在环己酮工业生产中,产生的皂化废碱液(又称皂化废水)含有约30%的有机盐等,其废水固形物中有机物约占65~70%,无机物约占30~35%,元素组成为C,H,O,Na,CODcr值达30万mg/L,pH为10~14,若直接排放,会造成严重的环境污染,又不能利用有机物的热值及把无机物转化为副产品,其处理是环己酮行业面临的世界性难题。
巨化集团公司锦纶厂废水焚烧装置的废碱液蒸发和焚烧系统采用天辰设计院设计的升膜蒸发和悬浮燃烧工艺,年处理能力为5万吨。工艺为将来自环己酮车间含固约30%的废碱液经蒸发后提浓到含固形物45%,流量降至3.5t/h,蒸发的水蒸汽经冷凝后返回系统循环使用,提浓后的废碱液进行焚烧处理,得到纯碱和中压蒸汽。焚烧时需要重油辅助燃烧。但是,经过试运行,蒸发系统运行不够稳定,流量、温度波动较大;浓缩废水含固在45%以下时,碱炉内燃烧很不稳定,悬浮燃烧不够理想,造成炉壁挂碱严重,甚至影响油枪的喷雾,致油枪熄火。为此,巨化集团公司锦纶厂和浙江大学联合开发含有高浓度有机废水处理新技术,希望使皂化废水经蒸发浓缩后含固形物浓度达到55%以上,并进行有效燃烧,以实现经济效益和环保效益的双丰收。
该技术采用了新的皂化废水浓缩蒸发助剂,对蒸发工艺技术进行了创新,并对燃烧技术进行了改进,内容包括:(1)开发了用于环己酮皂化废水浓缩的蒸发助剂,研究了助剂种类对废水蒸发的影响、助剂对废水消泡效果的考察、助剂添加量对废水浓度的影响、加入助剂后废水浓度与沉淀析出温度的关系、加入助剂后静置时废水浓度与沉淀量的关系、废水温度与沉淀量的关系及加入助剂后废水浓度与蒸发温度的关系,在合理的添加量下皂化废水经蒸发浓缩后含固形物浓度最高达到57.73%,且助剂具有消泡、悬浮、阻垢等作用,加入操作方便,达到了国际领先水平。上述研究成果未见文献报道,拥有自主的知识产权。(2)废水经蒸发浓缩后冷却循环工艺简单,设备投资少,破晶效果好,有利于浓废水的贮存和输送,有利于悬浮燃烧,节约能源。(3)改进后的废水喷枪较好地控制了液滴的飞行速度和方向,从而改进了雾化枪的雾化角、雾化粒度、流量密度,雾化效果较好,可使熔融雾挂壁现象大为改善,碱灰顶出料大幅度提高。该技术具有很强的创新性,达到同类技术的国际先进水平。
采用本技术投产后具有显著的经济效益和环保效益。已获得三项发明专利。
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