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氨氮廢水處理MVR汽提脫氨裝置

發(fā)布時間:2024-12-1 8:07:39  中國污水處理工程網(wǎng)

公布日:2023.11.14

申請日:2023.08.31

分類號:C02F1/04(2023.01)I;C02F1/06(2023.01)I;C02F1/08(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)和方法,屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括精餾塔、閃蒸飽和罐、一級蒸汽壓縮機、降膜蒸發(fā)器、二級蒸汽壓縮機、稀氨水槽、稀氨水泵、降膜循環(huán)泵、出料泵、脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器,精餾塔僅設(shè)置提餾段,閃蒸飽和罐進料口與精餾塔底的脫氨廢液出料口連通,出料口與降膜蒸發(fā)器管程連通,完成兩次閃蒸,降膜蒸發(fā)器管程蒸汽出口經(jīng)二級蒸汽壓縮機與閃蒸飽和罐進口連通,閃蒸飽和罐蒸汽出口經(jīng)一級蒸汽壓縮機與精餾塔進汽口連通。本發(fā)明減少了靜設(shè)備和動設(shè)備投資,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,通過充分利用余熱,降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗,避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹,并獲得了高品質(zhì)的稀氨水。

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權(quán)利要求書

1.一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括:精餾塔、閃蒸飽和罐、一級蒸汽壓縮機、降膜蒸發(fā)器、二級蒸汽壓縮機、稀氨水槽、稀氨水泵、降膜循環(huán)泵、出料泵、脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器;其中,所述精餾塔僅設(shè)置提餾段,不設(shè)置精餾段;所述精餾塔設(shè)置有兩個蒸汽進口、一個蒸汽出口、一個進料口和一個出料口;所述進料口設(shè)置于精餾塔上側(cè),與脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器的熱側(cè)出口相連,所述出料口位于塔底,與閃蒸飽和罐的脫氨后液入口相連,進料口與出料口間為提餾段;一個蒸汽進口與鮮蒸汽管道相連,另一個蒸汽進口與一級蒸汽壓縮機相連;所述蒸汽出口位于塔頂,與降膜蒸發(fā)器的殼程連通;所述閃蒸飽和罐的上部設(shè)置噴淋系統(tǒng),與精餾塔底的脫氨后液出口相連;底部的出料口與降膜蒸發(fā)器的管程連通;蒸汽進口與二級蒸汽壓縮機相連,蒸汽出口出一級蒸汽壓縮機相連;所述降膜蒸發(fā)器的殼程不凝氣出口與不凝氣預(yù)熱器相連,管程蒸汽出口與二級蒸汽壓機縮相連,降膜循環(huán)泵與降膜蒸發(fā)器的頂部和底部相連,用于實現(xiàn)降膜蒸發(fā)器的內(nèi)部循環(huán);降膜蒸發(fā)器的底部出料口與出料泵相連后,再與脫氨后液預(yù)熱器相連;所述降膜蒸發(fā)器的殼程下側(cè)設(shè)置稀氨水出口,與稀氨水槽相連;所述稀氨水槽出口與稀氨水泵相連后,輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程;閃蒸飽和罐與精餾塔底的脫氨后液出口相連,同時與二級蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連,所述脫氨后液作為二級蒸汽壓縮機出口的飽和噴淋液體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng),其特征在于,所述脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器并聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng),其特征在于,所述稀氨水槽出口與稀氨水泵相連后,輸出稀氨水前,再分為兩個支路,其中一支路與精餾塔的進料口合并,另一支路輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。

4.一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,其特征在于,所述方法包括:含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進行預(yù)熱后,進入精餾塔上側(cè)的進料口,所述精餾塔上側(cè)為進料口,下側(cè)為出料口,塔中僅設(shè)置提餾段;將蒸汽管道的鮮蒸汽和一級蒸汽壓縮機的二次蒸汽輸入精餾塔底部,在蒸汽的作用下,在精餾塔內(nèi)部完成廢水脫氨;達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的脫氨后液從精餾塔底部出料口排出,經(jīng)過蒸發(fā)的含氨蒸汽從精餾塔頂部排出;精餾塔底部出料口排出的脫氨后液,進入到閃蒸飽和罐一級閃蒸降溫,一級閃蒸蒸汽與二級蒸汽壓縮機出口蒸汽合并后在閃蒸飽和罐內(nèi)部進行飽和噴淋,閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程進行二次閃蒸,在降膜蒸發(fā)器內(nèi),經(jīng)過降膜循環(huán)泵循環(huán)吸收降膜蒸發(fā)器管程熱量,二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽去二級蒸汽壓縮機進口,脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進料后降溫,排出系統(tǒng);二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過二級蒸汽壓縮機增壓并在閃蒸飽和罐進行噴淋飽和,升溫并與脫氨后液一級閃蒸蒸汽合并,進入一級蒸汽壓縮機再次增壓,升溫后返回精餾塔塔底;精餾塔頂部含氨蒸汽進入到降膜蒸發(fā)器殼程;在降膜蒸發(fā)器內(nèi)與脫氨后液進行間壁換熱,為二級閃蒸后的脫氨后液持續(xù)輸送熱量,降膜蒸發(fā)器殼程得到稀氨水進入稀氨水槽,通過稀氨水泵增壓分兩路,一路回流至精餾塔進料口,另一路送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng);降膜蒸發(fā)器殼程未冷凝下來的不凝氣進入不凝氣預(yù)熱器熱側(cè)流道,與進料含氨廢水換熱后送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng);閃蒸飽和器通過分級閃蒸的形式獲得蒸汽,噴淋的脫氨后液用于飽和二級蒸汽壓縮機出口蒸汽,避免廢水系統(tǒng)的水膨脹。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,其特征在于,含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進行預(yù)熱后,進入精餾塔進料口前,與稀氨水泵出來的回流稀氨水混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,其特征在于,精餾塔底部出料口排出的脫氨后液溫度為105-108℃,進入到閃蒸飽和罐一級閃蒸降溫至91-93℃,閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程,管程控制蒸發(fā)溫度78℃,脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進料后,降溫至45℃排出系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,其特征在于,二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽初始溫度為78℃,經(jīng)過二級蒸汽壓縮機增壓并在閃蒸飽和罐進行噴淋飽和,溫升14℃至92℃,與脫氨后液一級閃蒸蒸汽合并進入一級蒸汽壓縮機再次增壓,溫升為15℃,至107℃返回精餾塔塔底。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,其特征在于,精餾塔頂部排出的含氨蒸汽為98-102℃。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足,本發(fā)明實施例旨在提供一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)及方法,取消精餾塔的精餾段,通過在精餾塔出料口設(shè)置閃蒸飽和器,并與降膜蒸發(fā)器連通,噴淋的脫氨后液飽和二級蒸汽壓縮機出口蒸汽,降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗,避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹,同時獲得更高質(zhì)量的氨水副產(chǎn)品。

為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例采用如下技術(shù)方案:

第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng),包括:精餾塔1、閃蒸飽和罐2、一級蒸汽壓縮機3、降膜蒸發(fā)器4、二級蒸汽壓縮機5、稀氨水槽6、稀氨水泵7、降膜循環(huán)泵8、出料泵9、脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11;其中,

所述精餾塔1僅設(shè)置提餾段,不設(shè)置精餾段,依靠降膜蒸發(fā)器4的部分冷凝,獲得稀氨水和高氨含量的不凝氣,稀氨水一部分與進料合并回流至精餾塔1,另一部分去氨水回收系統(tǒng)進行氨吸收,部分冷凝及氨水分流的工藝可以起到比精餾段更好的效果;

所述精餾塔1設(shè)置有兩個蒸汽進口、一個蒸汽出口、一個進料口和一個出料口,所述進料口設(shè)置于精餾塔1上側(cè),與脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11的熱側(cè)出口相連,所述出料口位于塔底,與閃蒸飽和罐2的脫氨后液入口相連,進料口與出料口間為提餾段;一個蒸汽進口與鮮蒸汽管道相連,另一個蒸汽進口與一級蒸汽壓縮機3相連;所述蒸汽出口位于塔頂,與降膜蒸發(fā)器4的殼程連通;

所述閃蒸飽和罐2的上部設(shè)置噴淋系統(tǒng),與精餾塔1底的脫氨后液出口相連;底部的出料口與降膜蒸發(fā)器4的管程連通;蒸汽進口與二級蒸汽壓縮機5相連,蒸汽出口出一級蒸汽壓縮機3相連;

所述降膜蒸發(fā)器4的殼程不凝氣出口與不凝氣預(yù)熱器11相連,管程蒸汽出口與二級蒸汽壓機縮5相連,降膜循環(huán)泵8與降膜蒸發(fā)器4的頂部和底部相連,用于實現(xiàn)降膜蒸發(fā)器4的內(nèi)部循環(huán);降膜蒸發(fā)器4的底部出料口與出料泵相連后,再與脫氨后液預(yù)熱器10相連;所述降膜蒸發(fā)器4的殼程下側(cè)設(shè)置稀氨水出口,與稀氨水槽6相連;

所述稀氨水槽6出口與稀氨水泵7相連后,輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述脫氨后液預(yù)熱器10和不凝氣預(yù)熱器11并聯(lián)。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述稀氨水槽6出口與稀氨水泵7相連后,輸出稀氨水前,再分為兩個支路,其中一支路與精餾塔1的進料口合并,另一支路輸出稀氨水至后續(xù)氨吸收流程。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,閃蒸飽和罐2與精餾塔1底的脫氨后液出口相連,同時與二級蒸汽壓縮機5的蒸汽出口相連,所述脫氨后液作為二級蒸汽壓縮機出口的飽和噴淋液體。

第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨方法,所述方法包括:

含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進行預(yù)熱后,進入精餾塔上側(cè)的進料口,所述精餾塔上側(cè)為進料口,下側(cè)為出料口,塔中僅設(shè)置提餾段;

將蒸汽管道的鮮蒸汽和一級蒸汽壓縮機的二次蒸汽輸入精餾塔底部,在蒸汽的作用下,在精餾塔內(nèi)部完成廢水脫氨;達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的脫氨后液從精餾塔底部出料口排出,經(jīng)過蒸發(fā)的含氨蒸汽從精餾塔頂部排出;

精餾塔底部出料口排出的脫氨后液,進入到閃蒸飽和罐一級閃蒸降溫,一級閃蒸蒸汽與二級蒸汽壓縮機出口蒸汽合并后在閃蒸飽和罐內(nèi)部進行飽和噴淋,閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程進行二次閃蒸,在降膜蒸發(fā)器內(nèi),經(jīng)過降膜循環(huán)泵循環(huán)吸收降膜蒸發(fā)器管程熱量,二次閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽去二級蒸汽壓縮機進口,脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進料后降溫,排出系統(tǒng);

二次蒸汽經(jīng)過二級蒸汽壓縮機增壓并在閃蒸飽和罐進行噴淋飽和,升溫并與脫氨后液一次閃蒸蒸汽合并,進入一級蒸汽壓縮機再次增壓,升溫后返回精餾塔塔底;

精餾塔頂部含氨蒸汽進入到降膜蒸發(fā)器殼程;在降膜蒸發(fā)器內(nèi)與脫氨后液進行間壁換熱,為二級閃蒸后的脫氨后液持續(xù)輸送熱量,降膜蒸發(fā)器殼程得到稀氨水進入稀氨水槽,通過稀氨水泵增壓分兩路,一路回流至精餾塔進料口,另一路送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng);降膜蒸發(fā)器殼程未冷凝下來的不凝氣進入不凝氣預(yù)熱器熱側(cè)流道,與進料含氨廢水換熱后送至后續(xù)氨水回收系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,含氨廢水分別經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器和不凝氣預(yù)熱器進行預(yù)熱后,進入精餾塔進料口前,與稀氨水泵出來的回流稀氨水混合。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,精餾塔底部出料口排出的脫氨后液溫度為105-108℃,進入到閃蒸飽和罐一級閃蒸降溫至91-93℃,閃蒸飽和罐的脫氨后液再次經(jīng)過減壓輸送到降膜蒸發(fā)器管程,管程控制蒸發(fā)溫度78℃,脫氨后液經(jīng)過脫氨后液預(yù)熱器預(yù)熱進料后,降溫至45℃排出系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,二次蒸汽初始溫度為78℃,經(jīng)過二級蒸汽壓縮機增壓并在閃蒸飽和罐進行噴淋飽和,溫升14℃至92℃,與脫氨后液一次閃蒸氣合并進入一級蒸汽壓縮機再次增壓,溫升為15℃,至107℃返回精餾塔塔底。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,精餾塔頂部排出的含氨蒸汽為98-102℃。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,閃蒸飽和器通過分級閃蒸的形式獲得蒸汽,噴淋的脫氨后液用于飽和二級蒸汽壓縮機出口蒸汽,避免廢水系統(tǒng)的水膨脹。

本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案具有如下有益效果:

所述用于氨氮廢水處理的MVR汽提脫氨系統(tǒng)和方法,通過對工藝流程的改進和熱量平衡設(shè)計,增加了余熱利用的預(yù)熱器設(shè)備,回收系統(tǒng)余熱;減少了靜設(shè)備降膜蒸發(fā)器的投資和三級蒸汽壓縮機動設(shè)備的投資,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;使得一級蒸汽壓縮機和二級蒸汽壓縮機的設(shè)備選型更合理,操作彈性更大;精餾塔上側(cè)為進料口,下側(cè)為出料口,塔中僅設(shè)置提餾段,取消了精餾塔的精餾段,減少了稀氨水的回流比;降低了系統(tǒng)鮮蒸汽的消耗;避免引入新的水導(dǎo)致系統(tǒng)水膨脹;對于稀氨水的處理更合理,部分稀氨水回流至精餾塔,另一部分稀氨水與不凝氣進入氨水吸收系統(tǒng),可以實現(xiàn)氨水副產(chǎn)品15%~22%濃度的調(diào)節(jié)和控制,增大了副產(chǎn)品的附加值。

當(dāng)然,實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

(發(fā)明人:張小江;陳竹林;郗靜;劉承新;趙順文;胡冰;施鳳海)

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