公布日：2023.09.22
申请日：2023.07.11
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/74(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/02(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种新型湿式氧化废水处理系统，该系统包括废碱液罐、升压泵、有可调节式NaOH溶液添加器，在所述气液分离器的出口设置有用于实时监控出水pH值的pH在线分析仪；升压泵的出口管道与预热器相连，预热器的后端依次连接空气混合器、反应器，空气混合器外接空压机，预热器还与冷却器相连，冷却器与气液分离器相连，气液分离器向后接有两条管道；液体部分送入中和装置，通过调控溶液的pH值，控制排入污水池的pH值在6-9后排放。采用本方案可以解决预热器堵塞问题、满足反应中氢氧根浓度，实时控制酸碱度减少逆反应产生的安全问题，可以减少能源消耗，降低反应压力，降低反应温度，可减少设备投资。
权利要求书
1.一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，包括废碱液罐，所述废碱液罐中的有机废液从工厂中不同的管道中收集，有机废液集中流至废碱液罐中，废碱液罐的出液管末端与升压泵相连，废碱液与脱盐水在管道混合器中混合，同时在废碱液罐与升压泵连接管道段设置有可调节式NaOH溶液添加器，在所述气液分离器的出口设置有用于实时监控出水pH值的pH在线分析仪，控制输出的溶液呈碱性；所述升压泵的出口管道与预热器相连，所述预热器的后端依次连接空气混合器、反应器，所述空气混合器外接空压机，所述反应器将反应后的气体通过管道又回流至预热器，通过阀门控制预热器中的气液混合物是否再次进入反应器段反应或排向冷却器，与冷却器中的冷却水进行换热，降低气液混合物的温度；所述气液分离器向后接有两条管道，气体部分引入排气罐中，检测合格后排入大气；液体部分送入中和装置，通过调控溶液的pH值，控制排入污水池的溶液pH值在6-9之间。
2.如权利要求1所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，所述废碱液罐与升压泵之间还设有过滤器，废碱液通过升压泵加压至6.0MPa后向预热器传送。
3.如权利要求1所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，所述废碱液与空气在反应器中发生氧化反应，反应器顶部控制压力为2.7-3.0Mpa、温度为190℃-240℃，反应后的物料经反应器顶部的出口排出，经过回流管道进入预热器中，与反应前的物料混合换热，温度降至190℃。
4.如权利要求1所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，所述预热器向冷却器排放的物料与冷却水换热后温度降至55℃，排入气液分离器中，气相经气液分离器顶部出口，经压力控制阀、孔板减压后排至放空，再经放空罐顶部放空管排放至大气。液相通过气液分离器底部出口的液位控制阀排出装置。
5.如权利要求1所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，在启动阶段，所述气液分离器顶部排气管线压力控制阀的设定压力为2.0Mpa，此设定值低于反应器底部的蒸汽压力值0.1MPa，所述气液分离器液相出口液位控制阀的液位控制值为50％；在升温阶段，所述气液分离器液位达到50％，且液位控制稳定后，打开反应器底部的蒸汽入口阀门，远程逐步开启蒸汽流量调节阀，控制反应器顶部的温度指示仪表指示的温度上升速度低于50℃/h；在升压反应阶段，所述气液分离器，排气管路上的压力控制阀的压力设定范围为2.7-3.0MPaG。
6.如权利要求5所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，在启动阶段，所述空压机中的压缩空气流量调节阀为空气混合器以及反应器内的系统升压，压力升高速度控制在0.2MPa/min，压力稳定在2.0MPa。
7.如权利要求6所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，在升压反应阶段，通过控制NaOH溶液添加器向废碱液罐与升压泵连接段加入10％的NaOH溶液，控制空压机的压缩空气流量至500Nm3/h，控制反应器的底部温度为195℃。
8.如权利要求7所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，在升压反应阶段，控制从气液分离罐排出溶液的pH值大于11。
9.如权利要求8所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，所述中和装置包括中和罐，用于调控中和罐内溶液的注酸泵、注碱泵，所述注酸泵与50％的硫酸罐相连并控制中和罐溶液的pH值；所述注碱泵与10％的碱液罐相连并控制中和罐溶液的pH值，所述中和装置中还设有用于循环溶液的循环泵。
10.如权利要求9所述的一种新型湿式氧化废水处理系统，其特征在于，所述中和罐设有液位高度触点，当中和罐液位处于低液位触点时，循环泵停止；当中和罐液位处于中间液位触点时，循环泵启动；当中和罐的pH值大于等于9.0注酸泵启动，PH值小于等于8.5注酸泵停止；当中和罐的pH值小于等于6.5碱泵启动，PH值7.0碱泵停止。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种新型湿式氧化废水处理系统及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本申请的发明提供了一种新型湿式氧化废水处理系统，包括废碱液罐，所述废碱液罐中的有机废液从工厂中不同的管道中收集，有机废液集中流至废碱液罐中，废碱液罐的出液管末端与升压泵相连，废碱液与脱盐水在管道混合器中混合，同时在废碱液罐与升压泵连接管道段设置有可调节式NaOH溶液添加器，在所述气液分离器的出口设置有用于实时监控出水pH值的pH在线分析仪，控制输出的溶液呈碱性；
所述升压泵的出口管道与预热器相连，所述预热器的后端依次连接空气混合器、反应器，所述空气混合器外接空压机，所述反应器将反应后的气体通过管道又回流至预热器，通过阀门控制预热器中的气液混合物是否再次进入反应器段反应或排向冷却器，与冷却器中的冷却水进行换热，降低气液混合物的温度；
所述气液分离器向后接有两条管道，气体部分引入排气罐中，检测合格后排入大气；液体部分送入中和装置，通过调控溶液的pH值，控制排入污水池的溶液pH值在6-9之间。
优选地，所述废碱液罐与升压泵之间还设有过滤器，废碱液通过升压泵加压至6.0MPa后向预热器传送。
优选地，所述废碱液与空气在反应器中发生氧化反应，反应器顶部控制压力为2.7-3.0Mpa、温度为190℃-240℃，反应后的物料经反应器顶部的出口排出，经过回流管道进入预热器中，与反应前的物料混合换热，温度降至190℃。
优选地，所述预热器向冷却器排放的物料与冷却水换热后温度降至55℃，排入气液分离器中，气相经气液分离器顶部出口，经压力控制阀、孔板减压后排至放空，再经放空罐顶部放空管排放至大气。液相通过气液分离器底部出口的液位控制阀排出装置。
优选地，在启动阶段，所述气液分离器顶部排气管线压力控制阀的设定压力为2.0Mpa，此设定值低于反应器底部的蒸汽压力值0.1MPa，所述气液分离器液相出口液位控制阀的液位控制值为50％；在升温阶段，所述气液分离器液位达到50％，且液位控制稳定后，打开反应器底部的蒸汽入口阀门，远程逐步开启蒸汽流量调节阀，控制反应器顶部的温度指示仪表指示的温度上升速度低于50℃/h；在升压反应阶段，所述气液分离器，排气管路上的压力控制阀的压力设定范围为2.7-3.0MPaG。
优选地，在启动阶段，所述空压机中的压缩空气流量调节阀为空气混合器以及反应器内的系统升压，压力升高速度控制在0.2MPa/min，压力稳定在2.0MPa。
优选地，在升压反应阶段，通过控制NaOH溶液添加器向废碱液罐与升压泵连接段加入10％的NaOH溶液，控制空压机的压缩空气流量至500Nm3/h，控制反应器的底部温度为195℃。
优选地，在升压反应阶段，控制从气液分离罐排出溶液的pH值大于11。
优选地，所述中和装置包括中和罐，用于调控中和罐内溶液的注酸泵、注碱泵，所述注酸泵与50％的硫酸罐相连并控制中和罐溶液的pH值；所述注碱泵与10％的碱液罐相连并控制中和罐溶液的pH值，所述中和装置中还设有用于循环溶液的循环泵。
优选地，所述中和罐设有液位高度触点，当中和罐液位处于低液位触点时，循环泵停止；当中和罐液位处于中间液位触点时，循环泵启动；当中和罐的pH值大于等于9.0注酸泵启动，PH值小于等于8.5注酸泵停止；当中和罐的pH值小于等于6.5碱泵启动，PH值7.0碱泵停止。
本发明的有益效果：
1、本发明通过将现有的空压机将空气压入预热器前的步骤更改为将空气注入预热器后，并增加空气混合器，利用空气混合器将气体集中排入反应器中反应，避免在预热器中直接进行反应，导致预热器的堵塞；
2、本发明克服了废碱液中的碱含量不足以满足氢氧根浓度，不利于后续氧化反应的操作，为此设计在气液分离器的出口设置PH在线分析仪，以保证湿式氧化反应过程氢氧根过量的环境中进行，试试控制注入碱量，既保证了氧化反应的安全性，防止逆反应生成硫化氢，减少安全隐患的产生，保证湿式氧化出水COD小于500mg/L，硫化物小于1mg/L，PH大于11。
3、本发明增加中和系统，保证排入污水池的水PH值在6-9之间，减少了排出的污水对环境的影响。
4、本发明的方案可以在反应压力为2.7-3.0MPa和入口温度在190-240℃之间，可以减少能源消耗，降低反应压力，降低反应温度，可减少设备投资。
（发明人：黄曹君;李红光;苏仕阳;李川川;张敏）