專利名稱：從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工廢液的處理方法及裝置，具體地說(shuō)，是涉及一種苯駢三氮唑 生產(chǎn)廢液的處理方法及其裝置。本發(fā)明的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液處理方法及其裝置可以用于 從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉。
背景技術(shù)：
苯駢三氮唑簡(jiǎn)稱BTA，白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)96°C，微溶于水，水溶液顯弱酸性。苯駢 三氮唑既是銅、銀等多種金屬的優(yōu)良緩蝕劑，又是優(yōu)良的紫外線吸收劑，廣泛應(yīng)用于電力、 石化行業(yè)的工業(yè)水處理中，同時(shí)在印染行業(yè)也有應(yīng)用。
苯駢三氮唑生產(chǎn)技術(shù)源于歐洲，70年代末期傳入我國(guó)，而后在我國(guó)得到了迅速發(fā) 展，生產(chǎn)用酸從有機(jī)酸到無(wú)機(jī)酸，合成工藝從常壓到加壓，精制過(guò)程從粗品結(jié)晶到蒸餾、精 餾等諸多變化，為產(chǎn)品的質(zhì)量提高和成本降低提供了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)促使中國(guó)在80年 代末成為世界上唯一的苯駢三氮唑產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)。
苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的處理從原始的直接排放過(guò)渡到目前的十水硫酸鈉結(jié)晶處 理法，十水硫酸鈉結(jié)晶法是先用冷卻水將生產(chǎn)廢液冷卻至< 25°C，待廢液中殘余的苯駢三 氮唑和硫酸鈉結(jié)晶完全后，分別對(duì)廢液表面漂浮的苯駢三氮唑和沉積于廢液底部的十水硫 酸鈉結(jié)晶進(jìn)行分離，回收的苯駢三氮唑返回生產(chǎn)，十水硫酸鈉作為副產(chǎn)品包裝入庫(kù)，分離液 擇地排放。
十水硫酸鈉結(jié)晶法的優(yōu)點(diǎn)是項(xiàng)目實(shí)施速度快，設(shè)備數(shù)量少、投資省，處理過(guò)程簡(jiǎn) 單，操作技能易于掌握，單位廢液處理成本低。
但十水硫酸鈉結(jié)晶法也具有非常明顯的缺點(diǎn)回收的副產(chǎn)品十水硫酸鈉有效成分 低，硫酸鈉含量只有44%，雜質(zhì)含量高，產(chǎn)品再利用條件苛刻，一般需要進(jìn)行二次處理，從而 引發(fā)新的能源消耗和二次污染。廢液處理不徹底，有60%的分離液需要排放，而廢液排放將 會(huì)引起周邊水系污染和土地鹽堿化，使人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以提高副產(chǎn)品硫酸鈉有效成分含量，消除工藝廢液對(duì) 外排放的從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法及其裝置。
本發(fā)明的目的通過(guò)將回收十水硫酸鈉轉(zhuǎn)為回收無(wú)水硫酸鈉和建立廢液內(nèi)部循環(huán) 處理過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法包括下列步 驟
1)將含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液引入一個(gè)帶有夾套的回收冷卻器中，用冷 卻水將其冷卻至33 35°C ；
2)待生產(chǎn)廢液中殘余的苯駢三氮唑結(jié)晶后，對(duì)廢液表面漂浮的苯駢三氮唑進(jìn)行人 工分離，回收的苯駢三氮唑返回生產(chǎn)工序，分離液與來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐的循環(huán)液一起用循環(huán)液泵輸入蒸發(fā)濃縮器中；
3)控制蒸發(fā)濃縮器的液位< 80%，將分離液與循環(huán)液的混合液升溫至混合液的 沸點(diǎn)，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶逐步析出形成混合相；
4)當(dāng)混合相中析出的無(wú)水硫酸鈉含量達(dá)到20 30%后，在彡60°C的條件下用離 心機(jī)對(duì)混合相進(jìn)行固液分離；
5)將分離出的固相物無(wú)水硫酸鈉送入烘干器中，在> 60°C的條件下脫除表面水， 脫水后成為副產(chǎn)品無(wú)水硫酸鈉；
6)液相物通入苯駢三氮唑二次回收冷卻器中，自然冷卻至33 35°C，分離回收其 中殘余的苯駢三氮唑后，作為循環(huán)液送入循環(huán)液儲(chǔ)罐；
7)控制循環(huán)液儲(chǔ)罐在35 40°C條件下運(yùn)行，保證循環(huán)液儲(chǔ)罐內(nèi)不出現(xiàn)十水硫酸 鈉結(jié)晶；
8)用循環(huán)液泵將循環(huán)液與來(lái)自生產(chǎn)裝置的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液回收苯駢三氮唑 后的分離液一起送入蒸發(fā)濃縮器中，實(shí)現(xiàn)含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的循環(huán)處理。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法，所使用的裝置包 括
一個(gè)帶有夾套的苯駢三氮唑回收冷卻器，用于接收輸送來(lái)的含有硫酸鈉的苯駢三 氮唑生產(chǎn)廢液，利用夾套中輸入的冷卻水將其冷卻析出苯駢三氮唑結(jié)晶進(jìn)行回收，并排出 分離液；
一個(gè)夾套式蒸發(fā)濃縮器，接收循環(huán)液泵輸送來(lái)的由分離液和循環(huán)液組成的混合 液，利用夾套中通入的蒸汽蒸發(fā)掉混合液中的水份，并排出混合相；
一個(gè)離心機(jī)，用于接收來(lái)自蒸發(fā)濃縮器的混合相，將其固液分離，得到固相物和液 相物；
一個(gè)帶有夾套的烘干器，接收來(lái)自離心機(jī)的固相物，并利用夾套內(nèi)蒸發(fā)濃縮器排 放的余熱蒸汽脫除固相物的表面水得到無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶；
一個(gè)帶有夾套的苯駢三氮唑二次回收冷卻器，接收來(lái)自于離心機(jī)的液相物，冷卻 回收苯駢三氮唑結(jié)晶后得到循環(huán)液；
一個(gè)帶有夾套的恒溫式循環(huán)液儲(chǔ)罐，用于臨時(shí)儲(chǔ)存來(lái)自于苯駢三氮唑二次回收冷 卻器的循環(huán)液，并利用夾套內(nèi)的余熱蒸汽保持循環(huán)液的溫度恒定；
一個(gè)循環(huán)液泵，用于將來(lái)自回收冷卻器的分離液和來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐的循環(huán)液組成 混合液輸送至蒸發(fā)濃縮器中。
其中，蒸發(fā)濃縮器的夾套蒸汽出口連接烘干器的夾套蒸汽進(jìn)口，烘干器的夾套蒸 汽出口與循環(huán)液儲(chǔ)罐的夾套蒸汽進(jìn)口連接在一起。
—般地，蒸發(fā)濃縮器的液面高度保持不大于80%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是
1、副產(chǎn)品十水硫酸鈉向無(wú)水硫酸鈉轉(zhuǎn)變，使其有效成分由44%提高到98%，副產(chǎn) 品的使用價(jià)值提高，再利用成本降低，可以作為商品進(jìn)入市場(chǎng)銷售。
2、通過(guò)循環(huán)結(jié)晶，使苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中的殘余苯駢三氮唑可以得到完全回 收，主產(chǎn)品產(chǎn)率提高，副產(chǎn)品雜質(zhì)降低。
3、苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的內(nèi)部閉路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了苯駢三氮唑生產(chǎn)工藝廢液零排放，為裝置生產(chǎn)能力擴(kuò)展提供了綠色空間。


圖1是本發(fā)明從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.回收冷卻器，2.蒸發(fā)濃縮器，3.離心機(jī)，4.烘干器，5. 二次回收冷卻器， 6.循環(huán)液儲(chǔ)罐，7.循環(huán)液泵，8.生產(chǎn)廢液，9.冷卻水，10.蒸汽，11.固相物，12.液相物， 13.循環(huán)液，14.分離液，15.混合液，16.混合相。
具體實(shí)施方式
從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的裝置如圖1，由回收冷卻器1、蒸發(fā)濃 縮器2、離心機(jī)3、烘干器4、二次回收冷卻器5、循環(huán)液儲(chǔ)罐6、循環(huán)液泵7以及連接管路組 成，其中，苯駢三氮唑回收冷卻器1為夾套式冷卻器，作用是利用不同溫度下苯駢三氮唑溶 解度的變化，對(duì)生產(chǎn)廢液8中溶解的苯駢三氮唑進(jìn)行回收；蒸發(fā)濃縮器2為夾套式反應(yīng)釜， 作用是利用蒸汽10與生產(chǎn)廢液8換熱，蒸發(fā)生產(chǎn)廢液8中的水份，以提高生產(chǎn)廢液8中的 硫酸鈉濃度，促進(jìn)無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶的生成；離心機(jī)3為不銹鋼離心機(jī)，用來(lái)分離混合相16中 的無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶；二次回收冷卻器5為夾套式冷卻器，作用是通過(guò)調(diào)整液相物12溫度，回 收因濃度提高而產(chǎn)生的苯駢三氮唑結(jié)晶；烘干器4為具有加熱功能的表面加熱器，作用是 利用蒸發(fā)濃縮器2排放的余熱蒸汽脫除分離無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶的表面水；循環(huán)液儲(chǔ)罐6為帶 有內(nèi)部加熱器的恒溫儲(chǔ)罐，作用是為循環(huán)液13提供臨時(shí)儲(chǔ)存空間，提高裝置運(yùn)行彈性；循 環(huán)液泵7用來(lái)將回收冷卻器1排出的分離液14與來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐6的循環(huán)液13 —起輸入 蒸發(fā)濃縮器2。
含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液8進(jìn)入回收冷卻器1中，被夾套中輸入的冷卻 水9冷卻后析出苯駢三氮唑結(jié)晶進(jìn)行回收，并將分離液14排出送入蒸發(fā)濃縮器2中。循環(huán) 液泵7輸送來(lái)的由分離液14和循環(huán)液13組成的混合液15進(jìn)入蒸發(fā)濃縮器2，被夾套中通 入的蒸汽10加熱，蒸發(fā)掉水份后成為混合相16，排出到離心機(jī)3中?；旌舷?6在離心機(jī)3 中固液分離得到固相物11和液相物12。固相物11進(jìn)入烘干器4中，利用夾套內(nèi)蒸發(fā)濃縮 器2排放的余熱蒸汽脫除表面水得到無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶。液相物12進(jìn)入二次回收冷卻器5， 冷卻再次回收苯駢三氮唑結(jié)晶后，得到的循環(huán)液13送入循環(huán)液儲(chǔ)罐6。來(lái)自回收冷卻器1 的分離液14和來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐6的循環(huán)液13被循環(huán)液泵7混合成為混合液15后，泵送至 蒸發(fā)濃縮器2，實(shí)現(xiàn)苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的循環(huán)處理。
蒸發(fā)濃縮器2的夾套蒸汽進(jìn)口接低壓蒸汽，蒸汽出口連接烘干器4的夾套蒸汽進(jìn) 口，烘干器4的夾套蒸汽出口與循環(huán)液儲(chǔ)罐6的夾套蒸汽進(jìn)口連接在一起，循環(huán)液儲(chǔ)罐6的 夾套冷凝液出口接冷凝液回管。
含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液引入回收冷卻器中，被冷卻水冷卻至33 35°C，析出苯駢三氮唑結(jié)晶漂浮在廢液表面，人工分離回收苯駢三氮唑，分離液被循環(huán)液泵 輸入蒸發(fā)濃縮器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，逐步析出無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶形成混合相。待混合相中析出 的無(wú)水硫酸鈉含量達(dá)到20 30%后，在> 60°C的條件下用離心機(jī)對(duì)混合相進(jìn)行固液分離。
分離出的固相物無(wú)水硫酸鈉送入烘干器中，在>60°C的條件下脫除表面水后，成 為副產(chǎn)品無(wú)水硫酸鈉。
液相物通入回收冷卻器中，自然冷卻至33 35°C，分離回收苯駢三氮唑后，循環(huán) 液送入循環(huán)液儲(chǔ)罐，控制循環(huán)液儲(chǔ)罐溫度在35 40°C，保證循環(huán)液不析出十水硫酸鈉結(jié)晶。用循環(huán)液泵將循環(huán)液與分離液混合形成混合液后，送入蒸發(fā)濃縮器中，升溫至混 合液的沸點(diǎn)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶逐步析出形成混合相，從而實(shí)現(xiàn)含有硫酸鈉 的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的循環(huán)處理。
在處理過(guò)程中，始終保持蒸發(fā)濃縮器的液面高度不大于80%。
權(quán)利要求
1.從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法，該方法包括下列步驟1)將含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液引入一個(gè)帶有夾套的回收冷卻器中，用冷卻水 將其冷卻至33 35°C ；2)待生產(chǎn)廢液中殘余的苯駢三氮唑結(jié)晶后，對(duì)廢液表面漂浮的苯駢三氮唑進(jìn)行人工分 離，回收的苯駢三氮唑返回生產(chǎn)工序，分離液與來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐的循環(huán)液一起用循環(huán)液泵 輸入蒸發(fā)濃縮器中；3)控制蒸發(fā)濃縮器的液位<80%，將分離液與循環(huán)液的混合液升溫至混合液的沸點(diǎn)， 進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶逐步析出形成混合相；4)當(dāng)混合相中析出的無(wú)水硫酸鈉含量達(dá)到20 30%后，在>60°C的條件下用離心機(jī) 對(duì)混合相進(jìn)行固液分離；5)將分離出的固相物無(wú)水硫酸鈉送入烘干器中，在>60°C的條件下脫除表面水，脫水 后成為副產(chǎn)品無(wú)水硫酸鈉；6)液相物通入苯駢三氮唑二次回收冷卻器中，自然冷卻至33 35°C，分離回收其中殘 余的苯駢三氮唑后，作為循環(huán)液送入循環(huán)液儲(chǔ)罐；7)控制循環(huán)液儲(chǔ)罐在35 40°C條件下運(yùn)行，保證循環(huán)液儲(chǔ)罐內(nèi)不出現(xiàn)十水硫酸鈉結(jié)曰曰曰；8)用循環(huán)液泵將循環(huán)液與來(lái)自生產(chǎn)裝置的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液回收苯駢三氮唑后的 分離液一起送入蒸發(fā)濃縮器中，實(shí)現(xiàn)含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的循環(huán)處理。
2.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1方法的裝置，該裝置包括一個(gè)帶有夾套的苯駢三氮唑回收冷卻器(1)，用于接收輸送來(lái)的含有硫酸鈉的苯駢三 氮唑生產(chǎn)廢液(8)，利用夾套中輸入的冷卻水(9)將其冷卻析出苯駢三氮唑結(jié)晶進(jìn)行回收， 并排出分離液(14)；一個(gè)夾套式蒸發(fā)濃縮器O)，接收循環(huán)液泵(7)輸送來(lái)的由分離液(14)和循環(huán)液(13) 組成的混合液(15)，利用夾套中通入的蒸汽(10)蒸發(fā)掉混合液(1 中的水份，并排出混合 相(16)；一個(gè)離心機(jī)(3)，用于接收來(lái)自蒸發(fā)濃縮器O)的混合相(16)，將其固液分離，得到固 相物(11)和液相物(12)；一個(gè)帶有夾套的烘干器G)，接收來(lái)自離心機(jī)C3)的固相物(11)，并利用夾套內(nèi)蒸發(fā)濃 縮器( 排放的余熱蒸汽脫除固相物(11)的表面水得到無(wú)水硫酸鈉結(jié)晶；一個(gè)帶有夾套的苯駢三氮唑二次回收冷卻器(5)，接收來(lái)自于離心機(jī)(3)的液相物 (12)，冷卻回收苯駢三氮唑結(jié)晶后得到循環(huán)液(13)；一個(gè)帶有夾套的恒溫式循環(huán)液儲(chǔ)罐(6)，用于臨時(shí)儲(chǔ)存來(lái)自于苯駢三氮唑二次回收冷 卻器(5)的循環(huán)液(13)，并利用夾套內(nèi)的余熱蒸汽保持循環(huán)液(13)的溫度恒定；一個(gè)循環(huán)液泵(7)，用于將來(lái)自回收冷卻器(1)的分離液(14)和來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐(6) 的循環(huán)液(1 組成混合液(1 輸送至蒸發(fā)濃縮器O)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是蒸發(fā)濃縮器O)的液面高度保持不大于 80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是蒸發(fā)濃縮器(2)的夾套蒸汽出口連接烘干器(4) 的夾套蒸汽進(jìn)口，烘干器(4)的夾套蒸汽出口與循環(huán)液儲(chǔ)罐(6)的夾套蒸汽進(jìn)口連接在一起。
全文摘要
從苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液中回收無(wú)水硫酸鈉的方法及其裝置，是將含有硫酸鈉的苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液引入回收冷卻器，冷卻回收苯駢三氮唑結(jié)晶，分離液與來(lái)自循環(huán)液儲(chǔ)罐的循環(huán)液一起輸入蒸發(fā)濃縮器，蒸發(fā)濃縮析出無(wú)水硫酸鈉形成混合相，用離心機(jī)對(duì)混合相進(jìn)行固液分離，固相物送入烘干器，脫水后成為無(wú)水硫酸鈉，液相物通入二次回收冷卻器，分離回收殘余的苯駢三氮唑，作為循環(huán)液送入循環(huán)液儲(chǔ)罐，與分離液一起送入蒸發(fā)濃縮器，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢液的循環(huán)處理。本發(fā)明通過(guò)循環(huán)結(jié)晶，使生產(chǎn)廢液中殘余的苯駢三氮唑得到完全回收，副產(chǎn)品由十水硫酸鈉向無(wú)水硫酸鈉轉(zhuǎn)變，有效成分由44％提高到98％，生產(chǎn)廢液內(nèi)部閉路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)苯駢三氮唑生產(chǎn)廢液的零排放。
文檔編號(hào)C02F9/10GK102030342SQ201010525738
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者姜海琴, 張春生, 楊東升, 范廣福, 韓曉啄, 韓漢生 申請(qǐng)人:天脊煤化工集團(tuán)股份有限公司