Установка для извлечения аммиака из сточных вод Советский патент 1983 года по МПК C02F1/00 C02F1/00 C02F101/16 

Изобретение относится к очистке сточных вод с последующей утилизацией выделенного из них продукта и может быть использовано для удаления растворенного аммиака при очистке сточных вод в химической, нефтехимической промышленности, в коммунальном хозяйстве и получения удобрения сульфата аммония. Известна установка для удаления аммиака, включающая десорбер для отдувкй аммиака воздухом и трубопровод подачи воды и воздуха, Десорбер пред ставляет собой колонку с насадкой, через которую противотоком пропускаю воду и воздух. Лглмиак десорбирует из воды и с воздухом удаляется в атмосферу CiJ. Недостатком известной установки является то, что в ней, не предусмотрено устройство для улавливания акции ака с целью его утилизации и исключе ния загрязнения атмосферы. Наиболее Слизкой к предлагаемой является установка для извлечения аммиака иэ сточных воде получением конечног продукта - сульфата аммония, включающая последовательно соединенные трубопроводами десорбер с патрубками подвода и отвода воды, входа и выхода воздушного потока и абсорбер с патрубками подвода абсорбента и отвода конечного продукта и патрубками входа и выхода воздушного потока 23 Недостатком данной установки является низкая концентрация сульфата аммония в конечном продукте. Это обусловлено тем, что циркулирующий воздух на выходе из десорбера содержит много влаги, значительная часть которой конденсируется в абсорбере, что затрудняет утилизацию раствора сульфата аммония в производстве удоб рений, так как требует дополнительны затрат на удаление влаги перед использованием. Кроме того, установка характеризу ется низкой степенью очистки воды от аммиака, которая обусловлена низкой степенью абсорбции его в абсорбере. Десорбция сопровождается поглощением тепла, абсорбция - выделением тепла. Воздух на выходе из десорбера имеет ту же температуру, что и обрабатывае мая вода. Это препятствует глубокой абсорбции аммиака в абсорбере, увеличивает остаточную равновесную концен трацию аммиака в циркулирующем поток воздуха и снижает ст-епень десорбции аммиака из обрабатьлваемой воды. Целью изобретения является увеличение содержания аммиака в конечном продукте, используемом в производств удобрения, и повьаиение степени очист ки сточных вод. Поставленная цель достигается тем что установка для извлечения аммиака из сточных вод, включающая последо ва тельно соединенные трубопроводами десорбер с патрубками подвода и отвода воды, входа и выхода воздушного потоку, и абсорбер с патрубками подвода абсорбента и отвода конечного продукта и патрубками входа и выхода воздушного потока, снабжена вихревой трубой с рубашкой охлаждения и сепаратором, при этом сепаратор вихревой трубы соединен трубопроводом с абсорбером, а рубашка охлаждения вихревой трубы соединена трубопроводом с патрубком выхода воздушного потока и с патрубком подачи воздуха в десорбер, На чертеже представлена схема предлагаемой установки. Установка включает десорбер 1 для удаления аммиака из воды, выполненный в виде колонны с насадкой и оборудованный патрубками 2 и 3 подвода исходной воды и отвода очищенной воды. Для поглощения аммиака из циркулирующего воздуха, отводимого из десорбера 1, имеется абсорбер 4, представляюгдай собой колонну с насадкой и оборудованный трубопроводами 5 и б для циркуляции раствора абсорбента, трубопроводом 7 подвода свежего абсорбента и трубопроводом 8 отвода насыщенного аммиаком раствора абсорбента, т,е, конечного продукта. Для обеспечения циркуляции раствора абсорбента через абсорбер 4 предусмотрен насос 9 Десорбер 1 соединен с абсорбером 4 трубопроводрм 10 циркуляции воздуха, включающей -нагреватель 11, вихревую трубу 12, центробежный сепаратор влаги 13 и трубопровод 14 подачи воздуха Б абсорбер 4. Абсорбер 4 соединен с десорбером 1 трубопроводом 15 циркуляции воздуха, включающей рубашку охлаждения 16 вихревой трубы 12 и трубопровод 17 подачи воздуха в десорбер 1, Для удаления влаги сепаратор соединен с десорбером 1 трубопроводом 18. Установка работает следующим образом. По патрубку 2 исходную воду подают в десорбер 1, На поверхности насадки десорбера 1 происходит выделение растворенного в воде аммиака в циркулирующий воздух. Очищенную воду выводят из десорбера 1 через патрубок 3. Теплый и влажный воздух выводят из. десорбера 1 по трубопроводу 10 и с помощью нагнетателя 11 подают в вихревую трубу 12,Здесь с помощью текгенциального соплового ввода поток воздуха закручивают, в результате чего происходлт расслоение вихря на два различных по температуре потока. Периферийная нагретая часть вихря охлаждается с помощью рубашки охлаждения 16. Охлажденный поток воздуха из приосевой зоны вихревой трубы поступает в центробежный сепаратор влаги 13,

где происходит отделение конденсата воды. Осушенный воздух направляют по трубопроводу 14 в абсорбер 4, а конденсат влаги - по трубопроводу 18 в десорбер 1,

Абсорбент, подаваемая насосом 9 в абсорбер 4, поглощает аммиак и очищенный воздух по трубопроводу l5 поступает в рубашку охлаждения 16, Воздух нагревается и по трубопроводу 17 поступает в десорбер 1. Насыщенный

аммиаком раствор абсорбента выводят потребителю по трубопроводу 8,

Пример. На предлагаемой опытной установке производительностью 1 обрабатываемой воды подвергают очистке сточную воду - конденсат сокового пара производства сульфата аммония.

Результаты опытов по известной и предлагаемой установке приведены в таблице.

УСТАНОВКА для ИЗВЛЕЧЕНИЯ . АММИАКА из сточных ЮД,. включающая последовательно соединеншле трубопроводами десорбер с патрубками подвода и отвода воды, входа, и выхода воздушного потока и абсорбер с патрубками подвода абсорбента и отвода конечно- го продукта и патрубками входа и выхода воздушного потока, отличающая с я тем, что, с целью увеличения содержания аммиака в конечном продукте, используемом в производстве удобрения и повышения степени очистки сточных вод, она снабжена вихревой трубой с рубашкой охлаждения и сепаратором, при этом сепаратор вихревой трубы соединен трубогтроводом с аГбсорбером, а рубашка охла5(сдения; вихревой трубы соединена трубопроводом с патрубком выхода воздушного потока и с патрубком подачи воздуха в десорбер.

Содержание аммиака в сточной воде,мг/л

Содержание, амми,ака в очищенной воде, мг/л

Концентрация раствора сульфата аммония на выходе из установки

Увеличение степени очистки воды по сравнению с установкой по прототипу, % Предлагаемая установка позволяет по сравнению с прототипом увеличить

концентрацию конечного продукта раствора сульфата аммония в 4-17 раз и упростить его утилизацию, повысить

степень очистки сточной воды на

720

200

90

720

16,4

50

29,6

26,3 27,2

7,1

67

74,5

70

67-74,5%, снизить экономические за.траты на 620,93 тыс.руб. в год.

40

Кроме того, снижаются затраты эксплуатацию установки на 18,8 тыс. руб. в год.