專利名稱：環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法及其多效蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水的處理方法及裝置，尤其是指環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水的處理方法及其多效蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水因具有高溫、高堿性、高化學(xué)耗氧量的特點(diǎn)而極難處理，該廢水的氯化鈣的含量達(dá)40～50g/L，致使生化處理的菌種難以存活。目前國(guó)內(nèi)多家環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廠家均建在沿江沿海處，其排出大量的上述廢水一般采用新鮮水稀釋，達(dá)到生化處理的需求后，再進(jìn)行生化處理。
但上述處理步驟極大地增加了生產(chǎn)成本，企業(yè)一般難以承受。同時(shí)廢水處理上的矛盾導(dǎo)致廢水中化學(xué)耗氧量居高不下，從而加重了污水體壓力，造成周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，因此，環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水的治理一直是企業(yè)發(fā)展的瓶頸。
在廢水中氯化鈣雖是“毒”物，但同時(shí)氯化鈣本身卻是重要的化工產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、采礦、石油鉆探、環(huán)境保護(hù)、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。因此，提供一種環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，對(duì)廢水中的氯化鈣進(jìn)行回收，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、可對(duì)廢水中的氯化鈣進(jìn)行回收的環(huán)氧丙烷廢水處理方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多效蒸發(fā)裝置，可對(duì)廢水中的氯化鈣進(jìn)行回收。
一種環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，包括以下步驟(1)首先，將廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)處理，從而得到廢水濃縮液；(2)然后，對(duì)廢水濃縮液進(jìn)行結(jié)晶，得到氯化鈣晶體。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述廢水處理方法進(jìn)一步包括步驟(3)，即將氯化鈣晶體從廢水濃縮液中分離出來；步驟(4)，即冷凝回收廢水蒸汽。其中，所述步驟(3)中可采用離心分離法、降溫法或閃蒸法中任意一種將氯化鈣晶體從廢水濃縮液中分離出來。
所述廢水處理方法在步驟(1)之前還可包括對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理的步驟包括對(duì)廢水的溫度和pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)處理步驟中廢水的溫度被調(diào)節(jié)為75℃-85℃，pH值被調(diào)節(jié)為6.0-7.0。
所述多效蒸發(fā)處理可在2至5個(gè)效的多效蒸發(fā)裝置中進(jìn)行。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述多效蒸發(fā)裝置為錯(cuò)流式五效蒸發(fā)裝置。
本發(fā)明還提供了一種用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法的多效蒸發(fā)裝置，所述多效蒸發(fā)裝置主要包括若干個(gè)效、結(jié)晶罐、預(yù)熱器、冷凝液貯罐、冷凝器、冷卻水池、水氣分離器、水環(huán)真空泵和一系列管道，各個(gè)效之間、效與結(jié)晶罐之間通過管道相連通。其中，所述效進(jìn)一步包括加熱裝置和分離器，加熱裝置與分離器通過管道相連通。
本發(fā)明環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，采用多效蒸發(fā)，例如五效蒸發(fā)，第一、第四、第五效，由于料液濃度較低，采用降膜式蒸發(fā)器，第二效采用外加熱自然循環(huán)蒸發(fā)器，由于第三效料液濃度較高，采用外加熱強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器，防止污垢的形成。這樣，提高了傳熱效率，蒸發(fā)速度快，受熱時(shí)間短，蒸發(fā)溫度低，不易結(jié)焦，便于清洗。多效蒸發(fā)步驟處理環(huán)氧丙烷廢水，不僅可將廢水處理，而且通過濃縮結(jié)晶回收了廢水中大量的氯化鈣，降低了廢水的毒性，又回收了有用的化工原料，一舉兩得。本著廢物再利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)思路，將氯化鈣視為重要資源加以回收利用，不僅成功的解決了一直困擾生產(chǎn)環(huán)氧丙烷企業(yè)的污水治理問題，同時(shí)也為企業(yè)創(chuàng)造出新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，一舉雙贏。


圖1為本發(fā)明多效蒸發(fā)裝置一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖2為本發(fā)明多效蒸發(fā)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，該方法包括以下步驟(1)首先，將廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)處理，從而得到廢水濃縮液；(2)然后，對(duì)廢水濃縮液進(jìn)行結(jié)晶，得到氯化鈣晶體。
在本發(fā)明中，上述方法采用的多效蒸發(fā)裝置進(jìn)行廢水處理，以下簡(jiǎn)單介紹該多效蒸發(fā)裝置。
參照?qǐng)D1所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多效蒸發(fā)裝置可為五效蒸發(fā)器，所述五效蒸發(fā)器主要包括五個(gè)效、一個(gè)結(jié)晶罐9和一系列管道。
其中，效是指通過蒸汽(一般為水蒸汽)來加熱的多效蒸發(fā)裝置的區(qū)，并且也將蒸汽釋放到隨后的區(qū)中，在該區(qū)用來供應(yīng)部分需要的蒸發(fā)熱，即從一個(gè)效來的殘留液體(底部)產(chǎn)物是下一個(gè)效的(更濃的)液體原料。每個(gè)效包括蒸汽出口和液體出口，以及提供蒸發(fā)加熱的設(shè)備。其中，加熱設(shè)備的熱量供應(yīng)是由來自前一效的蒸汽提供的，而對(duì)于多效蒸發(fā)裝置的第一效來說，其熱量供應(yīng)一般既可以由新鮮水蒸汽提供，也可以由另一種能夠提供適當(dāng)溫度熱量的物流來提供。這種加熱設(shè)備可以再沸器的形式布置在該效的液體(即底部)部分，加熱設(shè)備亦可以是類似管子或板的加熱表面的形式。
在本實(shí)施例中，每個(gè)效包括蒸發(fā)器和分離器，蒸發(fā)器和分離器相互連通，蒸發(fā)器可通過管道向分離器或另一個(gè)效的蒸發(fā)器傳輸氣體或液體物流，分離器也可通過管道向下一個(gè)蒸發(fā)器或分離器傳輸氣體或液體物流，使得物流在多個(gè)效的蒸發(fā)器和分離器中流通，不斷地降低沸點(diǎn)溫度。其中，蒸發(fā)器可為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、短管垂直蒸發(fā)器、長(zhǎng)管垂直蒸發(fā)器、水平管蒸發(fā)器和掃壁膜(wipedfilm)蒸發(fā)器中任選一種或多種。
結(jié)晶罐9可對(duì)物流濃縮液進(jìn)行結(jié)晶處理，將凝固點(diǎn)較低的物質(zhì)從濃縮液中分離出來。在本實(shí)施例中，所述結(jié)晶罐9與三效相通，三效處理獲得的物流進(jìn)入結(jié)晶罐生成濃縮液，最后獲得晶體。
本發(fā)明的多效蒸發(fā)裝置進(jìn)一步包括預(yù)熱器、冷凝液貯罐15、冷凝器16、冷卻水池17、水氣分離器18和水環(huán)真空泵19。其中，預(yù)熱器用于對(duì)物流進(jìn)行預(yù)熱處理，調(diào)整物流進(jìn)入效前的溫度。在本實(shí)施例中，三個(gè)預(yù)熱器為預(yù)熱器一1、預(yù)熱器二2和預(yù)熱器三20。冷凝液貯罐15和冷凝器16均于最后一效相通，冷凝液貯罐15用于收集最后一效排出的部分蒸汽。冷凝器16對(duì)最后一效的排出的蒸汽進(jìn)行冷凝，生成冷凝水，并由冷卻水池17將其回收。水氣分離器18和水環(huán)真空泵19與冷凝器16連通，從冷凝器16排出的蒸汽經(jīng)水氣分離器18和水環(huán)真空泵19處理后排出。
以下對(duì)本發(fā)明的廢水處理方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。
在上述廢水處理的步驟中，更優(yōu)選地，在步驟(1)前可增加對(duì)環(huán)氧丙烷的廢水進(jìn)行預(yù)處理的步驟，主要用于調(diào)節(jié)廢水的溫度和pH值。在本實(shí)施例中，所述預(yù)處理可以這樣進(jìn)行首先，將廢水經(jīng)過篩網(wǎng)過濾，篩網(wǎng)的孔徑為60目左右，除去廢水中顆粒較大的雜質(zhì)；然后，調(diào)節(jié)廢水的溫度為75℃-85℃，將廢水經(jīng)過ORP自動(dòng)加酸系統(tǒng)，加鹽酸調(diào)廢水pH值為6.0-7.0，從而使得碳酸鈣和高沸點(diǎn)的不溶性有機(jī)物產(chǎn)生沉淀，再通過排泥系統(tǒng)將有機(jī)物沉淀去除；最后，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水置于保溫的調(diào)節(jié)罐貯存，并調(diào)節(jié)水質(zhì)。
步驟(1)中，多效蒸發(fā)處理使要被處理的物流在逐個(gè)效中以逐漸降低壓力的方式進(jìn)行一系列蒸發(fā)處理，由于逐個(gè)效之間的存在壓力梯度，導(dǎo)致連續(xù)效內(nèi)的沸點(diǎn)溫度逐漸降低，經(jīng)一個(gè)效出來的冷凝蒸汽可被用作下一個(gè)效的加熱介質(zhì)，并提供下一個(gè)效的液料處理的蒸發(fā)熱，達(dá)到逐漸分離沸點(diǎn)不同的物質(zhì)的目的。
結(jié)合參考圖1和圖2，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中采用五效蒸發(fā)器對(duì)廢水進(jìn)行錯(cuò)流式蒸發(fā)處理。通過進(jìn)料泵P01將經(jīng)過預(yù)處理后的廢水送入五效蒸發(fā)器內(nèi)，采用順流送料的方式進(jìn)行操作。將廢水料液導(dǎo)入預(yù)熱器一1，經(jīng)第二效蒸發(fā)器5和第三效蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水加溫，溫度由80℃升高到100-110℃；然后導(dǎo)入預(yù)熱器二2，經(jīng)第一效蒸發(fā)器3產(chǎn)生的冷凝水加熱，溫度由100-110℃升高到130-140℃，然后依次進(jìn)入一效、四效，五效，預(yù)熱器三20，二效、三效，四效，五效，廢水料液最后在第結(jié)晶罐9內(nèi)生成濃縮液。即廢水料液經(jīng)過第一效分離器4排出，進(jìn)入四效；四效產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入五效；五效產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過預(yù)熱器二20加熱后進(jìn)入二效；二效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入三效，而二效產(chǎn)生的液體產(chǎn)物經(jīng)過第二效分離器6排出，回到第二效蒸發(fā)器5循回加熱，再進(jìn)入五效；五效產(chǎn)生冷凝水回到二效、三效循回加熱；三效產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入四效，四效產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入五效，五效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入冷凝器16冷凝。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明料液的流動(dòng)方向具體如下。
結(jié)合參考圖1和圖2，其中，所述環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水料液進(jìn)入第一效時(shí)，其經(jīng)過預(yù)熱器一1加熱后與生蒸汽流平行的方式進(jìn)入第一效蒸發(fā)器3，一效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第一效分離器4，而一效產(chǎn)生的部分冷凝水作為熱源導(dǎo)入預(yù)熱器二2對(duì)料液進(jìn)行加溫，部分冷凝水由第一效蒸發(fā)器3排回料液池，二次蒸汽經(jīng)過第一效分離器4進(jìn)行氣液分離，其中，二次蒸汽進(jìn)入第二效蒸發(fā)器5作為熱源，冷凝水進(jìn)入四效。二效蒸汽經(jīng)第二效蒸發(fā)器5加熱生成三效蒸汽進(jìn)入第二效分離器6，而二效產(chǎn)生的部分冷凝水作為熱源導(dǎo)入預(yù)熱器一1對(duì)料液進(jìn)行加溫，部分冷凝水由第二效蒸發(fā)器5排回料液池，三次蒸汽經(jīng)過第二效分離器6進(jìn)行氣液分離，其中，三效蒸汽和冷凝水均進(jìn)入第三效蒸發(fā)器一7和第三效蒸發(fā)器二8作為熱源。三效蒸汽經(jīng)第三效蒸發(fā)器一7和第三效蒸發(fā)器二8加熱后生成四效蒸汽進(jìn)入結(jié)晶罐9，第三效蒸發(fā)器一7與第三效蒸發(fā)器二8相互連通，經(jīng)第三效蒸發(fā)器二8生成的部分冷凝水進(jìn)入第三效蒸發(fā)器一7作為熱源，而三效蒸發(fā)器產(chǎn)生的部分冷凝水作為熱源導(dǎo)入預(yù)熱器一1對(duì)料液進(jìn)行加溫，四效蒸汽進(jìn)入結(jié)晶罐9內(nèi)生成濃縮液。第一效分離器4的冷凝水和結(jié)晶罐9出來的四效蒸汽分別進(jìn)入四效作為熱源，經(jīng)第四效蒸發(fā)器11生成的五效蒸汽部分直接進(jìn)入冷凝液貯罐15，部分進(jìn)入第四效分離器12進(jìn)行氣液分離，而四效生成的部分冷凝水作為熱源導(dǎo)入五效，部分冷凝水由第四效蒸發(fā)器11排回料液池。五效蒸汽和第四效分離器12的冷凝水導(dǎo)入五效，經(jīng)第五效蒸發(fā)器13生成的六效蒸汽部分進(jìn)入冷凝液貯罐15，部分進(jìn)入第五效分離器14進(jìn)行氣液分離，然后，經(jīng)第五效分離器14的六效蒸汽導(dǎo)入冷凝器16，獲得冷凝水流回冷卻水池17，未經(jīng)冷卻的六效蒸汽可經(jīng)水氣分離器18和水環(huán)真空泵19處理后排出。廢水料液多次錯(cuò)流，多效蒸發(fā)后即可在冷凝液貯罐和冷卻水池獲得冷凝水，對(duì)冷凝水可直接進(jìn)行生物處理。
在步驟(2)，將廢水料液中氯化鈣的濃度濃縮到80～90％左右后，濃縮液在結(jié)晶罐9內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶，生成氯化鈣晶體。
廢水處理方法進(jìn)一步包括步驟(3)，即對(duì)氯化鈣晶體進(jìn)行離心分離，將氯化鈣晶體從廢水中分離提取出來；步驟(4)，即冷凝回收廢水蒸汽。在本發(fā)明中，所述步驟(3)中可采用離心分離法、降溫法或閃蒸法中任意一種方法將氯化鈣晶體從濃縮液中分離出來，其中，較為優(yōu)選的分離方法為離心分離法，然后通過離心分離機(jī)對(duì)氯化鈣晶體進(jìn)行分離，粒狀氯化鈣送至收料自動(dòng)包裝系統(tǒng)進(jìn)行包裝外運(yùn)，氯化鈣飽和溶液再回到結(jié)晶罐9進(jìn)行重結(jié)晶。同時(shí)，廢液經(jīng)過五效錯(cuò)流式處理，冷凝回收獲得廢水蒸氣。
本步驟采用五效蒸發(fā)，第一、第四、第五效，由于料液濃度較低，采用降膜式蒸發(fā)器，第二效采用外加熱自然循環(huán)蒸發(fā)器，由于第三效料液濃度較高，采用外加熱強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器，防止污垢的形成。這樣，提高了傳熱效率，蒸發(fā)速度快，受熱時(shí)間短，蒸發(fā)溫度低，不易結(jié)焦，便于清洗。
在本發(fā)明中，所述廢水來自氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程。所述多效蒸發(fā)處理不限于錯(cuò)流式五效蒸發(fā)器，其亦可在2至5個(gè)效的其他多效蒸發(fā)裝置中進(jìn)行。經(jīng)試驗(yàn)證明，本發(fā)明錯(cuò)流式五效蒸發(fā)器處理后的冷凝水的COD小于100mg/l，滿足廢水處理要求，其中，所述化學(xué)需氧量(COD)是氧化樣品中所有可氧化物質(zhì)需要的氧氣量。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)首先，將廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)處理，從而得到廢水濃縮液；(2)然后，對(duì)廢水濃縮液進(jìn)行結(jié)晶，得到氯化鈣晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述廢水處理方法進(jìn)一步包括步驟(3)，即將氯化鈣晶體從廢水濃縮液中分離出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述廢水處理方法進(jìn)一步包括步驟(4)，即冷凝回收廢水蒸汽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟(3)中氯化鈣的分離方法可為離心分離法或降溫法和閃蒸法中任選一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述廢水處理方法在步驟(1)之前還可包括對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述多效蒸發(fā)處理是在2至5個(gè)效的多效蒸發(fā)裝置中進(jìn)行。
7.據(jù)權(quán)利要求6述的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述多效蒸發(fā)處理為錯(cuò)流式五效蒸發(fā)。
8.一種用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法的多效蒸發(fā)裝置，其特征在于所述多效蒸發(fā)裝置主要包括若干個(gè)效、結(jié)晶罐和一系列管道，各個(gè)效之間、效與結(jié)晶罐之間通過管道相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多效蒸發(fā)裝置，其特征在于所述效進(jìn)一步包括加熱裝置和分離器，加熱裝置與分離器通過管道相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的多效蒸發(fā)裝置，其特征在于所述多效蒸發(fā)裝置進(jìn)一步包括預(yù)熱器、冷凝液貯罐、冷凝器、冷卻水池、水氣分離器和水環(huán)真空泵。
全文摘要
本發(fā)明環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，采用多效蒸發(fā)裝置對(duì)廢水進(jìn)行處理處理，包括以下步驟(1)首先，將廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)處理，從而得到廢水濃縮液；(2)然后，對(duì)廢水濃縮液進(jìn)行結(jié)晶，獲得氯化鈣晶體；(3)接著，對(duì)氯化鈣晶體進(jìn)行離心分離，將氯化鈣晶體從廢水中分離提取出來；(4)最后，冷凝回收廢水蒸氣。本發(fā)明同時(shí)公開了該多效蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)C02F1/04GK1673104SQ200510033098
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者劉德沛 申請(qǐng)人:劉德沛