Аппарат для очистки промышленных фенольных сточных вод

Аппарат для очистки промышленных фенольных сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЬИЛЕННЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный на смесительные и отстойные секции, установленньш по оси корпуса вращающийся вал с нешалками, помещенными в смесительные секции, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, он снабжен дополнительной камерой с размещенным на общем валу диспергируюлщм устройством, выполненным из кожуха, размещенного в нем транспортирующего шнека и кольцевого инжектора, при этом транспортирующий шнек выполнен коническим и его большее основание размещено в камере кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора .снабжен сетками.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) С 02 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3637618/23-26 (22) 22.08.83 (46) 28.02.85. Бюл., - 8 (72) А.Н. Филимонов, А.Ф. Махоткин, P.Õ. Замалиева, Л.Н. Филимонова, В.В. Григорьев и Е.Я. Гофтман (71) Казанский ордена Трудового Крас. ного Знамени химико-технологический институт им. С.М. Кирова (53) 628.162(088.8) (56) 1. Очистка производственных сточных вод. Под ред. Ю.И. Турского и др. Л., "Химия", 1967, с. 127. (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫНЛЕННЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий вертикальный цилиндрический

„„Я0„„1142449 А корпус, секционированный на смесительные и отстойные секции, установленный по оси корпуса вращающийся вал с Мешалками, помещенными в смесительные секции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, он снабжен дополнительной камерой с размещенным на обшем валу диспергирующим устройством, выполненным из кожуха, размещенного в нем транспортирующего шнека и кольцевого инжектора, при этом транспортирующий шнек выполнен коническим и его большее основание размещено в камере кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора снабжен сетками.

1 1142

Изобретение относится к очистке промьпппенных сточных вод методом экстракции.

Известно устройство, представляющее собой секционную экстракционную колонну с мешалками, содержащую вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте на отстойные и смесительные секции, по оси колонны установлен вращающийся вал с насаженными на него мешалками, помещенными в смесительные секции (1), К недостаткам данной колонны относится низкая интенсивность процесса массообмена, остаточная концентрация фенолов в очищенной воде, уходящей с колонны экстракции, находится- в пределах 250-500 мг/л, что не отвечает санитарным требованиям, предъявляемым к очищенной промышленной воде.

Процесс очистки промьппленных фенольных сточных вод от содержащихся в них фенолов имеет специфические особенности: фенолы, растворенные в сточных водах, могут легко окисляться кислородом воздуха, вследствие чего процесс экстракции фено,лов затрудняется и глубина извлечения их уменьшается; аммиак, содержащийся в сточных водах, повьппает рН воды и связывает часть фенолов, препятствуя экстракции последних, Цель изобретения — интенсификация процесса очистки.

Поставленная цель достигается 35 тем, что.в аппарате для очистки промышленных фенольных сточных вод, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте на смесительные и отстойные секции, 40 установленный по оси корпуса вращающийся вал с насаженными на него мешалками, помещенными в смесительные секции, снабжен дополнительной камерой с размещенным на общем валу дис- 45 пергирующим устройством, выполненным в виде помещенного в кожух транспортирующего шнека и кольцевого инжектора, причем транспортирующий шнек выполнен в виде конуса, и его боль- Я шое осйование помещено в камеру кольцевого сопла инжектора, а диффузор инжектора снабжен сетками.

На фиг.1 изображен аппарат для очистки промьппленных фенольных сточ- Я ных вод с приборами контроля процесса, продольный разрез; на фиг.2— узел 1 на фиг.1.

449 2

Аппарат для очистки промышленных фенольных сточных «од состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого по оси аппарата расположен вращаЬщийся вал 2 с насаженными на него мешалками 3. Аппарат по высоте секционирован на- смесительные и отстойные секции с помощью перегородок

4 и 5 с каналами 6 и 7 для перетока легкой и тяжелой фаз соответственно; коаксиально валу в центральной части аппарата установлены неподвижные цилиндры 8 и 9 с перфорацией на участках, прилегающих к перегородкам 4 и 5. Цилиндры 8 и 9 образуют гидрозатворы 10 и 11 для легкой и тяжелой фаз. Перегородки 4 и 5 и гидрозатворы 10 и 11 образуют секционированные отстойные камеры для проконтактировавших фаз. В верхней части аппарат снабжен дополнительной камерой 12 с размещенным на общем валу диспергирующим устройством, выполненным в виде помещенного в кожух 1 3 транспор тирующего шнека 14 и кольцевого инжектора, включающего в кольцевой диффузор 15 и кольцевое сопло, образованное крышкой 16 и кожухом 13, разделенное радиальной перегородкой

17. Пнек и кольцевой инжектор крепятся на валу 2 посредством втулки

18. В диффузоре помещена сетка 19.

Герметизация вращающегося вала 2 и перегородки 4 камеры 12 осуществляется с помощью втулки 20. Кроме того, в аппарате имеется патрубок 21, при-! емная камера 22, радиальные лопатки

23, патрубок 24, штуцера 25 и 26, отстойная секция 27, гидрозатвор 28, коалеспирующее устройство 29, насадочная часть 30, сепарационная секция 31, патрубок 32, каналы 33, отстойная секция 34, патрубок 35, штуцер 36,каналы 37, штуцер .38, вакуумлиния 39, линия 40 отвода кислых газове

Аппарат. содержит приборы контроля и автоматики: раскодомер 41, анализа-,ор 42 концентрации фенола, корректирующее устройство 43, усилитель 44 сигнала, регулятор 45, датчик 46 расхода экстрагента, регулирующий клапан

47, расходомер 46 фенольной воды, датчик 49, вычисляющее устройство 50, датчик 51 уровня, приемное устройство 52 сигнала, корректор 53. сигнала, регуляторы 54 и 55 расходов фенольной воды и кислых газов соответст3 11 венно, датчики 56 и 57, регулировочные клапаны 58 и 59.

Аппарат для очистки промышленных фенольных сточных вод работает следующим образом.

Тяжелая фаза через патрубок 21 подается в приемную камеру 22 вращаю. щегося сопла инжектора, откуда с помощью радиальных лопаток 23 отбрасывается в верхнюю камеру сопла, образованного крышкой 16 и перегородкой

17, и далее под действием центробежной силы смесь капель и струй фенольной воды выбрасывается в диффузор 15 инжектора, инжектируя поступающую через патрубок 24 в камеру

12 смесь кислых газов (сероводород и окись углерода). Образующаяся высокодисперсная змульсионная смесь воды и кислых газов, интенсивно взаимодействуя между собой, при движении в диффузоре ударяется о металлическую сетку, благодаря чему.происходит дальнейшее дробление тяжелой фазы (фенольной воды) с обновлением межфазной поверхности, При выходе из диффузора проконтактировавшие фазы сепарируются. Газ заполняет верхнюю часть камеры, а жидкость — ее нижнюю часть, откуда она шнеком 14 подхватывается и транспортируется в нижнюю камеру кольцевого сопла, образованную кожухом 13 и перегородкой 17, и далее под действием центробежных сил тяжелая фаза (фенольная вода) выбрасывается в диффузор, инжектируя смесь кислых газов.

Очищенная от аммиака и кислорода воздуха фенольная вода через штуцера 25 и 26 поступает в нижнюю часть отстойной секции 27 и далее — через гидрозатвор 28 и смесительную секцию колонны, куда поступает с ниже-! расположенной секции отстаивания легкая фаза (например, диизопропило. вый эфир или другой экстрагент).

При вращении мешалок 3 создается высокоразвитая межфаэная поверхность благодаря интенсивному дроблению взаимодействующих фаз. Перемешанные фазы отбрасываются к периферии камер смешения. Пройдя коалисцирующее устройство 29, выполненное, например, из металлической проволоки, капли тяжелой фазы коалесцируют, далее поступают в насадочную часть 30, выполненную из набора радиальных криволинейных пластин. В каналах, обра

42449 4

S

35 зованных криволинейными "радиальными пластинами, благодаря тонкослойному ламинарному течению и действию центробежных сил происходит дальнейшая сепарация фаэ. Отсепарированная тяжелая фаза по каналам 7 поступает в сепарационную секцию 31. Окончательно отсепарировавшись, тяжелая фаза через гидрозатвор 11, образованный неподвижными цилиндрами и патрубком

32, по каналам 33 поступает в нижерасположенную смесительную секцию.

Пройдя все секции контакта, сепарированная тяжелая фаза поступает в отстояную секцию 34, откуда через патрубок 35 выводится из аппарата.

Легкая фаза через штуцера Зб и

38 поступает в нижнюю смесительную секцию. Проконтактировав и пройдя сепарационные элементы по каналам 6, легкая фаза поступает в сепарационные секции 31. Окончательно отсепарированная легкая фаза через гидрозатворы 10, образованные цилиндрами 9 и патрубками 32, по каналам 37 поступает в вьпперасположенную смесительную секцию. Пройдя все ступени контакта и сепарирования, легкая фаза поступает в секцию 27, откуда через штуцер 38 легкая фаза выводится иэ аппарата. Благодаря наличию перегородок 4 и 5 с каналами 6 и 7 и гидрозатворов 10 и 11 организуется направ. ленное движение фаз и хорошая их сепарация с созданием четкой границы раздела фаз в секциях..

В случае остановки аппарата в гравитационных отстойных секциях остаются тяжелая и легкая фазы, следовательно, предлагаемый аппарат очень быстро выводится на рабочий режим.

Для повышения интенсивности про" . цесса извлечения фенола из сточных вод целесообразно диспергировать. тяжелую фазу, для чего при пуске аппарата в работу после остановки вначале подают в аппарат при вращающемся вале только легкую фазу. Подачу в аппарат тяжелой воды следует начи,нать только тогда, когда иэ аппарата начинает выходить через штуцер 38 легкая фазы. При пуске аппарата после

его вскрытия, например, ремонта, осмотра,. и т.д., аппарат постепенно заполняется легкой фазой при открытом штуцере 38 с целью вытеснения воздуха иэ аппарата. Освобождение дополнительной камеры 12 от воздуха производится по вакуум-линии 39.

В рабочем режиме насыщенные аммиаком и кислородом воздуха кислые газы отводятся из аппарата по линии 40.

В качестве примера на фиг,1 приведена схема автоматического регулирования работы аппарата для очистки промышленных фенольных сточных вод.

Выход очищенной фенольной воды (рафината) из аппарата измеряется расходомером 41, концентраци фенола в рафинате измеряется анализатором 42 качества. Выходные сигналы из датчиков поступают на устройство 43, вычисляющее содержание фенола в рафинате, выходной сигнал которого, прой. дя через усилитель 44 сигнала для изменения коэффициента усиления, корректирует задание регулятору 45 расхода экстрагента. Переменной величиной регулятора 45 является выход с датчика 46 расхода экстрагента, Сигнал управляющего воздействия с регулятора 45 поступает на регулирующий клапан 47, который изменяет количество экстрагента пропорционально содержанию фенола в рафинате.

Расход очищенной от аммиака и кислорода воздуха фенольной воды, измеряется расходомером 48, а концентрация фенола в ней- — анализатором качества. Выходные сигналы из датчиков поступают на устройство 50, вычисляющее содержание фенола в воде

142449 б поступающей на экстракцию. Количество удаленного из воды аммиака и кислорода воздуха зависит от интенсивности циркуляций воды в камере

12, которая, в свою очередь, определяется уровнем жидкости в камере (степенью погружения транспортирующего шнека в жидкость), Выходные сигналы от датчика 51 уровня и устройст. .10 ва 50 поступают в устройство 52, выходной сигнал которого проходит через корректор 53 для изменения коэффициента усиления, корректирует задание регулятором 54 и 55 расхода

1S фенольной воды и кислых газов. Переменной величиной регуляторов 54 и 55 является выход с датчиков 56 и 57 расхода воды и кислых газов соответственно; Сигналы управляющего воэ20 действия с регуляторов 54 и 55 поступают на регулировочные клапаны

58 и 59, которые изменяют количество кислых газов пропорционально, а количество фенольной воды — обратно

25 пропорционально содержанию фенола в воде, поступающей на экстракцию.

При необходимости очистки легкой фазы аналогично камере 12 может быть установлена камера в нижней части аппарата

Применение предлагаемого аппарата для очистки промьппленных фенольных сточных вод позволит достичь степени извлечения 95-97 .

1142449 йнону

У

Фиг.1

i 142449

Составитель Л. Суханова

Редактор И. Ковальчук Техред Т.Фанта

Корректор И. Зрдейи

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 646/23 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5