專利名稱：一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于分離設備領域。具體涉及一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。
背景技術：
板式塔和填料塔廣泛用于蒸餾、吸收萃取、吸附、洗滌、冷卻等化工單元過程。填料塔具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點，但液體在填料表面流動時，易聚積于塔壁成股流下，需要再設置液體分布器；板式塔具有操作彈性大，不易堵塞、成本低等優(yōu)點，但壓降較大，對用于高塔和氣體流量大的單元操作時動力消耗量大。目前，工業(yè)化中處理高濃度氨氮廢水(3500 4000mg/L)最為成熟的技術為蒸氨法，它采用板式塔作為解吸設備，以蒸汽為解吸氣流對廢水進行吹脫，達到脫氨效果。蒸氨法的技術特點為剩余氨水從蒸氨塔上部進入，與頂部噴入的堿液充分混合，然后與從塔底通入的蒸汽在塔板上充分接觸進行傳質(zhì)，最后蒸汽攜帶氨從塔頂氣體出口逸出，廢水經(jīng)過脫氨后從塔底液體出口流出。采用蒸氨塔處理剩余氨水中的氨氮，具有工藝簡單，氨氮脫除效率穩(wěn)定等優(yōu)點，但也存在著設備阻力大，氨氮去除效率低，且在蒸氨過程中處理It廢水需使用160 200kg水蒸汽，成本高，耗能大。蒸氨法是一種典型的氣流解吸法。氣流解吸法的技術原理是通過向廢水中加入堿液，使廢水中的NH4+轉(zhuǎn)化為NH3，使用空氣、煤氣或氮氣等氣流作為解吸介質(zhì)，在塔內(nèi)與廢水進行傳質(zhì)，將NH3從廢水中解吸出來，從而達到降低廢水中氨濃度的目的。常見的氣流解吸法脫氨設備只在塔頂部處噴入堿液，使得塔頂部處的廢水中NH4+ 向NH3的轉(zhuǎn)化較完全，所以在塔頂部的廢水脫氨效率較高。而隨著液體流向塔中下部時，由于堿性物質(zhì)NH3的逃逸，使得頂中下部的解吸效率由于液體堿度的降低而降低，使最終的解吸效率達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術缺陷，目的是提供一種解吸效率高、成本低和耗能小的用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是該復合塔由氣體出口、除霧沫器或冷凝冷卻器、液體分布器、填料、升液管、堿液分布器、塔板、氣體進口管、液體出口、堿液泵、堿液槽、閥門和塔體組成。塔體的頂端設有氣體出口，氣體出口的下方設置有除霧沫器或冷凝冷卻器，在除霧沫器或冷凝冷卻器的下方設置有液體分布器，液體分布器的下方設置有5 20層填料， 最下層的填料下方設有氣體進口管，塔體的底部設有液體出口。每層填料之間均設置有一塊塔板，每層填料與該層填料下方的塔板間布置有堿液分布器，每個堿液分布器通過支管道與主管道相通，主管道通過堿液泵與堿液槽相通。每塊塔板的外徑與塔體的內(nèi)徑相同，每塊塔板上均開有50 100個篩孔，每個篩
3孔的上平面同中心地固定有升液管。所述的填料為散堆填料或為規(guī)整填料，填料的料層高度為800 1500mm，每層填料的下平面與該填料下方的塔板上的升液管上端的距離為200 500mm。所述的篩孔的直徑為8 15mm。所述的升液管管長為100 200mm，內(nèi)徑為25 100mm，升液管的頂端封死，上部的管壁上開有30 140小孔，每個小孔的孔徑為8 15mm。由于采用上述技術方案，本發(fā)明采用填料與塔板交錯設置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方式，在每層塔板的上方分別放置有液體分布器，從填料流下的液體在塔板匯聚，在通過篩孔的氣流推動攪拌下與堿液混勻，完成了 NH4+向NH3的轉(zhuǎn)化過程，使每層塔板上廢水的堿度均勻穩(wěn)定，再進入下一層的填料進行氨的解吸過程，使解吸過程始終保持高效。在解吸過程中無需通入蒸汽，節(jié)約了大量的蒸汽資源。且塔板上的載液量小，氣流通過時的阻力小，節(jié)省了動力消耗。該裝置克服了填料塔液體分布不均，板式塔阻力大和動力消耗較大等特點。因此，本發(fā)明具有解吸效率高、成本低和能耗小的特點。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中升液管5在塔板7的一種放大分布示意圖；圖3是圖2的局部剖面放大示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。實施例1一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。該復合塔的結(jié)構(gòu)如圖1所示， 由氣體出口 1、除霧沫器或冷凝冷卻器2、液體分布器3、填料4、升液管5、堿液分布器6、塔板7、氣體進口管8、液體出口 9、堿液泵10、堿液槽11、閥門12和塔體13組成。在塔體13的頂端設有氣體出口 1，氣體出口 1的下方設置有除霧沫器2，在除霧沫器2的下方設置有液體分布器3，液體分布器3的下方設置有7層填料4，最下層的填料4 下方設有氣體進口管8，塔體13的底部設有液體出口 9。每層填料4之間均設置有一塊塔板7，每層填料4與該層填料4下方的塔板7間布置有堿液分布器6，每個堿液分布器6通過支管道與主管道相通，每個支管道裝有閥門12，主管道通過堿液泵10與堿液槽11相通。本實施例中每塊塔板7的外徑與塔體13的內(nèi)徑相同，每塊塔板7如圖2所示，均開有57個篩孔14，每個篩孔14的上平面同中心地固定有升液管5 ；所述的填料4為規(guī)整填料，填料4的料層高度為800 1000mm，每層填料4的下平面與該填料4下方的塔板7上的升液管5上端的距離為200 350mm ；所述的篩孔14的直徑為8 IOmm ；所述的升液管5 如圖3所示，每個升液管5管長為100 130mm，內(nèi)徑為25 50mm，升液管5的頂端封死， 上部的管壁上開有30 80小孔，每個小孔的孔徑為8 10mm。實施例2一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。其結(jié)構(gòu)同實施例1。
在塔體13的頂端設有氣體出口 1，氣體出口 1的下方設置有冷凝冷卻器2，在冷凝冷卻器2的下方設置有液體分布器3，液體分布器3的下方設置有5 6層填料4，最下層的填料4下方設有氣體進口管8，塔體13的底部設有液體出口 9。每層填料4之間均設置有一塊塔板7，每層填料4與該層填料4下方的塔板7間布置有堿液分布器6，每個堿液分布器6通過支管道與主管道相通，每個支管道裝有閥門12，主管道通過堿液泵10與堿液槽 11相通。本實施例中每塊塔板7的外徑與塔體13的內(nèi)徑相同，每塊塔板均開有50 56 個篩孔14，每個篩孔14的上平面同中心地固定有升液管5 ；所述的填料4為散堆填料，填料 4的料層高度為1000 1200mm，每層填料4的下平面與該填料4下方的塔板7上的升液管 5上端的距離為300 400mm ；所述的篩孔14的直徑為10 12mm ；所述的升液管5管長為 130 170mm，內(nèi)徑為50 70mm，升液管5的頂端封死，上部的管壁上開有80 120小孔， 每個小孔的孔徑為10 12mm。實施例3一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。其結(jié)構(gòu)同實施例1。在塔體13的頂端設有氣體出口 1，氣體出口 1的下方設置有冷凝冷卻器2，在冷凝冷卻器2的下方設置有液體分布器3，液體分布器3的下方設置有8 20層填料4，最下層的填料4下方設有氣體進口管8，塔體13的底部設有液體出口 9。每層填料4之間均設置有一塊塔板7，每層填料4與該層填料4下方的塔板7間布置有堿液分布器6，每個堿液分布器6通過支管道與主管道相通，每個支管道裝有閥門12，主管道通過堿液泵10與堿液槽 11相通。本實施例中每塊塔板7的外徑與塔體13的內(nèi)徑相同，每塊塔板均開有58 100 個篩孔14，每個篩孔14的上平面同中心地固定有升液管5 ；所述的填料4為散堆填料，填料 4的料層高度為1200 1500mm，每層填料4的下平面與該填料4下方的塔板7上的升液管 5上端的距離為400 500mm ；所述的篩孔14的直徑為12 15mm ；所述的升液管5管長為 170 200mm，內(nèi)徑為70 100mm，升液管5的頂端封死，上部的管壁上開有100 140小孔，每個小孔的孔徑為12 15mm。本具體實施方式
采用填料4與塔板7交錯設置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方式，在每層塔板7的上方分別放置有液體分布器6，從填料4流下的液體在塔板7匯聚，在通過篩孔14的氣流推動攪拌下與堿液混勻，完成了 NH4+向NH3的轉(zhuǎn)化過程，使每層塔板7上廢水的堿度均勻穩(wěn)定，再進入下一層的填料4進行氨的解吸過程，使解吸過程始終保持高效。在解吸過程中無需通入蒸汽，節(jié)約了大量的蒸汽資源。且塔板7上的載液量小，氣流通過時的阻力小，節(jié)省了動力消耗。該裝置克服了填料塔液體分布不均，板式塔阻力大和動力消耗較大等特點。因此，本具體實施方式
具有解吸效率高、成本低和能耗小的特點。
權(quán)利要求
1.一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔，其特征在于該復合塔由氣體出口 [1]、除霧沫器或冷凝冷卻器[2]、液體分布器[3]、填料W]、升液管[5]、堿液分布器W]、 塔板[7]、氣體進口管[8]、液體出口 [9]、堿液泵[10]、堿液槽[11]、閥門[12]和塔體[13] 組成；塔體[13]的頂端設有氣體出口 [1]，氣體出口 [1]的下方設置有除霧沫器或冷凝冷卻器[2]，在除霧沫器或冷凝冷卻器[2]的下方設置有液體分布器[3]，液體分布器[3]的下方設置有5 20層填料W]，最下層的填料[4]下方設有氣體進口管[8]，塔體[13]的底部設有液體出口 [9]；每層填料[4]之間均設置有一塊塔板[7]，每層填料[4]與該層填料 [4]下方的塔板[7]間布置有堿液分布器W]，每個堿液分布器[6]通過支管道與主管道相通，主管道通過堿液泵[10]與堿液槽[11]相通；每塊塔板[7]的外徑與塔體[13]的內(nèi)徑相同，每塊塔板[7]上均開有50 100個篩孔[14]，每個篩孔[14]的上平面同中心地固定有升液管[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔，其特征在于所述的填料[4]為散堆填料或為規(guī)整填料，填料W]的料層高度為800 1500mm，每層填料 [4]的下平面與該填料[4]下方的塔板[7]上的升液管[5]上端的距離為200 500mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔，其特征在于所述的篩孔[14]的直徑為8 15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔，其特征在于所述的升液管[5]管長為100 200mm，內(nèi)徑為25 100mm，升液管[5]的頂端封死，上部的管壁上開有30 140小孔，每個小孔的孔徑為8 15mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用氣流解吸法處理高濃度氨氮廢水的復合塔。其技術方案是，塔體[13]頂端的氣體出口[1]下方設置有除霧沫器或冷凝冷卻器[2]，在除霧沫器或冷凝冷卻器[2]的下方設置有液體分布器[3]，液體分布器[3]的下方設置有5～20層填料[4]，最下層的填料[4]下方設有氣體進口管[8]，塔體[13]的底部設有液體出口[9]；在每層填料[4]間均設置一塊塔板[7]，每層填料[4]與該層填料[4]下方的塔板[7]間布置有堿液分布器[6]，每個堿液分布器[6]通過支管道與主管道相通，主管道通過堿液泵[10]與堿液槽[11]相通；每塊塔板[7]上均開有50～100個篩孔[14]，每個篩孔[14]的上平面同中心地固定有升液管[5]。因此，本發(fā)明具有解吸效率高、成本低和能耗小的特點。
文檔編號C02F1/04GK102350071SQ20111025912
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者劉鐵軍, 李文兵, 李笑原, 梁玉河, 王光華, 王晴東, 龔凡杰 申請人:武漢科技大學