混流脫氨塔的製作方法
2023-06-28 03:50:36 1
專利名稱：混流脫氨塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及環境工程-廢水中氨的處理裝置。
背景技術：
目前，中、高濃度含氨廢水(如合成氨廢水)，大多採用汽提法，廢水中的氨經汽提後，循環回用。該法對廢水中氨分離效果較好，一般可達到86-98％，但須消耗大量蒸汽，據測定，每處理1m3廢水約消耗0.3t蒸汽，折合人民幣約30元，處理成本昂貴。
中、高濃度含氨廢水，也可以吹脫法，該法處理工藝簡單，可將廢水中70-95％的氨吹脫出來，但是應用吹脫法處理含氨廢水時，分離的氨直接排入大氣中，必然帶來嚴重的二次汙染。
化學中和法也有應用於含氨廢水處理工程中，該法是NH3→NH+的化學過程，是一個氣液兩相擴散過程，廢水經中和後，NH+殘留在液相中，可考慮綜合利用，單純化學中和法只適用於廢水較小的工程，規模增大，則不經濟。
發明內容
本實用新型提供一種混流脫氨塔，將吹脫法和化學中和法組合使用，實現同步吹脫與吸收；同時採用橫流吹脫+逆流吸收的工藝組合，以期達到最佳脫氨工況。
本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是混流脫氨塔，其特徵是塔體自下而上依次為底部、中部和上部，所述底部為基礎；所述中部兩側為對稱設置的橫流吹脫區、中央為混流區、混流區的上方為逆流吸收區；所述上部是處在逆流吸收區上方的收水排風區；廢水噴頭位於橫流吹脫區上方，與廢水配水幹管連通，橫流吹脫區的外側部設置進風百葉；配液噴頭位於逆流吸收區的上方，與配液幹管連通，廢水回收槽設置在橫流吹脫區下方，酸液回收槽設置在混流區的下方。
與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在1、本實用新型將吹脫法和化學中和法組合使用，併集中橫流、逆流、混流於一體。在橫流吹脫區，含NH3廢水與空氣流成垂直或斜交，藉助汽水切割、擾動，形成吹脫動力，使廢水氣液兩相分離，即NH3與廢水分離，形成NH3-空氣-水霧混合相；在混流區，分散的酸滴被NH3-空氣-水霧包裹，NH3充分與H2SO4反應，而被轉化為NH+；由於在混流區氣流可能發生短路現象，短路的氣流和空氣-水霧進入逆流區，氣流中夾帶的殘餘NH3與酸滴逆向接觸，NH3與H2SO4繼續反應，生成NH+。最終達到廢水中NH3被脫出，吹脫出的NH3被充分化學吸收，減少向大氣排放，將NH+作為複合肥N基，即可達到綜合利用的目的。
2、本實用新型有效解決了採用單純吹脫工藝的二次汙染問題，以及化學中和法應用中的規模限制問題。
3、本實用新型連續運行，能實現自動化控制。
4、本實用新型能有效的處理城市垃圾滲濾液、賴氨酸生產廢水、焦化廢水、無煙煤氣化廢水、氮肥廠廢水、味精生產廢水等中、高濃度含氨廢水。
5、實驗證明，本實用新型用於賴氨酸生產廢水及氮肥廠廢水中高濃度氨氮的去除，氨去除率均達到95％以上。
6、本實用新型的結構形式同樣適用於對含硫廢水的處理。
圖1為本實用新型分區示意圖。
圖2為本實用新型主視結構示意圖。
圖3為本實用新型氣流示意圖。
圖4為本實用新型液流示意圖。
圖5為圖2的A-A斷面結構示意圖。
圖6為圖2的俯視結構示意圖。
圖中標號1橫流吹脫區、2混流區、3逆流吸收區、4收水排風區、5進風百葉、6吹脫填料、7廢水噴頭、8配水幹管、9吸收填料、10配液噴頭、11配液幹管、12收水填料、13電機、14風機葉片、15風筒、16廢水回收槽、17酸液回收槽、18檔水板、19玻璃鋼板。
以下通過具體實施方式
，對本實用新型作進一步描述具體實施方式
參見圖1，本實施例塔體由四個區域構成，包括橫流吹脫區1、混流區2、逆流吸收區3和收水排風區4。
各區域功能橫流吹脫區在本區段完成氣液兩相分離，即NH3與廢水分離，形成NH3-空氣-水霧混合相；混流區NH3-空氣-水霧與吸收液形成混合界面，部分NH3被吸收液吸收，形成純度較高的銨鹽溶液；逆流吸收區NH3-空氣-水霧進一步上升，進入吸收區。在吸收區的上部噴淋稀酸作為吸收液，NH3與吸收液逆向接觸，加上化學吸收動力大，從而使大部分NH3被吸收，生成銨鹽溶液；收水排風區由於逆流吸收區被氣流、水流、酸滴的氣液混合相充滿，在電機的抽引下，液滴容易被排向空中。因此，在逆流吸收區的上部設置收水、收霧裝置。
參見圖2和圖6，各區域結構形式橫流吹脫區橫流吹脫區1對稱設置在塔體中部兩側部，橫流吹脫區1由位於其外側部的進風百葉5、吹脫填料6、廢水噴淋裝置、填料支架以及塔體支架等組成。其中，構成廢水噴淋裝置的廢水噴頭7位於橫流吹脫區1的上方，與廢水配水幹管8連通。
混流區參見圖1、圖5和圖6，混流區2位於塔體中部中央，處在橫流吹脫區1的內周，其進風側設置擋水板18；非進水側由玻璃鋼板19形成密封。
逆流吸收區參見圖1、圖5逆流吸收區3位於混流區2的上方，由吸收填料9、吸收液噴淋裝置、填料支架、以及塔體支架組成。其中構成吸收液噴淋裝置的配液噴頭10位於逆流吸收區3的上方，與配液幹管11連通。
收水排風區參見圖1、圖6，收水排風區4由收水填料12、電機13、風機葉片14和風筒15組成，其中，收水填料12處在風機葉片14的下方。
此外，如圖1所示，廢水回收槽16設置在橫流吹脫區1的下方，酸液回收槽17設置在混流區2的下方。
具體實施中廢水噴頭7材質為ABS，離心散射噴頭，霧化效果好，不堵塞，耐腐蝕。
吹脫填料6材質為ABS，採用懸掛式雪花狀填料，採用防腐棉質掛線，上下端束緊在鋼筋混凝土梁上。該型填料阻力小，不堵塞，耐腐蝕，水力破碎效果好。
進風百葉5採用L型玻璃鋼板，嵌入混流脫氨塔立柱預留斜形槽中，玻璃鋼板垂直間距0.45m，進風口高度5.25m。
擋水板18採用L型玻璃鋼板，嵌入混流脫氨塔立柱預留斜形槽中，擋水板垂直間距1.10m，用於防止酸液與廢水混合。
吸收填料9材質為ABS，採用懸掛式雪花狀填料，採用防腐棉質掛線，上下端束緊在鋼筋混凝土梁上。該型填料阻力小，不堵塞，耐腐蝕，水力破碎效果好。填料高度1.50m，設置於φ5500mm環形截面上。
配液噴頭10材質為ABS，點滴噴頭，不堵塞，耐腐蝕。
收水填料12採用玻璃鋼收水片，ABS支架。
酸液回收槽17鋼筋混凝土結構，內襯玻璃鋼防腐。
廢水回收槽16鋼筋混凝土結構，內刷環氧樹脂防腐。
整個塔體由鋼筋混凝土立柱、橫梁、次梁構成框架結構，結構穩定，內件安裝方便。
工作原理和流程參見圖3、圖4，含氨氮廢水在廢水泵提升作用下，由管道輸入橫流吹脫區1上部配水裝置，經廢水噴頭7噴出後，廢水以液滴的形式進入吹脫填料6，在重力作用下，撞擊吹脫填料6，進一步被破碎、分散，氣液接觸面積進一步增大，從而有效推動傳質過程。廢水由上而下穿過吹脫填料6後，落入塔底廢水回收槽16，空氣水平吸入吹脫填料6，經傳質交換後，NH3-空氣-水霧混合相進入混流區2。廢水行經與氣流流向垂直或斜交，所以吹脫過程是一個橫流傳質過程。
NH3-空氣-水霧混合相進入混流區2後，在電機13的抽引下，逐步上升，同時自逆流吸收區出來的混合液，在重力作用下與上升的氣流逆向接觸，此成為「洗氣過程」。
經洗滌後的NH3-空氣進一步上升進入逆流吸收區，未洗盡的NH3在本段與吸收液發生化學反應。氣流逆向上升，吸收液垂直下降，逆向接觸為化學反應提供更大的動力。所以吸收過程是一個逆流反應過程。
由於電機為吹脫、吸收等提供動力，水汽、霧化的吸收液如不及時回收，則「二次汙染」嚴重。因此在排風前設置收水裝置是必要的。
吸收液與NH3發生化學發應後，生成的混合液匯入酸液回收槽17，由於吹脫過程中NH3的純度高，只要吸收液純度足夠，則混合液經簡單處理可達到商品級出售。
相關技術參數處理水量根據具體工程確定 進水pH10.5~11.5進水溫度5~55℃吹脫段氣液比1200~1800吸收段氣液比5500~9000 噴淋液pH3~5吹脫段風速1.3~2.1m/s 吸收段風速3.1~3.8m/s氨氮去除率≥97％
權利要求1.混流脫氨塔，其特徵是塔體自下而上依次為底部、中部和上部，所述底部為基礎；所述中部兩側為對稱設置的橫流吹脫區(1)、中央為混流區(2)、混流區(2)的上方為逆流吸收區(3)；所述上部是處在逆流吸收區(3)上方的收水排風區(4)；廢水噴頭(7)位於橫流吹脫區(1)的上方，與廢水配水幹管(8)連通，橫流吹脫區(1)的外側部設置進風百葉(5)；配液噴頭(10)位於逆流吸收區(3)的上方，與配液幹管(11)連通，廢水回收槽(16)設置在橫流吹脫區(1)的下方，酸液回收槽(17)設置在混流區(2)的下方。
2.根據權利要求1所述的混流脫氨塔，其特徵是所述收水排風區(4)由收水填料(12)、電機(13)、風機葉片(14)和風筒(15)組成，收水填料(12)處在風機葉片(14)的下方。
專利摘要混流脫氨塔，其特徵是塔體自下而上依次為底部、中部和上部，所述底部為基礎、中部兩側為對稱設置的橫流吹脫區、中央為混流區、混流區的上方為逆流吸收區，上部為收水排風區；廢水噴頭位於橫流吹脫區上方，與廢水配水幹管連通，橫流吹脫區的外側部設置進風百葉；配液噴頭位於逆流吸收區的上方，與配液幹管連通，廢水回收槽設置在橫流吹脫區下方，酸液回收槽設置在混流區的下方。本實用新型將吹脫法和化學中和法組合使用，有效解決了採用單純吹脫工藝的二次汙染問題，以及化學中和法應用中的規模限制問題。
文檔編號C02F1/20GK2885844SQ20062006943
公開日2007年4月4日 申請日期2006年2月15日 優先權日2006年2月15日
發明者陳金思 申請人:陳金思