申请日2018.12.17
公开(公告)日2019.02.12
IPC分类号C07C201/16; C07C205/06
摘要
本发明涉及硝基甲苯制备技术领域，尤其涉及一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，包括冷却器A、冷却器B、分离器A、分离器B、收集槽、输送泵，利用输送泵将一硝基甲苯、酸性废水、收集槽中的混合硝化物、以及回流的乳化酸性水混合输送至冷却器进行降温，然后将液体经过一次分离得到混合硝化物、酸性水，酸性水经过二次分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，澄清酸性水流入废水处理系统进行处理，乳化酸性水回流输送至输送泵，一次分离和二次分离得到的混合硝化物存放在收集槽中，部分混合硝化物输送至输送泵，其他混合硝化物为提取的多硝基甲苯产物，本发明结构科学，安全方便，降低了废水中硝基化合物的含量。
权利要求书
1.一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：包括冷却器A(1)、冷却器B(2)、分离器A(3)、分离器B(4)、收集槽(5)、输送泵(6)，所述输送泵(6)的输出端与冷却器A(1)的入口端连通，所述冷却器A(1)的出口端与冷却器B(2)的入口端连通，所述冷却器B(2)的出口端与分离器A(3)的入口端连通，所述分离器A(3)设置有硝化物出口端A(31)、酸性水出口端(32)，所述分离器B(4)设置有澄清酸性水出口端(41)、硝化物出口端B(42)、乳化酸性水出口端(43)，所述酸性水出口端(32)与分离器B(4)的入口端连通，所述硝化物出口端A(31)、硝化物出口端B(42)分别与收集槽(5)的入口端连通，所述收集槽(5)设置有DNT溢出口(51)、硝化物输出口(52)，所述输送泵(6)通过管路分别与二段酸性废水管(7)、三段酸性废水管(8)、一硝基甲苯输送管(9)、硝化物输出口(52)、乳化酸性水出口端(43)连通。
2.根据权利要求1所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：所述分离器A(3)为重力沉降分离器。
3.根据权利要求1所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：所述分离器B(4)设置有进水槽(44)、清水槽(45)、沉降槽(46)、回流槽(47)，所述清水槽(45)的上方设置有若干个过滤槽(48)，所述过滤槽(48)内设置有亲水过滤网，所述过滤槽(48)的前端与所述进水槽(44)连通，所述过滤槽(48)的后端与所述沉降槽(46)连通，所述沉降槽(46)与所述回流槽(47)之间设置有溢流挡板(49)，所述分离器B(4)的入口端设置于所述进水槽(44)，所述澄清酸性水出口端(41)设置于所述清水槽(45)下部，所述硝化物出口端B(42)设置于所述沉降槽(46)的下部，所述乳化酸性水出口端(43)设置于所述回流槽(47)，所述亲水过滤网的网孔孔径为20～30μm，所述过滤槽(48)内液面高度为100～120mm。
4.根据权利要求3所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：还设置有长方体的壳体，所述进水槽(44)、清水槽(45)、沉降槽(46)、回流槽(47)均位于所述壳体内，所述进水槽(44)、沉降槽(46)、过滤槽(48)内液面高度相同，所述过滤槽(48)包括6～10个平行设置的弧形槽。
5.根据权利要求1所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：冷却器A(1)设置有用于循环冷却水进出的循环水进口(11)、循环水出口(12)，冷却器B(2)设置有用于7～12℃冷冻水进出的冷冻水进口(21)、冷冻水出口(22)。
6.根据权利要求1所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：所述输送泵(6)为离心泵。
7.根据权利要求1所述的一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其特征在于：所述一硝基甲苯输送管(9)设置有流量控制阀。
说明书
一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置
技术领域
本发明涉及硝基甲苯制备技术领域，特别是涉及一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置。
背景技术
硝基甲苯是常用炸药成份之一，炸药企业在日常硝化生产中产生大量含硝基甲苯、硫酸的酸性废水，其中由于硝基甲苯化合物包括一硝基甲苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯，二硝基甲苯、三硝基甲苯含量较多，三者均具有毒性，且难以生物降解，在废水处理中有一定的难度。
目前，国内主要的硝基甲苯废水处理方法有二氧化氯氧化和催化氧化法，微电解、氧化、厌氧、好氧生化处理法、焚烧处理法、真空浓缩处理法，其中QVF真空浓缩处理技术是目前先进的处理工艺，该技术将硝基甲苯生产过程中不同阶段的废水进行真空浓缩，然后提取硝基甲苯化合物，其中二段废水产生约60℃高温的酸性废水，三段废水产生约20℃的酸性废水，60℃高温的酸性废水中二硝基甲苯含量高达1500mg/L，20℃的酸性废水中二硝基甲苯含量90mg/L-100mg/L，三硝基甲苯含量100mg/L-110mg/L。
为了进一步处理上述经过真空浓缩的酸性废水，现有技术将60℃高温的酸性废水经过一个较大的冷却沉淀池冷却降温，降温后，二、三硝基甲苯的溶解度降低，从而部分二、三硝基甲苯析出后沉淀至池底，经过该处理的酸性废水含有二硝基甲苯450mg/L-500mg/L，三硝基甲苯50mg/L-80mg/L，再将该酸性废水进入废水处理装置进行处理。对于沉淀池中的固体状的二、三硝基甲苯及衍生物则需要人工清掏，该清掏作业具有一定的危险性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，其利用一硝基甲苯的溶解度小于二硝基甲苯、三硝基甲苯，从而从废水中置换二、三硝基甲苯，将一硝基甲苯乳化后从废水中分离，从而降低废水中硝化物含量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种酸性废水提取多硝基甲苯的装置，包括冷却器A、冷却器B、分离器A、分离器B、收集槽、输送泵，所述输送泵的输出端与冷却器A的入口端连通，所述冷却器A的出口端与冷却器B的入口端连通，所述冷却器B的出口端与分离器A的入口端连通，所述分离器A设置有硝化物出口端A、酸性水出口端，所述分离器B设置有澄清酸性水出口端、硝化物出口端B、乳化酸性水出口端，所述酸性水出口端与分离器B的入口端连通，所述硝化物出口端A、硝化物出口端B分别与收集槽的入口端连通，所述收集槽设置有DNT溢出口、硝化物输出口，所述输送泵通过管路分别与二段酸性废水管、三段酸性废水管、一硝基甲苯输送管、硝化物输出口、乳化酸性水出口端连通。
所述分离器A为重力沉降分离器。
所述分离器B设置有进水槽、清水槽、沉降槽、回流槽，所述清水槽的上方设置有若干个过滤槽，所述过滤槽内设置有亲水过滤网，所述过滤槽的前端与所述进水槽连通，所述过滤槽的后端与所述沉降槽连通，所述沉降槽与所述回流槽之间设置有溢流挡板，所述分离器B的入口端设置于所述进水槽，所述澄清酸性水出口端设置于所述清水槽下部，所述硝化物出口端B设置于所述沉降槽的下部，所述乳化酸性水出口端设置于所述回流槽，所述亲水过滤网的网孔孔径为20～30μm，所述过滤槽内液面高度为100～120mm。
还设置有长方体的壳体，所述进水槽、清水槽、沉降槽、回流槽均位于所述壳体内，所述进水槽、沉降槽、过滤槽内液面高度相同，所述过滤槽包括6～10个平行设置的弧形槽。
冷却器A设置有用于循环冷却水进出的循环水进口、循环水出口，冷却器B设置有用于7～12℃冷冻水进出的冷冻水进口、冷冻水出口。
所述输送泵为离心泵。
所述一硝基甲苯输送管设置有流量控制阀。
本发明的有益效果是：本发明通过该装置，利用一硝基甲苯的溶解度小于二硝基甲苯、三硝基甲苯，从而从废水中置换二、三硝基甲苯，将一硝基甲苯乳化后从废水中分离，从而降低废水中硝化物含量，获得了如下技术效果：首先，一硝基甲苯常温下是液态，二硝基甲苯、三硝基甲苯常温下是固态，现有技术中，废水中主要硝化物为二硝基甲苯、三硝基甲苯，其溶于硫酸，降温后溶解度降低析出固态晶体，而本技术中提高一硝基甲苯的含量，二硝基甲苯、三硝基甲苯溶于一硝基甲苯，由于一硝基甲苯的存在，二硝基甲苯、三硝基甲苯在废水中的溶解度降低，使得二、三硝基甲苯主要溶于一硝基甲苯，硝化物与酸洗废水由于比重不同产生分离，这样，可以使得一次分离后，得到混合硝化物、酸性水，酸性水中的硝化物含量降低至100mg/L以下，且该硝化物中一硝基甲苯占主要部分，三硝基甲苯的含量接近0。
其次，硝基化合物对生物菌的毒性排序为：一硝基甲苯<二硝基甲苯<三硝基甲苯，本技术方案通过加入一硝基甲苯，极大的降低了废水中二硝基甲苯、三硝基甲苯的含量，采用低毒性物质置换高毒性物质。
第三，本技术方案中，混合液体经过泵的搅拌、流动，一硝基甲苯发生乳化，在二次分离时可以将一硝基甲苯分离出来，分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，乳化酸性水再次作为原料进入循环，本技术方案得到的产物只包括混合硝化物、澄清酸性水，混合硝化物可以回收后经加工作为产品，澄清酸性水的硝基化合物含量很低，可以进入废水生化处理系统，将进入废水生化处理系统的酸性废水中二、三硝基甲苯大幅度降低，使酸性废水的毒性大幅度降低，有利于废水生化处理，提高酸性废水装置的处理能力。
第四，本技术方案中，本技术方案采用液态的一硝基甲苯萃取原本会结晶的二、三硝基甲苯，使酸性废水的强制性降温由复杂变得简单。
第五，经济性方面，本技术相对现有技术可以少建1个大型冷却沉淀池，减小投资规模，不再需要清掏危险性的固体光化硝基甲苯衍生物。
第六，不需要日常现场操作人员。
本发明的该装置结构科学，使用安全方便，回收的硝基甲苯价值能平衡日常运行成本，因废水处理能力提升，减少冷却沉淀池的清掏费用等年节约费用外50万-80万元，特别是酸性废水的生化处理变得容易，废水处理后的最终排放指标改善。