公布日：2022.11.22
申請(qǐng)日：2022.08.26
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C02F1/04(2006.01)I;B01D3/26(2006.01)I;B01D3/32(2006.01)I;B01D5/00(2006.01)I;C07C45/78(2006.01)I;
C07C45/82(2006.01)I;C07C47/058(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于廢水回收處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝及使用的脫醛塔，包括以下步驟：（1）草甘膦生產(chǎn)廢水經(jīng)預(yù)熱進(jìn)入脫醛塔，在塔底得到脫醛后廢水；（2）脫醛后廢水一部分回收熱量后送出系統(tǒng)得到低醛廢水，一部分經(jīng)臥式降膜再沸器換熱汽化后回流；（3）水蒸汽在臥式降膜再沸器經(jīng)換熱后變?yōu)槔淠屯P式降膜冷凝器；脫醛塔頂蒸汽進(jìn)入臥式降膜冷凝器將冷凝水再次汽化，得到低壓二次蒸汽；（4）脫醛塔頂蒸汽在臥式降膜冷凝器經(jīng)換熱后得到冷凝液進(jìn)入回流罐，一部分回收熱量后送出系統(tǒng)得到甲醛水溶液，一部分經(jīng)回流泵加壓后回流。本發(fā)明甲醛回收效率高，節(jié)能環(huán)保，具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，其特征在于，包括以下步驟：（1）草甘膦生產(chǎn)廢水經(jīng)進(jìn)料泵加壓后依次經(jīng)過(guò)一級(jí)預(yù)熱器和二級(jí)預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入脫醛塔，在脫醛塔底得到脫醛后廢水；（2）脫醛后廢水分為第一脫醛后廢水和第二脫醛后廢水，第一脫醛后廢水進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱器回收熱量后送出系統(tǒng)得到低醛廢水，第二脫醛后廢水經(jīng)臥式降膜再沸器換熱汽化后回流至脫醛塔底；（3）水蒸汽作為臥式降膜再沸器的熱源，經(jīng)換熱后變?yōu)槔淠�，冷凝水送往臥式降膜冷凝器；脫醛塔頂蒸汽進(jìn)入臥式降膜冷凝器，作為熱源將冷凝水再次汽化，得到低壓二次蒸汽；（4）脫醛塔頂蒸汽在臥式降膜冷凝器經(jīng)換熱后得到冷凝液，冷凝液進(jìn)入回流罐，分為第一冷凝液和第二冷凝液，第一冷凝液送往一級(jí)預(yù)熱器回收熱量后送出系統(tǒng)得到甲醛水溶液，第二冷凝液經(jīng)回流泵加壓后回流至脫醛塔頂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，其特征在于，脫醛塔操作壓力為0.25-0.6MPa，塔內(nèi)溫度為139-164℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，其特征在于，臥式降膜再沸器換熱系數(shù)為2000-3000w/(m2•℃)，換熱溫差為1-20℃，熱源水蒸汽進(jìn)氣溫度控制在150-200℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，其特征在于，低壓二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后作為臥式降膜再沸器的熱源介質(zhì)。
5.一種權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，包括精餾段、提餾段和變徑段，提餾段直徑較粗位于下部，中間為變徑段，精餾段直徑較細(xì)位于上部；提餾段和精餾段內(nèi)均設(shè)有至少一層填料床層；提餾段內(nèi)設(shè)有氣體分布器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，每層填料床層上部均設(shè)有液體收集器和液體分布器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，氣體分布器為并流噴射式氣體分布器，氣體分布器的升氣孔為流線型縮孔結(jié)構(gòu)，寬度為50-150mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，液體收集器為百葉窗式液體收集器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，液體分布器為多級(jí)分布槽式分布器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，其特征在于，填料床層內(nèi)填充絲網(wǎng)碳化硅填料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，甲醛回收效率高，綠色環(huán)保、高效節(jié)能，具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，本發(fā)明還提出了一種適用于該方法的脫醛塔。
本發(fā)明所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，包括以下步驟：（1）草甘膦生產(chǎn)廢水經(jīng)進(jìn)料泵加壓后依次經(jīng)過(guò)一級(jí)預(yù)熱器和二級(jí)預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入脫醛塔，在脫醛塔底得到脫醛后廢水；（2）脫醛后廢水分為二股液體，為第一脫醛后廢水和第二脫醛后廢水，第一脫醛后廢水進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱器回收熱量后送出系統(tǒng)得到低醛廢水，第二脫醛后廢水經(jīng)臥式降膜再沸器換熱汽化后回流至脫醛塔底；脫醛塔操作壓力為0.25-0.6MPa，塔內(nèi)溫度為139-164℃。
（3）水蒸汽作為臥式降膜再沸器的熱源，經(jīng)換熱后變?yōu)槔淠�，冷凝水送往臥式降膜冷凝器；脫醛塔頂蒸汽進(jìn)入臥式降膜冷凝器，作為熱源將冷凝水再次汽化，得到低壓二次蒸汽；低壓二次蒸汽可直接送出系統(tǒng)，也可經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后作為臥式降膜再沸器的熱源介質(zhì)。
臥式降膜再沸器換熱系數(shù)為2000-3000w/(m2•℃)，換熱溫差為1-20℃，熱源水蒸汽進(jìn)氣溫度控制在150-200℃。
（4）脫醛塔頂蒸汽在臥式降膜冷凝器經(jīng)換熱后得到冷凝液，冷凝液進(jìn)入回流罐，分為二股液體，為第一冷凝液和第二冷凝液，第一冷凝液送往一級(jí)預(yù)熱器回收熱量后送出系統(tǒng)得到甲醛水溶液，第二冷凝液經(jīng)回流泵加壓后回流至脫醛塔頂。
需要說(shuō)明的是：文中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，方便表達(dá)，不代表順序關(guān)系。
草甘膦生產(chǎn)廢水為含有1%-10%甲醛的廢液。其中，脫醛塔的作用主要為甲醛廢水的提餾和精餾，經(jīng)一次提濃得到的甲醛水溶液中甲醛含量在27-37%wt，低醛廢水中甲醛含量在0-200ppm。
其中，臥式降膜再沸器內(nèi)液體通過(guò)布液器均勻地噴淋在橫管外壁面，形成液膜沿圓周做降膜流動(dòng)，管內(nèi)用水蒸汽加熱，通過(guò)管壁與液膜進(jìn)行熱交換，使液膜升溫，有效減少水平管內(nèi)部噴淋的分布空間。
本發(fā)明所述的草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝使用的脫醛塔，包括精餾段、提餾段和變徑段，提餾段直徑較粗位于下部，中間為變徑段，精餾段直徑較細(xì)位于上部，提餾段和精餾段內(nèi)均設(shè)有至少一層填料床層；提餾段內(nèi)設(shè)有氣體分布器，氣體分布器設(shè)于填料床層下部。
氣體分布器為并流噴射式氣體分布器，其升氣孔為流線型縮孔結(jié)構(gòu)，寬度為50-150mm，同時(shí)流線型結(jié)構(gòu)降低了分布器壓降；升氣管上設(shè)置填料，使氣體分布更均勻，具有除霧作用，并降低夾帶；并流噴射式氣體分布器中氣體在流線型升氣孔流動(dòng)通過(guò)分布器與液體并流進(jìn)入填料內(nèi)進(jìn)行傳質(zhì)，并完成氣液分離，克服了塔盤(pán)式分布器阻力大、上限負(fù)荷低的缺點(diǎn)，并具有分布效果好，傳質(zhì)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
提餾段和精餾段內(nèi)每5-7m設(shè)為一段填料床層，提餾段與精餾段直徑比為1：0.5-0.9。
填料床層內(nèi)填充絲網(wǎng)碳化硅填料，絲網(wǎng)碳化硅填料具有耐酸腐蝕，輕質(zhì)薄壁，高效率，低壓降的優(yōu)點(diǎn)。
填料床層上部設(shè)有液體收集器和液體分布器。
液體收集器為百葉窗式液體收集器，具有不漏液、阻力低的優(yōu)點(diǎn)。
液體分布器為多級(jí)分布槽式分布器，其出液孔設(shè)于各級(jí)分布槽的側(cè)壁，出液孔上方設(shè)有擋板，可使噴出的液體分散成液滴群，使分布點(diǎn)數(shù)增多，具有耐堵塞，液體分布均勻的優(yōu)點(diǎn)。
脫醛塔為填料塔，與精餾板式塔相比可以減少壓降，提高分離效率，降低能耗。
脫醛塔所用內(nèi)件為不銹鋼內(nèi)件，不銹鋼優(yōu)選304、316、2205、2507、904L中的一種，不銹鋼的選用使脫醛塔內(nèi)件具有較高的耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、脫醛塔的特殊設(shè)計(jì)，可以減少壓降，提高換熱效率和分離效率，減少投資和運(yùn)行成本；2、采用臥式降膜再沸器和臥式降膜冷凝器，換熱溫差要求低，換熱系數(shù)高，可以降低換熱面積，減少設(shè)備投資；3、臥式降膜再沸器使用的熱源為較高壓力的水蒸汽，經(jīng)臥式降膜冷凝器換熱后副產(chǎn)低壓二次蒸汽，大大降低水蒸汽成本和運(yùn)行費(fèi)用；4、整個(gè)回收處理工藝綠色環(huán)保、高效節(jié)能。
通過(guò)本發(fā)明草甘膦生產(chǎn)廢水中甲醛提濃節(jié)能回收工藝，經(jīng)一步回收的甲醛水溶液中甲醛含量在27%wt以上，回收后廢水中甲醛含量在200ppm以下，甲醛回收效率高，具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
（發(fā)明人：馬躍輝;渠文瑞;劉寧;滕東曉;馬振廣;李東升;傅玉倩;周煥東;劉雅卿）
