公布日：2023.09.12
申请日：2023.06.15
分类号：C02F1/08(2023.01)I;C02F1/38(2023.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，包括预热器、一段降膜蒸发器、二段强制循环蒸发器、结晶出盐系统，蒸汽再压缩装置，尾气处理系统，预热器包括蒸馏水预热器和二次蒸汽预热器，所述蒸馏水预热器和二次蒸汽预热器通过管路顺次连接。该双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，可将双酚A废水中含有硫酸钠及微量的丙酮、苯酚等成分，经处理合格后排放，经过MVR装置处理，硫酸钠结晶盐后作为副产品，蒸馏水回收作为循环水装置的补水使用，并得到有价值的硫酸钠盐以及可以排放的冷凝水；结构简单、占地面积小，设备投资低，并且实现了处理双酚A生产废水并提取有价值的硫酸钠的自动化生产过程，生产效率高、对环境无破坏。
权利要求书
1.一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于：包括预热器，所述预热器包括蒸馏水预热器(3)和二次蒸汽预热器(5)，所述蒸馏水预热器(3)和二次蒸汽预热器(5)通过管路顺次连接；一段降膜蒸发器，所述一段降膜蒸发器包括一段降膜换热器(23)、第一降膜循环泵(8)、第二降膜循环泵(9)、降膜分离器(24)和一段转料泵(10)，所述一段降膜换热器(23)与所述第一降膜循环泵(8)、第二降膜循环泵(9)连接，所述一段转料泵(10)的出口与所述二段强制循环蒸发器连接；二段强制循环蒸发器，所述二段强制循环蒸发器包括二段强制循环换热器(25)、二段强制循环泵(11)、二段结晶分离器(26)和出料泵(27)，所述二段强制循环泵(11)入口连接有二段结晶分离器(26)，所述二段强制循环泵(11)出口连接有二段强制循环换热器(25)，所述二段强制循环换热器(25)的出口连接二段结晶分离器(26)；结晶出盐系统，所述结晶出盐系统包括稠厚器(28)、离心机(14)、母液罐(13)和母液泵(12)，所述母液泵(12)的入口连接有母液罐(13)，所述母液罐(13)与离心机(14)相连接，所述离心机(14)与稠厚器(28)相连接；蒸汽再压缩装置，所述蒸汽再压缩装置包括二次分离器(21)、压缩机(22)和积液泵(7)，所述压缩机(22)进口管道连接有二次分离器(21)，所述压缩机(22)的出口管道还连接有积液泵(7)；尾气处理系统，所述尾气处理系统包括真空泵冷却器(19)、真空泵(17)、尾气吸收塔(20)、脱水器(18)、预处理过滤器(16)和催化燃烧装置(15),所述真空泵冷却器(19)的一侧连接有真空泵(17)，所述真空泵(17)的一侧连接有尾气吸收塔(20)，所述尾气吸收塔(20)的一侧连接有脱水器(18)，所述脱水器(18)的一侧连接有预处理过滤器(16)，所述预处理过滤器(16)的一侧连接有催化燃烧装置(15)。
2.根据权利要求1所述的一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于：所述蒸馏水预热器(3)的一侧设置有原液储存罐(1)，所述蒸馏水预热器(3)与原液储存罐(1)之间设置有原液泵(2)，所述蒸馏水预热器(3)通过原液泵(2)与原液储存罐(1)连接，所述二次蒸汽预热器(5)与所述一段降膜蒸发器连接。
3.根据权利要求1所述的一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于：所述一段降膜换热器(23)与所述二次蒸汽预热器(5)连接，所述一段转料泵(10)的出口连接有二段强制循环蒸发器中的二段强制循环泵(11)。
4.根据权利要求1所述的一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于：所述二段结晶分离器(26)底部出口管道连接于出料泵(27)，所述出料泵(27)出口管道与稠厚器(28)连接，所述稠厚器(28)的出口管道与母液罐(13)相连接，所述母液泵(12)的出口管道连接于二段强制循环泵(11)入口，形成循环。
5.根据权利要求1所述的一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于：所述二次分离器(21)连接于二段结晶分离器(26)顶部，所述压缩机(22)出口管道连接于一段降膜换热器(23)和二段强制循环换热器(25)，所述压缩机(22)出口连接有积液泵(7)，所述积液泵(7)入口连接有蒸馏水罐(6)，所述蒸馏水罐(6)的出口连接有蒸馏水泵(4)，所述蒸馏水泵(4)的出口连接有蒸馏水预热器(3)。
6.根据权利要求1所述的一种双酚A生产废水处理设备及工艺，其特征在于：所述二次蒸汽预热器(5)与一段降膜换热器(23)连接，所述压缩机(22)与二段强制循环换热器(25)连接，所述二次蒸汽预热器(5)与真空泵冷却器(19)连接。
7.一种利用如权利要求6所述的设备进行双酚A生产废水资源化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、原液预热，将双酚A生产废水通入各个预热器中，双酚A生产废水先进入蒸馏水预热器(3)与二次蒸汽蒸馏水、鲜蒸汽蒸馏水换热、再进入二次蒸汽预热器(5)与二次蒸汽换热，升温至蒸发温度；S2、一段蒸发浓缩：预热后的双酚A生产废水进入一段降膜蒸发器进行蒸发浓缩，采用压缩机(22)压缩后的热源，浓缩至浓度达到25％；S3、二段蒸发结晶：经过一段蒸发浓缩的双酚A生产废水浓缩液通过一段转料泵(10)，转入二段强制循环蒸发器进行蒸发浓缩，也采用压缩机(22)压缩后的热源，浓缩至过饱和析出结晶，晶浆液通过出料泵(27)再转入稠厚器(28)进行固体增稠，最后进入离心机(14)内进行离心脱水，得到硫酸钠固体盐以及高浓母液，高浓母液进入母液罐(13)，然后通过母液泵(12)输送至二段强制循环泵(11)入口，形成循环；S4、蒸汽再压缩：降膜分离器(24)顶部的二次蒸汽进入二段结晶分离器(26)，二段结晶分离器(26)顶部的二次蒸汽进入二次分离器(21)，二次分离器(21)顶部的二次蒸汽进入压缩机(22)，经压缩机(22)压缩后的二次蒸汽部分进入一段降膜换热器(23)和二段强制循环换热器(13)。S5、尾气处理系统：一段降膜换热器(23)和二段强制循环换热器(13)的尾气经管道排出至二次蒸汽预热器(18)与原液换热后进入真空泵冷却器(19)，进一步冷凝后被抽入真空泵(17)中，然后排至尾气吸收塔(20)进行洗涤吸收，然后进入脱水器(18)进行脱水，脱完水后进入预处理过滤器(16)进行除水、除油、除微细粉尘，最后进入催化燃烧装置(15)将尾气处理完达标排放。
8.根据权利要求7所述的双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，其特征在于，所述压缩机(22)的温升为18℃，所述步骤S2和S3中得到的二次蒸汽温度为90℃，压力为70.1KPa，所述步骤S4中将所述二次蒸汽进压缩机(22)升温、升压至108℃、133.9KPa后部分进入一段降膜换热器(23)和二段强制循环换热器(13)。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种能耗低、自动化效率高的双酚A生产废水资源化利用设备及工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，包括
预热器，所述预热器包括蒸馏水预热器和二次蒸汽预热器，所述蒸馏水预热器和二次蒸汽预热器通过管路顺次连接；
一段降膜蒸发器，所述一段降膜蒸发器包括一段降膜换热器、第一降膜循环泵、第二降膜循环泵、降膜分离器和一段转料泵，所述一段降膜换热器与所述第一降膜循环泵、第二降膜循环泵连接，所述一段转料泵的出口与所述二段强制循环蒸发器连接；
二段强制循环蒸发器，所述二段强制循环蒸发器包括二段强制循环换热器、二段强制循环泵、二段结晶分离器和出料泵，所述二段强制循环泵入口连接有二段结晶分离器，所述二段强制循环泵出口连接有二段强制循环换热器，所述二段强制循环换热器的出口连接二段结晶分离器；
结晶出盐系统，所述结晶出盐系统包括稠厚器、离心机、母液罐和母液泵，所述母液泵的入口连接有母液罐，所述母液罐与离心机相连接，所述离心机与稠厚器相连接；
蒸汽再压缩装置，所述蒸汽再压缩装置包括二次分离器、压缩机和积液泵，所述压缩机进口管道连接有二次分离器，所述压缩机的出口管道还连接有积液泵；
尾气处理系统，所述尾气处理系统包括真空泵冷却器、真空泵、尾气吸收塔、脱水器、预处理过滤器和催化燃烧装置,所述真空泵冷却器的一侧连接有真空泵，所述真空泵的一侧连接有尾气吸收塔，所述尾气吸收塔的一侧连接有脱水器，所述脱水器的一侧连接有预处理过滤器，所述预处理过滤器的一侧连接有催化燃烧装置。
优选的，所述蒸馏水预热器的一侧设置有原液储存罐，所述蒸馏水预热器与原液储存罐之间设置有原液泵，所述蒸馏水预热器通过原液泵与原液储存罐连接，所述二次蒸汽预热器与所述一段降膜蒸发器连接。
优选的，所述一段降膜换热器与所述二次蒸汽预热器连接，所述一段转料泵的出口连接有二段强制循环蒸发器中的二段强制循环泵。
优选的，所述二段结晶分离器底部出口管道连接于出料泵，所述出料泵出口管道与稠厚器连接，所述稠厚器的出口管道与母液罐相连接，所述母液泵的出口管道连接于二段强制循环泵入口，形成循环。
优选的，所述二次分离器连接于二段结晶分离器顶部，所述压缩机出口管道连接于一段降膜换热器和二段强制循环换热器，所述压缩机出口连接有积液泵，所述积液泵入口连接有蒸馏水罐，所述蒸馏水罐的出口连接有蒸馏水泵，所述蒸馏水泵的出口连接有蒸馏水预热器。
优选的，所述二次蒸汽预热器与一段降膜换热器连接，所述压缩机与二段强制循环换热器连接，所述二次蒸汽预热器与真空泵冷却器连接。
本发明还提供一种利用的设备进行双酚A生产废水蒸发结晶工艺，其包括如下步骤：
优选的，所述的设备进行双酚A生产废水资源化利用工艺，包括如下步骤：
S1、原液预热，将双酚A生产废水通入各个预热器中，双酚A生产废水先进入蒸馏水预热器与二次蒸汽蒸馏水、鲜蒸汽蒸馏水换热、再进入二次蒸汽预热器与二次蒸汽换热，升温至蒸发温度；
S2、一段蒸发浓缩：预热后的双酚A生产废水进入一段降膜蒸发器进行蒸发浓缩，采用压缩机压缩后的热源，浓缩至浓度达到25％；
S3、二段蒸发结晶：经过一段蒸发浓缩的双酚A生产废水浓缩液通过一段转料泵，转入二段强制循环蒸发器进行蒸发浓缩，也采用压缩机压缩后的热源，浓缩至过饱和析出结晶，晶浆液通过出料泵再转入稠厚器进行固体增稠，最后进入离心机内进行离心脱水，得到硫酸钠固体盐以及高浓母液，高浓母液进入母液罐，然后通过母液泵输送至二段强制循环泵入口，形成循环；
S4、蒸汽再压缩：降膜分离器顶部的二次蒸汽进入二段结晶分离器，二段结晶分离器顶部的二次蒸汽进入二次分离器，二次分离器顶部的二次蒸汽进入压缩机，经压缩机压缩后的二次蒸汽部分进入一段降膜换热器和二段强制循环换热器。
S5、尾气处理系统：一段降膜换热器和二段强制循环换热器的尾气经管道排出至二次蒸汽预热器与原液换热后进入真空泵冷却器，进一步冷凝后被抽入真空泵中，然后排至尾气吸收塔进行洗涤吸收，然后进入脱水器进行脱水，脱完水后进入预处理过滤器行除水、除油、除微细粉尘，最后进入催化燃烧装置将尾气处理完达标排放。
优选的，所述压缩机的温升为18℃，所述步骤S2和S3中得到的二次蒸汽温度为90℃，压力为70.1KPa，所述步骤S4中将所述二次蒸汽进压缩机升温、升压至108℃、133.9KPa后部分进入一段降膜换热器和二段强制循环换热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明双酚A生产废水资源化利用设备及工艺，包括预热器、一段降膜蒸发器、二段强制循环蒸发器、结晶出盐系统，蒸汽再压缩装置，尾气处理系统，自动控制系统。利用该设备可将双酚A生产废水中含有硫酸钠及微量的丙酮、苯酚等成分，经处理合格后排放，经过MVR装置处理，硫酸钠结晶盐后作为副产品，蒸馏水回收作为循环水装置的补水使用，并得到有价值的硫酸钠盐以及可以排放的冷凝水，该设备结构简单、占地面积小，设备投资低，并且实现了处理双酚A生产废水并提取有价值的硫酸钠的自动化生产过程，生产效率高、对环境无破坏。
2、本发明双酚A生产废水资源化处理工艺，原料液首先进入预热系统，然后进入一段蒸发浓缩系统，二段蒸发结晶系统，三段结晶出盐系统，二次蒸汽进入压缩机提高热能，尾气进入尾气处理系统；该工艺步骤简单、能源消耗低、生产成本低廉，与常规工艺相比，采用MVR+尾气处理技术，是一种能耗低、自动化程度高的设备。
（发明人：鲍燕娟;张小江;陈竹林;赵拓）