理，产生的烟气经文丘里除尘器洗涤后排入大气。本发明实现对废水的汽提、浓缩和最终有机组份的脱除以保证三废排放能够满足国家环保标准的要求，有效解决了采用直接焚烧法消耗大量燃料，造成的能源浪费，是一种极其经济的处理方法。
本发明丙烯酸有机废水经过汽提和蒸发浓缩后，实际焚烧处理的废水量为原废水量的40%，所消耗的燃料量与直接焚烧法相比减少60%，更具经济性和实用性。本发明对环境治理，特别在丙烯酸行业有机废气废液处理上作出了重大贡献，系统运行平稳，操作简便、安全，解决了一直制约我国丙烯酸产业发展的环保难题，实现环保治理的“无害化”。
