申请日2017.12.22
公开(公告)日2018.06.19
IPC分类号C02F9/10; C07C209/86; C07C211/04
摘要
本发明公开了回收含二甲胺废水中二甲胺的装置。二甲胺废水可生化性差，是环保领域难处理的废水种类之一。本发明包括稀释模块、过滤模块、混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、检测流道和pH检测仪。混合模块包括混合锥管、进药槽管和废水入口管。加热模块包括汇总入口管、换热器和汇总出口管。换热器包括换热架、换热管和热介质管。吹脱模块包括吹脱塔、第一喷淋头、斜板、吹风管、风机、第四通断阀和废液收集箱。洗脱模块包括洗脱塔、第二喷淋头、第五通断阀、洗脱水泵、洗脱水箱和二甲胺收集箱。本发明能够将废水中的二甲胺单独分离出来，并溶解回收。在降低废水污染程度的同时还大大提升了经济效益。
权利要求书
1.回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，包括稀释模块、过滤模块、混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、检测流道和pH检测仪;其特征在于：所述的混合模块包括混合锥管、进药槽管和废水入口管;所述的混合锥管包括一体成型的圆管和第一圆台管;所述圆管的顶端封闭，底端与第一圆台管的大径口连通;所述第一圆台管的小径口为混合模块的混合输出口;开设在圆管侧面的废水输入口与废水入口管的出水口连通;所述废水入口管的轴线与圆管的轴线不共面;所述第一圆台管的外侧面上开设有多个药液入口孔;
所述的进药槽管由一体成型的第一圆环板、第二圆环板和第二圆台管组成;所述第一圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的大径端连接;所述第二圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的小径端连接;第一圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的大径端通过防水胶固定;第二圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的小径端通过防水胶固定;所述第二圆台管的外侧面上开设有药液输入口;
所述的稀释模块包括稀释箱、第一电机、第一转轴、第一叶轮、碱试剂容器、水源和第一通断阀;所述稀释箱的入药口与碱试剂容器的出药口连接，入水口与水源的出水口通过第一通断阀连通;所述的第一电机固定在稀释箱上;第一电机输出轴与第一转轴的一端固定;第一转轴的另一端伸入稀释箱内并与第一叶轮固定;稀释箱的出水口与混药装置内的药液输入口连通;
所述的过滤模块包括滤网、过滤箱、第二电机、反冲水箱、反冲水泵、第二通断阀、废料箱、第三通断阀和第二叶轮;所述的滤网固定在过滤箱内，并将过滤箱的内腔分隔为滤前区和滤后区;所述过滤箱的废水入口与废水排放口连通;所述的滤前区内固定有第二电机;所述第二电机的输出轴与第二叶轮固定;所述的滤前区内壁底面上开设有废料出口;所述第二通断阀的输入口与过滤箱的废料出口连通，输出口与废料箱连通;反冲水泵的入水口与反冲水箱连通，出水口与过滤箱的反冲入口连通;过滤箱的反冲入口位于滤网的上边缘处;第三通断阀的输入口与过滤箱的过滤出口连通，输出口与混药装置内废水入口管的入水口连通;所述混合模块的混合输出口与检测流道的入水口连通;过滤箱的过滤出口与滤后区直接连通;所述pH检测仪的检测头插入检测流道内;
所述的加热模块包括汇总入口管、换热器和汇总出口管;所述的换热器包括换热架、换热管和热介质管;i根热介质管平行固定在换热架上，1≤i≤10;i根换热管分别设置在i根热介质管内;所述的换热管由入口直管、出口直管和j根半椭圆管组成，3≤j≤20;j根半椭圆管依次排列相连;相邻的两根半椭圆管在连接处相切;j根半椭圆管在热介质管厚度方向上的轴长均为a，10mm≤a≤50mm;j根半椭圆管在热介质管长度方向上的轴长按照排列顺序依次按的公比递增;在热介质管长度方向上轴长最长的半椭圆管外端与出口直管连通;在热介质管长度方向上轴长最短的半椭圆管外端与入口直管连通;入口直管设置在热介质管的热介质流出端;出口直管设置在热介质管的热介质流入端;i根热介质管的热介质流入端均与入流管连通;i根热介质管的热介质流出端均与出流管连通;i根入口直管与汇总入口管的i个出水口分别连通。i根出口直管与汇总出口管的i个入水口分别连通;汇总入口管的入水口与检测流道的出水口连通;
所述的吹脱模块包括吹脱塔、第一喷淋头、斜板、吹风管、风机、第四通断阀和废液收集箱;所述的斜板倾斜固定在吹脱塔的内腔，并将吹脱塔的内腔分隔为吹脱填料区和出风区;所述的吹脱填料区位于出风区的上方;吹脱填料区内设置有吹脱填料;所述的斜板上开设有多个通水孔;所述吹脱塔的侧面设置有入料门及出料门;第一喷淋头固定在吹脱塔内吹脱填料区的顶部;吹脱填料区的顶部开设有气相二甲胺出口;第一喷淋头的出水口朝向正下方;第一喷淋头的进水口与汇总出口管的出水口连通;所述的吹风管固定在吹脱塔内出风区的底部;吹风管上连接有多个支风管;所述的支风管上设置有多个朝向上方的出风口;吹风管的进风口与气泵的出气口连通;第四通断阀的输入口与开设在出风区底部的废液出口连通，输出口与废液收集箱的输入口连通;
所述的洗脱模块包括洗脱塔、第二喷淋头、第五通断阀、洗脱水泵、洗脱水箱和二甲胺收集箱;所述的洗脱塔内固定有洗脱隔断板;所述的洗脱隔断板上开设有多个透水孔;洗脱隔断板将吹脱塔的内腔分隔为洗脱填料区和回收区;所述的洗脱填料区位于回收区的上方;洗脱填料区内设置有洗脱填料;所述的第二喷淋头固定在洗脱塔内洗脱填料区的顶部;第二喷淋头的出水口朝向正下方;第二喷淋头与洗脱水泵的出水口连通;所述洗脱水泵的入水口与洗脱水箱的输出口连通;所述洗脱塔内回收区的顶部开设有气相输入口，底部开设有二甲胺溶液出口;气相输入口与吹脱模块的气相二甲胺出口连通;第五通断阀的输入口与二甲胺溶液出口连通，输出口与二甲胺收集箱的输入口连通。
2.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述的吹脱填料及洗脱填料均呈颗粒状;所述通水孔的孔径小于吹脱填料的颗粒尺寸;所述透水孔的孔径小于洗脱填料的颗粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述出料门的下边缘与斜板的顶面对齐;所述入料门的下边缘与吹脱填料的顶部对齐。
4.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述废水入口管的轴线与圆管的轴线垂直;所述废水入口管轴线与圆管轴线的间距等于圆管的内壁半径减去废水入口管的内壁半径。
5.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述药液入口孔的孔径为0.8mm。
6.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述的入流管与热介质升温装置的出口连通;所述的出流管与热介质升温装置的入口连通;热介质升温装置内储存有热介质，并通过天然气加热器进行热介质的加热;所述的热介质采用导热油。
7.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述的过滤模块还包括带轮、毛刷和传动带;两个带轮均支承在过滤箱内;两个带轮通过传动带连接;其中一个带轮由带轮电机驱动;所述的传动带上固定有毛刷;所述的毛刷设置在滤前区内，且毛刷的刷毛与滤网接触。
8.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述滤网的孔隙直径为0.3mm;所述的滤网竖直设置。
9.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：碱试剂容器装有氢氧化钠。
10.根据权利要求1所述的回收含二甲胺废水中二甲胺的装置，其特征在于：所述滤前区内壁的底面呈漏斗状。
说明书
回收含二甲胺废水中二甲胺的装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种回收含二甲胺废水中二甲胺的装置。
背景技术
二甲胺(DMA)又称为氨基二甲烷或N-甲基甲胺，英文名称： Dimethylamine，分子式C2H7N，分子量：45.08，易溶于水，对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用。合成革和人造革行业回收二甲基甲酰胺(DMF)过程中，于DMF回收装置精馏段产生的含二甲胺(DMA)废水，是合成革和人造革行业企业废水的主要废水来源。二甲胺具有挥发性，气味难闻，毒性大，而且有明显的致癌作用。而且二甲胺废水可生化性差，对环境、人体和生物体影响极大，是环保领域难处理的废水种类之一，已成为污水处理领域的研究热点。因此，设计一种能够回收含二甲胺废水中二甲胺的装置十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回收含二甲胺废水中二甲胺的装置。
本发明包括稀释模块、过滤模块、混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、检测流道和pH检测仪。所述的混合模块包括混合锥管、进药槽管和废水入口管。所述的混合锥管包括一体成型的圆管和第一圆台管;所述圆管的顶端封闭，底端与第一圆台管的大径口连通;所述第一圆台管的小径口为混合模块的混合输出口;开设在圆管侧面的废水输入口与废水入口管的出水口连通;所述废水入口管的轴线与圆管的轴线不共面;所述第一圆台管的外侧面上开设有多个药液入口孔。
所述的进药槽管由一体成型的第一圆环板、第二圆环板和第二圆台管组成。所述第一圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的大径端连接;所述第二圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的小径端连接;第一圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的大径端通过防水胶固定;第二圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的小径端通过防水胶固定;所述第二圆台管的外侧面上开设有药液输入口。
所述的稀释模块包括稀释箱、第一电机、第一转轴、第一叶轮、碱试剂容器、水源和第一通断阀。所述稀释箱的入药口与碱试剂容器的出药口连接，入水口与水源的出水口通过第一通断阀连通;所述的第一电机固定在稀释箱上;第一电机输出轴与第一转轴的一端固定;第一转轴的另一端伸入稀释箱内并与第一叶轮固定;稀释箱的出水口与混药装置内的药液输入口连通。
所述的过滤模块包括滤网、过滤箱、第二电机、反冲水箱、反冲水泵、第二通断阀、废料箱、第三通断阀和第二叶轮。所述的滤网固定在过滤箱内，并将过滤箱的内腔分隔为滤前区和滤后区;所述过滤箱的废水入口与废水排放口连通;所述的滤前区内固定有第二电机;所述第二电机的输出轴与第二叶轮固定;所述的滤前区内壁底面上开设有废料出口;所述第二通断阀的输入口与过滤箱的废料出口连通，输出口与废料箱连通;反冲水泵的入水口与反冲水箱连通，出水口与过滤箱的反冲入口连通;过滤箱的反冲入口位于滤网的上边缘处;第三通断阀的输入口与过滤箱的过滤出口连通，输出口与混药装置内废水入口管的入水口连通;所述混合模块的混合输出口与检测流道的入水口连通;过滤箱的过滤出口与滤后区直接连通;所述pH检测仪的检测头插入检测流道内。
所述的加热模块包括汇总入口管、换热器和汇总出口管。所述的换热器包括换热架、换热管和热介质管。i根热介质管平行固定在换热架上，1≤i≤10; i根换热管分别设置在i根热介质管内;所述的换热管由入口直管、出口直管和j根半椭圆管组成，3≤j≤20;j根半椭圆管依次排列相连;相邻的两根半椭圆管在连接处相切;j根半椭圆管在热介质管厚度方向上的轴长均为a， 10mm≤a≤50mm;j根半椭圆管在热介质管长度方向上的轴长按照排列顺序依次按所述的吹脱模块包括吹脱塔、第一喷淋头、斜板、吹风管、风机、第四通断阀和废液收集箱。所述的斜板倾斜固定在吹脱塔的内腔，并将吹脱塔的内腔分隔为吹脱填料区和出风区。所述的吹脱填料区位于出风区的上方。吹脱填料区内设置有吹脱填料。所述的斜板上开设有多个通水孔。所述吹脱塔的侧面设置有入料门及出料门。第一喷淋头固定在吹脱塔内吹脱填料区的顶部。吹脱填料区的顶部开设有气相二甲胺出口。第一喷淋头的出水口朝向正下方。第一喷淋头的进水口与汇总出口管的出水口连通。所述的吹风管固定在吹脱塔内出风区的底部。吹风管上连接有多个支风管。所述的支风管上设置有多个朝向上方的出风口。吹风管的进风口与气泵的出气口连通。第四通断阀的输入口与开设在出风区底部的废液出口连通，输出口与废液收集箱的输入口连通。
所述的洗脱模块包括洗脱塔、第二喷淋头、第五通断阀、洗脱水泵、洗脱水箱和二甲胺收集箱。所述的洗脱塔内固定有洗脱隔断板。所述的洗脱隔断板上开设有多个透水孔。洗脱隔断板将吹脱塔的内腔分隔为洗脱填料区和回收区。所述的洗脱填料区位于回收区的上方。洗脱填料区内设置有洗脱填料。所述的第二喷淋头固定在洗脱塔内洗脱填料区的顶部。第二喷淋头的出水口朝向正下方。第二喷淋头与洗脱水泵的出水口连通。所述洗脱水泵的入水口与洗脱水箱的输出口连通。所述洗脱塔内回收区的顶部开设有气相输入口，底部开设有二甲胺溶液出口。气相输入口与吹脱模块的气相二甲胺出口连通。第五通断阀的输入口与二甲胺溶液出口连通，输出口与二甲胺收集箱的输入口连通。
进一步地，所述的吹脱填料及洗脱填料均呈颗粒状。所述通水孔的孔径小于吹脱填料的颗粒尺寸。所述透水孔的孔径小于洗脱填料的颗粒尺寸。
进一步地，所述出料门的下边缘与斜板的顶面对齐。所述入料门的下边缘与吹脱填料的顶部对齐。
进一步地，所述废水入口管的轴线与圆管的轴线垂直;所述废水入口管轴线与圆管轴线的间距等于圆管的内壁半径减去废水入口管的内壁半径。
进一步地，所述药液入口孔的孔径为0.8mm。
进一步地，所述的入流管与热介质升温装置的出口连通。所述的出流管与热介质升温装置的入口连通。热介质升温装置内储存有热介质，并通过天然气加热器进行热介质的加热。热介质采用导热油。
进一步地，所述的过滤模块还包括带轮、毛刷和传动带;两个带轮均支承在过滤箱内;两个带轮通过传动带连接;其中一个带轮由带轮电机驱动;所述的传动带上固定有毛刷;所述的毛刷设置在滤前区内，且毛刷的刷毛与滤网接触。
进一步地，所述滤网的孔隙直径为0.3mm。所述的滤网竖直设置。
进一步地，碱试剂容器装有氢氧化钠。
进一步地，所述滤前区内壁的底面呈漏斗状。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明能够将含二甲胺废水中的二甲胺单独分离出来，并溶解回收。在降低废水污染程度的同时还大大提升了经济效益。
2、本发明在加热处理前先对废水进行了过滤处理，避免了废水中含有的固体杂质损伤加热模块。
3、本发明具有反冲能力，能够定时冲洗滤网，保证持续使用的效果。
4、本发明中吹脱塔能够通过入料门与出料门进行吹脱填料的更换。
5、本发明中换热管设置为沿长度方向轴长不相同的多个半椭圆管，使得换热管在热介质流出端处的换热性能优于热介质流入端的换热性能，进而补偿热介质流入端处的温度高于热介质流出端的温度，换热效果更佳均匀，不易产生多余的热应力。
6、本发明中半椭圆管的设计使得废水的流动加速度变化更加频繁和快速，进一步增加热交换性能。
7、本发明在废水的加热中，废水与导热油的流向相反，故相对速度大，热传递的效果好。
8、本发明通过将废水引导为旋流的方式，使得混合过程中稀释碱溶液与废水的对流更加激烈，大大加快了混合效率。
9、本发明通过在混合锥管侧面开设多个细小进水孔的方式，使得药品溶液的注入变为多点注入的形式，多点注入的形式能够大大加快混合进程。