申请日2020.10.20
公开（公告）日2021.03.16
IPC分类号C02F1/04; C01C1/10; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法，包括提氨塔、压力变送器、抽真空装置、含氨水蒸气冷凝装置和氨水回收装置；压力变送器安装在提氨塔的顶部，与抽真空装置联动连接，将提氨塔内的氨气和水蒸气同步抽出；含氨水蒸气冷凝装置的入口与提氨塔顶部的氨气和水蒸气出口连接，其出口与氨水回收装置连接；氨水回收装置与抽真空装置连接。本发明实现了同时抽取提氨塔塔内的氨气和水蒸气，并能够根据压力变送器给提氨塔塔顶设定的压力值，改变真空泵抽取的提氨塔内的氨气和水蒸气比例，从而得到设定浓度的氨水，实现自由选择提出后的氨水浓度；本发明直接利用提氨塔内的水蒸气，无需补充新鲜水，减少了污水排放节约水资源。
权利要求书
1.一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，包括：
提氨塔、压力变送器、抽真空装置、含氨水蒸气冷凝装置和氨水回收装置；其中，所述压力变送器安装在所述提氨塔的顶部，以调整所述提氨塔内的塔顶压力；所述压力变送器与所述抽真空装置联动连接，以调节抽真空装置的转速，将所述提氨塔内的氨气和水蒸气同步抽出；所述含氨水蒸气冷凝装置的入口与所述提氨塔顶部的氨气和水蒸气出口连接，其出口与所述氨水回收装置连接；所述氨水回收装置与所述抽真空装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，所述含氨水蒸气冷凝装置包括沿含氨水蒸气流向依次连接设置的含氨水蒸气预冷器和圈板冷凝器。
3.根据权利要求2所述的一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，所述氨水回收装置包括氨水冷凝器、氨水积存釜、氨水循环泵和氨水储存罐；其中，所述氨水冷凝器的入口与所述圈板冷凝器的出口连接，所述氨水冷凝器的出口与所述氨水积存釜的入口连接；所述氨水积存釜的出口通过管路与所述氨水冷凝器的入口连接；所述氨水循环泵安装在所述氨水积存釜的出口与所述氨水冷凝器的入口之间的管路上；所述氨水循环泵的输送管上还连接有连通所述氨水储存罐的旁通排出管；所述氨水积存釜的顶端与所述抽真空装置连接；所述氨水积存釜上安装有液位计，所述旁通排出管上安装有排出阀，所述液位计与所述排出阀联动连接。
4.根据权利要求3所述的一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，所述装置还包括不凝气处理装置；其中，所述不凝气处理装置与所述氨水积存釜的顶端连接。
5.根据权利要求4所述的一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，所述不凝气处理装置包括气态冷凝器、缓冲罐和补水虹吸泵组；其中，所述气态冷凝器的入口与所述氨水积存釜顶端的气体出口连接，所述气态冷凝器的出口与所述缓冲罐连接，所述补水虹吸泵组一端连接所述缓冲罐，其排出管路连接所述氨气冷凝器和抽真空装置；所述缓冲罐上带有废气排放出口，所述废气排放出口处连接有废气检测装置。
6.根据权利要求5所述的一种利用含氨废水提纯氨水的装置，其特征在于，所述装置还包括原料虹吸输送泵组、pH值调节桶、原料虹吸进塔输送泵组、预热器和液碱储罐；其中，所述原料虹吸输送泵组、pH值调节桶、原料虹吸进塔输送泵组和预热器沿废水流向依次连接，所述液碱储罐与所述pH值调节桶连接；其中，所述pH值调节桶包括pH值粗调搅拌桶和pH值精调搅拌桶，其中，所述pH值粗调搅拌桶与pH值精调搅拌桶沿废水流向顺序连接，所述液碱储罐分别与所述pH值粗调搅拌桶与pH值精调搅拌桶连接。
7.一种利用含氨废水提纯氨水的方法，其特征在于，采用上述权利要求1-7所述的装置，通过所述压力变送器设定所述提氨塔塔顶的压力值，并联动调节所述抽真空装置的转速，在抽真空装置的作用下将所述提氨塔内的氨气和水蒸气同时抽出、冷却，经氨水回收装置处理得到所述氨水。
8.根据权利要求7所述的一种利用含氨废水提纯氨水的方法，其特征在于，通过所述压力变送器改变所述提氨塔塔顶的压力值，并联动改变所述抽真空装置的转速，以改变所述氨气和水蒸气的抽出比例，实现提纯氨水浓度的改变。
9.根据权利要求7或8所述的一种利用含氨废水提纯氨水的方法，其特征在于，所述压力值为0.02～-0.02MPa。
10.根据权利要求9所述的一种利用含氨废水提纯氨水的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
a、含氨废水预处理：利用原料虹吸输送泵将储罐内的含氨废水抽至所述pH值粗调搅拌桶和pH值精调搅拌桶进行两级处理，使含氨废水的pH值调节为11～11.5；
b、氨水回收处理：将汽提冷凝后的含氨水蒸气通过氨水冷凝器冷凝，存入氨水积存釜内，然后通过氨水循环泵将氨水积存釜内的氨水再抽至氨水冷凝器内二次冷凝回收，通过氨水积存釜上的液位计联动调控旁通排水管上的排水阀，使氨水存入到氨水储罐内；
c、不凝气回收处理：将氨水积存釜上方的不凝气导入到气态冷凝器内，冷凝后排入缓冲罐，缓冲罐内的液体通过补水虹吸泵组一部分回流至氨水冷凝器内冷凝回收氨水，另一部分再通过抽真空装置和气态冷凝器返回到缓冲罐中，缓冲罐内的尾气在废气检测装置的检测下通过废气排放出口排出。
说明书
一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，特别是涉及一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法。
背景技术
提氨塔是一种利用含氨废水进行生产氨水的水处理设施。常规提氨塔通过塔底加温使氨气挥发，利用塔的高度在填料的作用下分离氨气和水气，在蒸馏的作用下使塔内形成0.2～0.3MPa的压力，使氨气从塔顶排出，再在泠凝器和补入新鲜水的条件下吸收氨气生成氨水，这种需要补加新鲜水吸收氨气生成氨水的方法，由于新鲜水的补充量与氨气的量匹配性差，使得到的氨水含量不稳定。另外，额外补充新鲜水需要增加设备投入和消耗水资源，而原先的含氨废水中的水分在重新二次处理，增加成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法，在无需补入新鲜水的条件下直接提取所需浓度的氨水，解决现有提氨塔利用含氨废水生产氨水时存在的所生产的氨水浓度不稳定、成本高等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种利用含氨废水提纯氨水的装置，包括：
提氨塔、压力变送器、抽真空装置、含氨水蒸气冷凝装置和氨水回收装置；其中，所述压力变送器安装在所述提氨塔的顶部，以调整所述提氨塔内的塔顶压力；所述压力变送器与所述抽真空装置联动连接，以调节抽真空装置的转速，将所述提氨塔内的氨气和水蒸气同步抽出；所述含氨水蒸气冷凝装置的入口与所述提氨塔顶部的氨气和水蒸气出口连接，其出口与所述氨水回收装置连接；所述氨水回收装置与所述抽真空装置连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述含氨水蒸气冷凝装置包括沿含氨水蒸气流向依次连接设置的含氨水蒸气预冷器和圈板冷凝器。
在本发明一个较佳实施例中，所述氨水回收装置包括氨水冷凝器、氨水积存釜、氨水循环泵和氨水储存罐；其中，所述氨水冷凝器的入口与所述圈板冷凝器的出口连接，所述氨水冷凝器的出口与所述氨水积存釜的入口连接；所述氨水积存釜的出口通过管路与所述氨水冷凝器的入口连接；所述氨水循环泵安装在所述氨水积存釜的出口与所述氨水冷凝器的入口之间的管路上；所述氨水循环泵的输送管上还连接有连通所述氨水储存罐的旁通排出管；所述氨水积存釜的顶端与所述抽真空装置连接；所述氨水积存釜上安装有液位计，所述旁通排出管上安装有排出阀，所述液位计与所述排出阀联动连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述装置还包括不凝气处理装置；其中，所述不凝气处理装置与所述氨水积存釜的顶端连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述不凝气处理装置包括气态冷凝器、缓冲罐和补水虹吸泵组；其中，所述气态冷凝器的入口与所述氨水积存釜顶端的气体出口连接，所述气态冷凝器的出口与所述缓冲罐连接，所述补水虹吸泵组一端连接所述缓冲罐，其排出管路连接所述氨气冷凝器和抽真空装置；所述缓冲罐上带有废气排放出口，所述废气排放出口处连接有废气检测装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述装置还包括原料虹吸输送泵组、pH值调节桶、原料虹吸进塔输送泵组、预热器和液碱储罐；其中，所述原料虹吸输送泵组、pH值调节桶、原料虹吸进塔输送泵组和预热器沿废水流向依次连接，所述液碱储罐与所述pH值调节桶连接；其中，所述pH值调节桶包括pH值粗调搅拌桶和pH值精调搅拌桶，其中，所述pH值粗调搅拌桶与pH值精调搅拌桶沿废水流向顺序连接，所述液碱储罐分别与所述pH值粗调搅拌桶与pH值精调搅拌桶连接。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种利用含氨废水提纯氨水的方法，采用上述装置，通过所述压力变送器设定所述提氨塔塔顶的压力值，并联动调节所述抽真空装置的转速，在抽真空装置的作用下将所述提氨塔内的氨气和水蒸气同时抽出、冷却，经氨水回收装置处理得到所述氨水。
在本发明一个较佳实施例中，通过所述压力变送器改变所述提氨塔塔顶的压力值，并联动改变所述抽真空装置的转速，以改变所述氨气和水蒸气的抽出比例，实现提纯氨水浓度的改变。
在本发明一个较佳实施例中，所述压力值为0.02～-0.02MPa。
在本发明一个较佳实施例中，还包括如下步骤：
a、含氨废水预处理：利用原料虹吸输送泵将储罐内的含氨废水抽至所述pH值粗调搅拌桶和pH值精调搅拌桶进行两级处理，使含氨废水的pH值调节为11～11.5；
b、氨水回收处理：将汽提冷凝后的含氨水蒸气通过氨水冷凝器冷凝，存入氨水积存釜内，然后通过氨水循环泵将氨水积存釜内的氨水再抽至氨水冷凝器内二次冷凝回收，通过氨水积存釜上的液位计联动调控旁通排水管上的排水阀，使氨水存入到氨水储罐内；
c、不凝气回收处理：将氨水积存釜上方的不凝气导入到气态冷凝器内，冷凝后排入缓冲罐，缓冲罐内的液体通过补水虹吸泵组一部分回流至氨水冷凝器内冷凝回收氨水，另一部分再通过抽真空装置和气态冷凝器返回到缓冲罐中，缓冲罐内的尾气在废气检测装置的检测下通过废气排放出口排出。
本发明的有益效果是：本发明一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法，所述提纯装置在提氨塔塔顶设置有压力变送器和抽真空装置，并使所述压力变送器与抽真空装置联动，所述抽真空装置转动实现同时抽取提氨塔塔内的氨气和水蒸气；所述提纯方法能够根据所述压力变送器给提氨塔塔顶设定的压力值，改变真空泵抽取的提氨塔内的氨气和水蒸气比例，从而得到设定浓度的氨水，实现自由选择提出后的氨水浓度；本发明的提纯装置和提纯方法直接利用提氨塔内的水蒸气，无需补充新鲜水，充分利用了废水资源，减少了污水排放节约水资源，节约资源，利于工业化生产。
（发明人：阮垚;阮玉根;凌军;景科;徐丹婷;董万雷）
