甘氨酸厂废水处理中氯化铵回收的方案

甘氨酸厂废水处理中氯化铵回收的方案

1分离和研磨氯化铵溶液时能耗较大、腐蚀严重、比现有设备主要考（1）能源性问题：由于溶液中氯化铵浓度较低，必须从氯化铵中提取大量水分，这使得能耗更高。(2)腐蚀问题:氯化铵溶液对设备的腐蚀性极强,其设备必须使用昂贵的钛材,这又加重了回收氯化铵的成本。即使采用钛材设备,在温度、浓度较高时,仍然存在较强的腐蚀性。(3)催化剂乌洛托品的分解。2蒸发结晶、蒸发多元系统低热值采用逆流流程,为减小能量消耗,原废水首先进入乏汽预热室进行预热,这样既减轻了大气冷凝器的负荷,又充分利用了余热。预热后的废液分别经三效、二效、一效降膜蒸发器进行加热蒸发,而后进入闪蒸罐进一步浓缩,直至达到所需浓度,再将浓缩液打入结晶器进行常温结晶,而后进行液固分离。由锅炉来的生蒸汽和经一效汽液分离室分离出来的二次部分蒸汽经热泵压缩后共同进入一效加热室的壳程,对一效蒸发器加热室进行加热。由一效汽液分离室分离出的另一部分二次汽进入二效加热室的壳程,作为热源对二效蒸发器加热室进行加热。由二效汽液分离室分离出的二次蒸汽进入三效加热室进行加热。由三效汽液分离室分离出来的二次蒸汽进入乏汽预热室进行部分冷凝。由乏汽预热室出来的未冷凝的尾汽进入大气冷凝器内直接将其中的水蒸气冷凝下来,冷凝水进入储水池内,通过泵打入凉水塔内。不凝性气体用真空泵抽走,以保证蒸发系统真空蒸发。为保证降膜蒸发器正常蒸发的最小降流密度,每一效蒸发器都有部分蒸发液进行自循环。由结晶槽出来的母液用母液泵打入乏汽预热室内预热,然后进入二效加热室的原液管内,与原液一起进入二效加热室进行加热蒸发。一效蒸发器的冷凝水回锅炉房重复利用,二、三效降膜蒸发器壳程中的冷凝水和乏汽预热器出来的冷凝水用泵打入废水净化系统。3技术特点3.1热泵蒸发技术在多效蒸发系统中,几个蒸发器用管道连接,使蒸汽连续地进入下一效,这样,向第一效蒸发器提供的热量用于蒸发其中的水分,所产生的二次蒸汽,依次进入下一效,直至最终。本工艺还设置了乏汽预热器使得末效二次汽用于预热物料,这样蒸汽被多次重复利用,使蒸发系统的经济性明显提高。喷射式热泵以高压蒸汽为动力,不直接消耗机械能或电能而提高低压蒸汽的参数,热泵蒸发技术已经被人们所重视。这里将一效蒸发器蒸发出来的二次汽压缩后会同生蒸汽一起对一效蒸发器进行加热,这就使低品位蒸汽(二次蒸汽)变为高品位蒸汽使用,从而可以进一步降低能耗。3.2负压操作,先进行整体操作后降低了系统的腐蚀大气冷凝器和真空泵使得蒸发系统为真空蒸发,液相均为负压操作,或一效蒸发器为微正压操作,其余各效为负压操作,这样降低了各效蒸发器内溶液的沸点,因而可以减轻氯化铵溶液对设备的腐蚀,同时减轻了乌洛托品的水解。3.3真空蒸发系统的缺陷从形式繁多的蒸发器中选择一种适合于本工艺的蒸发器形式是至关重要的,通过以下分析决定采用降膜蒸发器。降膜蒸发器中,料液从顶部进入料液分布器,把料液均匀地分布到每根加热管中,并使其呈膜状沿管内壁往下流动,液膜受到从管壁传入的热量而蒸发汽化,因而传热系数较高。传热温差不大时,汽化是在强烈扰动着的膜的内表面发生,而不是在加热管与液膜的界面(即加热管内表面)发生,因此不易结垢。产生的蒸汽通常是与液膜并流向下。由于汽化表面很大,蒸汽中液膜夹带量很少,很大程度上避免了二次污染。本工艺采用真空蒸发工艺后使系统总理论传热温差变小,即总的推动力变小,使得实现多效蒸发变难,但是由于降膜蒸发器中料液蒸发时不承受液柱静压,消除了由静压引起的有效传热温差损失,这样系统的总阻力变小。又由于采用真空蒸发,末效二次蒸汽的温度可以很低,从而使得总推动力加大,最后总的结果是总推动力仍然较大。另外,只有降膜蒸发器在低温差下有较高的传热速率(即使温差只有3～4℃也不影响操作),而别的蒸发器则不行。再则,降膜蒸发器既可以一次通过直流操作,也可以做循环操作。综合以上原因对于这种含有氯化铵的废液,浓度较稀,降膜蒸发器是首选形式。从热力学角度考虑,取加热室壳程的生蒸汽及管程的被加热物料为孤立系统,蒸汽温度为T1,物料温度为T2,蒸汽熵的变化量为△ST1,物料熵的变化量为△ST2,此孤立系统熵的变化量为△Siso。Siso=△ST1+△ST2=-|Q|/T1+|Q|/T2=|Q|(1/T2-1/T1)因为T1>T2,所以(1/T2-1/T1)>0,那么△Siso>0。这样可以得出两点结论:(1)有温差的传热是不可逆的;(2)T2与T1相差越大,则熵增也越大。由孤立系统的熵增原理可知孤立系统的熵增标志着能量贬值或功耗散的程度,熵增越大能量贬值越严重,过程的不可逆程度越大,而这种不可逆或熵增的大小恰好决定于蒸汽与物料的温差。综上所述,小温差传热能在很大程度上减小能量的贬值程度,故用降膜蒸发器可以进一步提高能量的可利用度。4产品的铵氯化铵如一个甘氨酸厂年排放废水6万t,其中含有28%左右的氯化铵,使用本工艺蒸汽耗量约2.5t/h。产品氯化铵基本达到国家标准GB2946—92的要求。年产氯化铵约16800t,可作为农业化肥销售,创经济效益260.4万元/a。5收氯化铵盐碱法从工艺上解决了氯化铵回收的难点,在很大程度上降低了能耗,减轻了料液对设备的腐蚀。回收氯化铵后,母液循环使用