專利名稱：一種處理環(huán)己酮皂化廢堿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理環(huán)己酮皂化廢堿的方法，更具體地涉及到一種對于廢堿焚燒產(chǎn)生的濕堿的干燥方法，屬于化工生產(chǎn)中的高濃度廢液處理和循環(huán)利用。
背景技術(shù)：
目前環(huán)己酮工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)大都采用環(huán)己烷氧化工藝，在分解和皂化過程中，產(chǎn)生大量高濃度皂化廢堿液，COD為30萬mg/L以上、產(chǎn)出量為>0. 9噸/噸環(huán)己酮。高濃度皂化廢堿的無害化處理在2000年以前曾經(jīng)是制約國內(nèi)外環(huán)己酮行業(yè)發(fā)展的重要因素，環(huán)己酮行業(yè)因此紛紛減產(chǎn)甚至關(guān)停退出。隨著廢堿焚燒處理技術(shù)的開發(fā)和完善，中石化巴陵石化公司作為技術(shù)開發(fā)單位率先在國內(nèi)推動環(huán)己酮清潔生產(chǎn)模式，并成為國內(nèi)最大、世界上 發(fā)展最快的環(huán)己酮生產(chǎn)企業(yè)。已有的廢堿焚燒處理技術(shù)主要采用堿回收爐方式，如中國專利CN97108274. X “己內(nèi)酰胺皂化廢堿液焚燒處理回收純堿的方法及其設(shè)備”發(fā)明涉及一種己內(nèi)酰胺皂化廢堿液焚燒處理回收純堿的方法和設(shè)備，其特征在于皂化廢堿液通過一噴射霧化后噴入高溫爐膛，在爐膛內(nèi)干燥、分解，其中6 O 8 O %在爐膛中反應(yīng)生成碳酸鈉，隨煙氣到靜電除塵器被收集，2 O 4 O %下落到爐底，在爐底燃燒，生成熔態(tài)碳酸鈉，經(jīng)溜子槽流入溶解槽，形成液堿。用于本發(fā)明的焚燒設(shè)備包括一個方形爐身和水冷屏，其特征在于爐身內(nèi)的下部設(shè)有兩組燃燒器，在燃燒器之間設(shè)有皂化廢堿液噴射器，爐子底部設(shè)有溜子槽。該技術(shù)存在的問題是高溫熔體由爐子底部所設(shè)溜子槽流入水中溶解，易在溶解槽形成爆炸性氣體，產(chǎn)生巨大震響，對鍋爐本體結(jié)構(gòu)、周圍構(gòu)筑物和操作人員帶來了很大安全隱患；爐底燃燒生成熔態(tài)碳酸鈉，經(jīng)溜子槽流入溶解槽，形成液堿，作為廢水排放，增加了水污染，增加了污水處理場處理負荷和運行費用；而且碳酸鈉白白排放，浪費了資源；進入溶解槽的碳酸鈉水溶液(綠液)排入污水總管，隨著水溫下降，碳酸鈉溶解度降低，在污水管壁上結(jié)晶凝固，久而久之則堵塞污水管，影響正常生產(chǎn)排污?，F(xiàn)有技術(shù)造成資源浪費、效益流失，又產(chǎn)生了水體堿性污染，尚存在不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，發(fā)明一種新的處理環(huán)己酮皂化廢堿的方法，在原堿回收法焚燒廢堿技術(shù)基礎(chǔ)上，克服熔融物直接流入溶解槽的技術(shù)缺陷，提高技術(shù)的安全性，解決堿水排放的環(huán)境污染問題和浪費問題，回收熔融物并實現(xiàn)連續(xù)干燥，實現(xiàn)資源可再生利用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了燃燒形成的熔融物從爐底溜子槽流出、被流體破碎后以顆?；蚍勰钚问竭M入水溶液中，再通過固液分離設(shè)備從水溶液中取出，得到含濕粗堿；使用一級或多級串聯(lián)的內(nèi)設(shè)有鱗板式輸送線、供熱風(fēng)罩、攪料器和抽濕風(fēng)罩的干燥器，供熱風(fēng)罩裝有齒形攪料器，干燥器中通入高溫氣體作為干燥熱源，含濕粗堿經(jīng)過干燥器干燥后，從最后一級干燥器出口出料的技術(shù)方案。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下使用燃料助燃，將爐膛溫度保持在900° C以上，將廢堿噴入堿回收爐，廢堿在含氧氣體存在下燃燒，副產(chǎn)蒸汽，燃燒產(chǎn)生尾氣經(jīng)由電除塵回收干態(tài)的堿灰，燃燒形成的熔融物從爐底溜子槽流出然后被流體破碎后以顆?；蚍勰钚问竭M入水溶液中，再通過固液分離設(shè)備從水溶液中取出，得到含濕粗堿。按如下的方法干燥含濕粗堿使用送料裝置將含濕粗堿送入一級或多級串聯(lián)的干燥器中，所述的干燥器內(nèi)設(shè)有鱗板式輸送線、供熱風(fēng)罩、攪料器和抽濕風(fēng)罩；干燥器中通入高溫氣體作為干燥熱源，含濕粗堿中水分蒸發(fā)而排出的水蒸氣及完成熱轉(zhuǎn)換后的尾氣由布置在干燥器內(nèi)的抽濕風(fēng)罩通過抽濕風(fēng)路系統(tǒng)排出系統(tǒng)外；含濕粗堿經(jīng)過干燥器干燥后，從最后一級干燥器出口出料。上述技術(shù)方案中，所述干燥器，設(shè)有與供熱風(fēng)路相連的供熱風(fēng)罩31組；在每個供熱風(fēng)罩裝有1飛套齒形或耙形攪料器，作用是將粗堿打散及拋起，一方面防止粗堿板結(jié)，另一方面使物料與高溫?zé)煔獬浞纸佑|。上述技術(shù)方案中，用于將物料送入干燥器的送料裝置是振動排水喂料裝置。需干燥的粗堿通過出料臺的滑槽首先導(dǎo)入振動排水喂料裝置，此時粗堿為含有大量水份的流體 狀物料，含水率為4 40%wt，在振動排水喂料裝置中裝有振動電機及導(dǎo)水網(wǎng)和導(dǎo)水槽，在振動作用下，物料中部分自由水分將排出，降低進入干燥器的堿石物料水分；在喂料斗內(nèi)裝有一套齒形或耙形攪料器，其作用是打散團塊的物料及均勻喂料；另外在振動排水喂料裝置中裝有導(dǎo)料器及喂料調(diào)節(jié)裝置，能保證均勻的向干燥器喂料，喂料量可根據(jù)產(chǎn)量進行調(diào)節(jié)，此作用還可以將瞬時大峰值粗堿物料均勻的分解到一定時間段內(nèi)進行烘干，以消化掉物料峰值對干燥效能的影響。上述技術(shù)方案中，干燥器的級數(shù)為1飛級，串聯(lián)的干燥器每級之間是階梯式降位連接。上述技術(shù)方案中，在干燥器中采用鱗板式輸送線輸送含濕粗堿，粗堿物料落在鱗板上，鱗板兩邊用耐溫的板材導(dǎo)向，鱗板式輸送線的出口處裝有一個集料斗和一個刮料器，以將物料打成散狀均勻的導(dǎo)入下一級干燥器的輸送線上。上述技術(shù)方案中，干燥熱源可以選自熱空氣、熱氮氣、煙道氣及廢堿燃燒后產(chǎn)生的煙氣，溫度為11(T500°C。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用上述技術(shù)方案，使廢堿焚燒時產(chǎn)生的熔融物全部回收，回收的粗堿干燥效果好，可以達到含水率在3%以下。相對于現(xiàn)有技術(shù)，工藝廢水排放率降低100%，熔融物中碳酸鈉的回收率由O提高到100%，而且完全克服了熔融物在溶解槽中發(fā)生爆炸的問題。以10萬噸/年的環(huán)己酮規(guī)模計，可處理廢堿9.5萬噸/年，減少10%碳酸鈉水溶液排放15萬噸/年，回收含碳酸鈉粗堿8000噸/年。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但不是限制本發(fā)明的范圍。( I)通過堿回收法焚燒技術(shù)處理廢堿液
堿回收法焚燒技術(shù)流程如下皂化廢液，COD值為35萬mg/1，濃度50%wt，經(jīng)堿液泵加壓1.8 2. 5Mpa左右后送入皂化液噴槍，在泵出口管通過夾套用蒸汽加熱皂化液到10(Tl20°C以上，噴槍噴出的皂化液進入堿回收鍋爐，流量11. 9噸/小時，以微小液滴形式播散于爐內(nèi)懸浮干燥，并在爐膛空間進行燃燒。較大的顆粒在爐膛空間來不及燃燒，落到爐底墊層上燃盡。使皂化液中的有機酸鈉鹽轉(zhuǎn)化成Na2CO3,反應(yīng)中放出大量熱量。燃料油氣(低位燃燒熱值13MJ/kg)，經(jīng)燃油管線回路調(diào)節(jié)穩(wěn)壓到O. 3^0. 7mpa，再經(jīng)蒸氣霧化油槍入爐燃燒，流量2. 3噸/小時。加入爐內(nèi)的空氣經(jīng)鼓風(fēng)機、空氣加熱器加熱到150°C，再經(jīng)換熱器與煙氣換熱至350°C左右，分二段送入爐內(nèi)(即一、二次風(fēng))。脫鹽水由鍋爐給水泵送到下省煤器、上省煤器后進入上鍋筒，經(jīng)鍋爐對流管束，至下鍋筒，再沿下降管到水冷壁下集箱、水冷壁上集箱、水冷屏下集箱、上集箱，在爐膛內(nèi)吸熱形成汽水混合物再回到上鍋筒，在上鍋筒內(nèi)汽水分離將飽和蒸汽送出，而水繼續(xù)循環(huán)。皂化液和燃料油氣在爐內(nèi)燃燒，反應(yīng)放熱加熱爐水產(chǎn)生I. 27Mpa的副產(chǎn)蒸汽。燃燒后的灰份隨煙氣至鍋爐尾部沉積或被電除塵捕集回收?；厥盏膲A灰中主要成份為碳酸鈉，純度在85%以上。電除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機引入煙囪排空。產(chǎn)生的熔融物(主要是Na2CO3)高溫下呈熔融狀在爐底溜子口溜出。( 2 )處理溜子口溜出的熔融物實例
對比例
通過上述堿回收法焚燒技術(shù)處理廢堿液，所產(chǎn)生的熔融物(主要是Na2CO3)高溫下呈熔融狀在爐底溜子口溜出，溫度為980°C，流入一 Sm3的溶解槽，溶解槽還通入清水，攪拌下配成5 15%堿性水溶液，PH值為11，溫度80°C。該堿性溶液排入廢水管，流量為15萬噸/年。實施例
通過上述堿回收法焚燒技術(shù)處理廢堿液，所產(chǎn)生的熔融物(主要是Na2CO3)高溫下呈熔融狀在爐底溜子口溜出，溫度為980°C，經(jīng)溜子槽進入到熔融物粉化區(qū)域，被噴嘴射出的高速流體冷卻、破碎變成顆?；蚍勰睢１黄扑榈拇謮A以一定速度隨流體進入導(dǎo)流筒，被水溶液進一步冷卻，并載送進入到刮板機中，分離出固相得到含濕粗堿；固液分離設(shè)備中分離出的水相進入水槽或水箱等中間容器中，再加壓循環(huán)至筒狀管道和噴嘴。由刮板機分離出的固相為含濕粗堿，量為1.41t/h，為含有大量水份的流體狀物料，含水率達30%，通過出料臺的滑槽首先導(dǎo)入振動排水喂料裝置，此時含濕粗堿在振動作用下，排出部分自由水分，水分降低到15%，量為I. 16t/h。粗堿通過導(dǎo)料器進入一級干燥器。排出的自由水收集、回收作為工藝水使用。一級干燥器采用如下參數(shù)導(dǎo)料寬度1500麗、干燥器外型尺寸(長X寬)19000X400MM、鱗板式輸送線長31000MM。設(shè)有與供熱風(fēng)路相連的供熱風(fēng)罩7組，每組供熱風(fēng)罩裝有5套齒形攪料器。設(shè)有與抽濕風(fēng)路相連的抽濕風(fēng)罩7組，
粗堿進入一級干燥器后落在不銹鋼鱗板上緩慢的運行，途中不斷的與供熱風(fēng)路通過供熱風(fēng)罩供給的高溫?zé)煔饨佑|，將粗堿中的吸附水從物料中蒸發(fā)出來而排出.鱗板式輸送線的頭部(即干燥器出口處)裝有一個集料斗和一個刮料器，將物料打成散狀均勻的導(dǎo)入下一級干燥器的輸送線上。粗堿物料中水分蒸發(fā)出來而排出的水蒸氣及完成熱轉(zhuǎn)換后的低溫?zé)煔庥刹贾迷谝患壐稍锲鲀?nèi)的7組抽濕風(fēng)罩通過抽濕風(fēng)路系統(tǒng)經(jīng)煙囪排向空中
一共采用6級串聯(lián)干燥器進行粗堿干燥，其余5級干燥器與第一級干燥器具有相同的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，采用階梯式降位連接方式，一級干燥器高度為4200mm，其余2飛級干燥器高度分別為 4000mm、3800mm、3600mm、3400mm、3200mm。干燥熱源為廢堿焚燒尾氣，溫度為160°C，流量為8000nm3/h。完成干燥后的干粗堿，量為I. 01t/h，含水I. 8%。輸送到料倉后，計量包裝。實施過程中，廢堿水排放量為0，廢堿焚燒過程所產(chǎn)生的熔融物得到全部回收?！?br> 權(quán)利要求
1.一種處理環(huán)己酮皂化廢堿的方法，包括廢堿噴入堿回收爐，使用燃料助燃，在含氧氣體存在下燃燒廢堿，燃燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)由電除塵回收干態(tài)的堿灰，燃燒形成的熔融物從爐底溜子槽流出，其特征在于溜子槽流出的熔融物被流體破碎后以顆?；蚍勰钚问竭M入水溶液中，再通過固液分離設(shè)備從水溶液中取出，得到含濕粗堿；使用送料裝置將含濕粗堿送入一級或多級串聯(lián)的干燥器中，所述的干燥器內(nèi)設(shè)有鱗板式輸送線、供熱風(fēng)罩、攪料器和抽濕風(fēng)罩；干燥器中通入高溫氣體作為干燥熱源，含濕粗堿中水分蒸發(fā)而排出的水蒸氣及完成熱轉(zhuǎn)換后的尾氣由布置在干燥器內(nèi)的抽濕風(fēng)罩通過抽濕風(fēng)路系統(tǒng)排出系統(tǒng)外；含濕粗堿經(jīng)過干燥器干燥后，從最后一級干燥器出口出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于干燥器設(shè)有與供熱風(fēng)路相連的供熱風(fēng)罩3^8組；在每個供熱風(fēng)罩裝有I飛套齒形或耙形攪料器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于用于將物料送入干燥器的送料裝置是振動排水喂料裝置，包括提供振動作用排出物料中部分自由水分的振動電機及導(dǎo)水網(wǎng)和導(dǎo)水槽；喂料斗及內(nèi)裝的齒形或耙形攪料器；向干燥器喂料的導(dǎo)料器及喂料調(diào)節(jié)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于干燥器的級數(shù)為Γ6級，串聯(lián)的干燥器每級之間是階梯式降位連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在干燥器中采用鱗板式輸送線輸送含濕粗堿，粗堿物料落在鱗板上，鱗板兩邊用耐溫的板材導(dǎo)向，鱗板式輸送線的出口處裝有一個集料斗和一個刮料器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于干燥熱源可以選自熱空氣、熱氮氣、煙道氣及廢堿燃燒后產(chǎn)生的煙氣，溫度為11(T500°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理環(huán)己酮皂化廢堿的方法，包括廢堿噴入堿回收爐，使用燃料助燃，在含氧氣體存在下燃燒廢堿，燃燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)由電除塵回收干態(tài)的堿灰，燃燒形成的熔融物從爐底溜子槽流出，其特征在于溜子槽流出的熔融物被流體破碎后以顆粒或粉末狀形式進入水溶液中，再通過固液分離設(shè)備從水溶液中取出，得到含濕粗堿；使用送料裝置將含濕粗堿送入一級或多級串聯(lián)的干燥器中，所述的干燥器內(nèi)設(shè)有鱗板式輸送線、供熱風(fēng)罩、攪料器和抽濕風(fēng)罩；干燥器中通入高溫氣體作為干燥熱源，含濕粗堿中水分蒸發(fā)而排出的水蒸氣及完成熱轉(zhuǎn)換后的尾氣由布置在干燥器內(nèi)的抽濕風(fēng)罩通過抽濕風(fēng)路系統(tǒng)排出系統(tǒng)外；含濕粗堿經(jīng)過干燥器干燥后，從最后一級干燥器出口出料。本發(fā)明的優(yōu)點在于以干燥粗堿的方式完全回收廢堿焚燒產(chǎn)生的熔融物，干燥效果好，回收物含水量低，而且不產(chǎn)生廢水，可用于環(huán)己酮等化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，具有良好的環(huán)保意義和經(jīng)濟效益。
文檔編號C01D7/00GK102951660SQ20111023498
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者黎樹根, 陳立新, 龍偉, 李軍冬 申請人:中國石油化工集團公司