Способ обработки сточных вод в производстве мочевины Советский патент 1980 года по МПК B01D1/00 C02F1/04 C02F1/04 C02F101/16 C02F103/34 

1

Изобретение относится к способам обработки сточных вод, в частности в производстве мочевины, и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ обработки сточных вод в производстве мочевины, в котором для обезвреживания сточных вод осущест . вляют высокотемпературную обработку (при температуре 18О-2ОО и давлении 16-18 кгс/см) сточной жидкости; вьзделяющиеся при гидролизе мочевины NH, и COg десорбируют из раствора и циркулируют на синтез мочевины l.

Такой способ обработки сточных вод требует больших капитальных и энергетических затрат, связан с необходимостью разрушения части синтезированного целе вого продукта.

Известен также способ обработки сточных вод в производстве мочевины путем их подачи в циркуляционный контур аппарата, в котором свежий и циркулирующий потоки сточных вод контактируют с потоком воздуха, выбрасываемого затем в

смеси с водяными парами в атмосферу после брызгоотделения 2j.

Согласно этому способу свежий поток сточных вод используют для подпитки так называемого специального водооборотного цикла (спеццикла). Основным аппаратом в этом циркуляционном контуре является градирня, в которой происходит испарение сточных вод. Чтобы исключить накопление в потоке сточных вод примесей мочевины и аммиака, часть потока из циркуляционного контура непрерьтно подают в зону абсорбции газов дистилляции.

Этот способ является наиболее близким по технической суш.ности к заявленному.

Недостаток способа состоит в неполном отделении брызг раствора, концентрация мочевины в котором может достигать 15%. В случае сочетания способа ликвидации сточных вод путем испарения с улавливанием пыли мочевины из воздуха концентрация циркулирующего раствора будет еще выше (порядка 5О%) . Недостаток способа состоит н в том, что наряду с заметными потерями мочев ны за счет неполного брызгоотделення и высокой концентрации мочевины в жидко фазе (концентрация мочевины в воздухе после брызгоотделения 0,,15 г/к) возникает вторичный унос мочевины ввиде кристаллов, осаждающихся на поверхности брызгоотделительных устройст и затем срьгоаемых потоком воздуха. Мо но предполагать, что выпадение кристаллов мочевины в брызгоотделительнсм уст ройстве происходит вследствие интенсив- ного испарения воды из капелек концентрированного растюра мочевины. Постепенное инкрустирование брызгоотделителя сопровождается повышением ги;фавли ческого сопротивления аппарата и снтгже- нием его эффективности вплоть до полного выхода аппарата из строя. Остановка пылеулавливающего аппарата как правило, сопровождается возникновением аварийной ситуации в узле, в который входит аппарат. Целью изобретения является снижение потерь мочевины. Поставленная цель достигается тем, что свежий поток сточных вод предварительно смешивают с потоком воздуха, ВЫХОД51ЩИМ из зоны испарения. Как правило, для снижения потерь целевого продукта с потоком отходящих га зов вследствие брызгоуноса идут по пути снижения содержания примеси жидкости в газе, например посредством многоступенчатого брызгоотделения. Однако в этом случае резко возрастает гкррав- лическое сопротивление зоны брызгоотде ния и соответственно энергетические за траты на его преодоление. Поскольку количество воздуха из гранул5щионной башни в производстве мочевины может составлять 5ОО-800 тыс. м /час, применение брызгоотделителей с высоким сопротивлением технически невозможно, так как высоконапорные вентиляторы с требуемой большой производительностью промышленностью не выпускаются. В данном техническом решении подаю свежий поток сточных вод на контактирование с потоком воздуха, выходящим зоны упаривания сточных вод в зону брызгоотделения. Содержание мочевины в свежем пото ке сточных вод составляет О,. Как показали проведенные нами промыц ленные испытания, подача свежего потока сточных вод на контактирование с потоком воздуха, выходяи м из зоны упаривания сточных вод в зону брызгоотделения, позволяет практически исключить потери мочевины за счет брызгоуноса, а также предотвратить явления закристаллизовывания брызгоотделительных устройств. Способ осуществляется следующим образом. Циркулирующий поток сточных вод направляют в зону испарения сточных вод, где он контактирует с потоком воздуха, в качестве которого может быть использован атмосферный воздух, либо воздух, запыленный мочевиной, из соответствующих узлов технологической схемы ее производства. Чтобы исключить накопление в циркулирующем потоке сточнпос вод примесей мочевины и аммиака, часть этого потока непрерьшно подают в зону абсорбции газов дистилляции. Выходящий из зоны испарения сточных вод, смешанный с водяными парами, поток воздуха подвергают дополнительному контакту со свежим потоком сточных вод (например, после узла десорбции) в зоне брызгоотделения. Указанный прием позволяет практически исключить потери мочевины за счет брызгоуноса в потокевЪздуха из зоны брызгоотделения. Поток свежих сточных вод в зоне брызгоотделения .может быть разделен по крайней, мере на три части- : орошение под брызгоуловителем, над брызгоулови- телем и внутри брызгоулови те ля, если он состоит из нескольких последовательных зон, В случае, если для обработки потока воздз-ха оказывается достаточным подвести в зону брызгоотделения на весь свежий поток сточных вод, а его часть остальная часть этого потока может быть использована для подпитки циркуляционного контура. Пример 1. .Поток сточных вод, содержащий 15 вес,% CO(NH2)2 и 0,2% NH с циркуляционным расходом 750 направляют в зону испарения сточных вод, где он контактирует с 75ОООО атмосферного воздуха, В зону испарения подводят часть свежего потока . сточных вод в количестве 17,5 м/час,. Одновременно из циркуляционного контура выводят 5 м /час сточных вод. Поток насыщенного водяными парами воздуха с содержанием О,20 г/м мочевины и 0,15 г/м NH в зоне брызгоотделения подвергают контакту с диспергированием потоком 5 м/чассвежих сточных вод с содержа нием COiNHnlrt 0,6%. Поток отходящего воздуха содержит О,О2 г/м мочевины и 0,О05 г/м аммиака. Пример 2. Поток сточных вод содержит ЗО% COCNHj) и ОД% NH и циркулирует с расходом ЗО с возд ха через зону испарения, где он контак- тирует с ЗОООО м воздуха, содержащего 6 г/м СО( ННз). и 0,1 . Из зоны испарения вьюодят 0, сточных вод. Поток насьщ1енного водяными парами воздуха с содержанием 0,35 г/м мочевины и 0,025 г/м аммиака в зоне брь{згоотделения подвергают контакту с дисперрированным потоком 0,44 м/час свежих сточных вод, содер жащим СО( HHj) 0,6%. Поток отходящего воздуха содержит 0,02 г/м мочевины и 0,ООЗ г/м аммиака. Использование предложенного способа позволяет наиболее рационально и эффективно решить задачи ликвидации сточных вод (путем испарения) и улавливания пылевидных частиц целевого продукта из отходящих газов в производстве моч&вины. Наряду с большим санитарным эффектом способ позволяет выделить в товарном В1фе мочевину, содержащуюся в сточных водах и отходящих газах, со- кратить потребление чистой оборотной воды из общезаводской системы. За счет утилизации целевого продукта, выделяемого из сточных вод и. отходящих газов, а также снижение потребления из общезаводской системы оборотной вооы удельный экономический эффект со став иг 0,8-1,3--руб. на 1 т товарной продукции.V Формула изо. бреге ния Способ обработки сточньос вод в производстве мочевины, включающий смешение циркулирующего и свежего потоков стрччных вод с воздухом, испарение , брызгоотделение и выброс воздуха с водяными парами в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь мочевины, свежий поток сточных вод предварительно смешивают с потоком воздуха, выходящим из зоны испарения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Г. Авторское свидетельство СССР № 186891, кл. С О2 С 5/00, 1965. 2. Изменения и дополнения № 3 к Технологическому регламенту № 5/ЗО производства карбамида Черкасского ПО -Азот, 1976.