申请日2011.05.25
公开(公告)日2011.12.14
IPC分类号C02F9/10
摘要
本实用新型涉及一种硝酸铵废水的处理装置，包括以下方案中的任一种：(a)含有至少2效、最多可达6效的蒸发设备;(b)单效蒸发再压缩处理设备;(c)含有2~6效的蒸发设备和再压缩处理设备。该装置利用硝酸铵生产过程中产生的部分二次蒸汽，采用蒸发冷凝方法，对多效蒸发参数和设备结构进行优化，提高处理效率，降低能耗。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种硝酸铵废水的处理装置，其特征在于：包括以下方案中的任一种：
(a)含有至少2效、最多可达6效的蒸发设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、至少2效的蒸发设备、冷凝器、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵;
(b)单效蒸发再压缩处理设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、单效蒸发设备、机械压缩处理设备、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵，机械压缩处理设备包括蒸汽再压缩机;
(c)含有2~6效的蒸发设备和再压缩处理设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、多效蒸发设备、机械压缩处理设备、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵，机械压缩处理设备包括蒸汽再压缩机。
2.根据权利要求1所述的硝酸铵废水的处理装置，其特征在于：所述蒸发器均采用降膜式蒸发方式。
3.根据权利要求1所述的硝酸铵废水的处理装置，其特征在于：所述分离器均设有非湿性纤维捕沫器来控制蒸汽夹带。
说明书 [支持框选翻译]
一种硝酸铵废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种硝酸铵废水的处理装置。
背景技术
众所周知，在硝酸铵的生产中，尤其高浓度硝酸加压中和工艺，合成一吨硝酸铵大约产生含0.4~1.0%游离氨和0.4~0.6%硝铵的二次蒸汽0.4吨，且在硝酸铵溶液蒸发浓缩过程中同时产生与硝酸铵浓度相关的总含氮0.4~0.8%的蒸发冷凝液，这两股物料经一系列回收处理和热量利用后，最终形成硝酸铵生产中主要的废水。通常的处理方法无法经济、高效地达到排放标准，大多数厂采用稀释方式外排，不仅造成氮的流失，而且大量的污水造成水体污染。
通常的硝酸铵废水处理包括汽提、膜处理、离子交换及蒸发冷凝等方法，但硝酸铵废水的汽提方法处理后的废水仍含有0.01~0.05%的总氮污染物，无法实施进一步的削减和再循环利用;膜处理方法，尤其反渗透虽然可将废水中的硝酸铵含量降至10 ppm以下，但由于产生了所处理水量大约25%的含硝铵1~3%的废液，达不到直接回收利用的要求，且投资和维护费用高，而无法广泛采用;其它处理方法有的技术上不太成熟，有的因经济处理量偏小或无法回收利用都不适合装置的实际情况;而利用蒸发冷凝方法处理硝酸铵废水，由于高能耗其推广应用也受到了一定的限制。
专利申请人以“系统优化”和“再循环”作为硝酸铵废水处理最小化优先考虑的手段，为经济高效地实现真正意义上的废水零排放，经过对硝酸铵生产工艺深入分析后发现，在现代硝酸铵生产工艺中(如：CN86105683和CN1182636等)随着硝酸浓度(58~65%)和中和反应压力的提高(0.35~0.45Mpa)，为达到高效生产和满足不同产品要求的溶液浓缩度(96~99.7%)，工艺要求只能部分使用过程中产生的二次蒸汽而同时必须外供一定量的较高压力的饱和蒸汽(0.8~1.5Mpa)，同时中和反应还需一部分低浓度较低温度的硝酸铵溶液或冷凝液(13~45%)返回以控制反应温度(185~195℃)在安全条件下。这样将二次蒸汽用于预热减压闪蒸降温后的硝酸铵蒸发溶液的同时仍有一部分二次蒸汽可用于废水处理单元废水的蒸发加热，有望大大降低利用蒸发冷凝方法处理硝酸铵废水系统能耗;废水处理中产生的15~35%的稀硝酸铵浓缩溶液也可满足反应器温度的安全控制;同时，处理后的废水(15~30 ppm)可返回硝酸生产工艺中，达到整个系统的优化和高效节能。
发明内容
本实用新型旨在提供一种硝酸铵废水的处理装置，该装置利用硝酸铵生产过程中产生的部分二次蒸汽，采用蒸发冷凝方法，对多效蒸发参数和设备结构进行优化，提高处理效率，降低能耗。
本实用新型采用如下技术方案：
一种硝酸铵废水的处理装置，其特征在于：包括以下方案中的任一种：
(a)含有至少2效、最多可达6效的蒸发设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、至少2效的蒸发设备、冷凝器、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵;
(b)单效蒸发再压缩处理设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、单效蒸发设备、机械压缩处理设备、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵，机械压缩处理设备包括蒸汽再压缩机;
(c)含有2~6效的蒸发设备和再压缩处理设备：该装置包括依次相连的中和缓冲槽、多效蒸发设备、机械压缩处理设备、冷凝液贮槽，蒸发设备包括蒸发器、分离器、循环泵，机械压缩处理设备包括蒸汽再压缩机。
在上述方案中，所述蒸发器均采用降膜式蒸发方式。
在上述方案中，所述分离器均设有非湿性纤维捕沫器来控制蒸汽夹带。
本实用新型提供的硝酸铵废水的处理装置，其特征在于废水处理单元在不需外供新鲜蒸汽的条件下，依据可利用二次蒸汽与需处理硝酸铵污水量比率选择多效蒸发的效数，最多可达6效;二次蒸汽与需处理硝酸铵污水量最小比率可达23%;二次蒸汽最低压力1.4bar(abs)时回收硝酸铵溶液浓度可达15~35%;处理后的废水中硝酸铵含量只有15~30 ppm。
其特征二在于多效蒸发系统，可采用顺流或逆流操作方式。
其特征三在于在没有可供利用的二次蒸汽或新鲜蒸汽费用昂贵的条件下，也可用机械压缩处理系统，来取代多效蒸发系统，回收硝酸铵浓度达15~20%;或将机械压缩处理系统作为多效蒸发系统的最后一级进行耦合，进一步提高其经济性和灵活性。
其特征四在于为提高二次蒸汽利用效率，蒸发设备均采用降膜式蒸发方式。
其特征五在于分离设备均使用高效捕沫器来控制进入蒸发冷凝液的硝酸铵的量，进而减少废水处理后稀浓缩硝酸铵液的循环量。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
