專利名稱：用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水的處理，特別涉及一種用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的方法和裝置。
目前，在化學制藥工業(yè)中，容易產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，有的含有大量的硫酸銨，比如在吡唑酮類原料藥物的生產(chǎn)過程中就極易產(chǎn)生大量的含硫酸銨的工業(yè)廢水，這些廢水中由于存在嚴重的腐蝕性和許多粘稠的膠狀未知物(下稱“膠體”)，難以進行處理；同時因為此類廢水含有硫酸銨，農(nóng)業(yè)上可以當作氮肥，但是卻不易運輸和貯存，常用的處理方法一般將廢液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮，然后自然涼干，但是蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的廢氣對設(shè)備腐蝕較嚴重，因此多數(shù)廠家一般都將廢水排掉，還易造成了環(huán)境污染。
由于我國是嚴重缺鉀的國家，因此鉀肥價格相應(yīng)比較昂貴。本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)狀，找出一種即能處理此類工業(yè)廢水的方法，而且能制備易于運輸且經(jīng)濟價值更高的農(nóng)用鉀肥，如硫酸鉀和氯化銨鉀。本發(fā)明還提供該方法的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的方法，(1)先將含硫酸銨的工業(yè)廢水進行預(yù)處理，然后調(diào)整到一定的濃度后，注入到1#轉(zhuǎn)化罐中，同時在攪拌下加入氯化鉀；硫酸銨∶氯化鉀(摩爾數(shù))＝1∶2，反應(yīng)溫度控制在50～70℃；(2)混合液通過液下泵轉(zhuǎn)到2#轉(zhuǎn)化罐中，并繼續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度控制在50～70℃；(3)反應(yīng)液轉(zhuǎn)至3#轉(zhuǎn)化罐中，反應(yīng)溫度控制在50～70℃，再經(jīng)離心、蒸發(fā)。
通過三個轉(zhuǎn)化罐，可以使反應(yīng)在連續(xù)進行的同時，達到均勻反應(yīng)。
所述的廢水的預(yù)處理就是先將廢水中的膠體除去，方法是將廢水注入預(yù)處理罐中，預(yù)處理罐的底部設(shè)有微氣泡發(fā)生器，產(chǎn)生的微氣泡以一定的角度射向母液，母液在微氣泡的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，同時大量的微氣泡附著在膠體上，使膠體受到微氣泡的浮力上升至液面，并隨母液一起旋轉(zhuǎn)，由設(shè)在液面處的膠體過濾收集裝置將膠體除去。
所述的調(diào)整廢水的濃度是指因為廢水中硫酸銨的含量是不確定的，通過將廢水中的硫酸銨的濃度調(diào)整到一定的數(shù)值，便于定量加入氯化鉀；調(diào)整濃度是在兩個貯液罐中分別進行，當在一個貯液罐中調(diào)整濃度時，另一個貯液罐向1#轉(zhuǎn)化罐中注入。
當1#轉(zhuǎn)化罐中混合液達到轉(zhuǎn)化罐使用要求體積時(最小體積滿足攪拌要求，最大體積不致于因攪拌而使混合液流出)，最好是達到轉(zhuǎn)化罐三分之二體積時，再通過液下泵轉(zhuǎn)到2#轉(zhuǎn)化罐中，并繼續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度控制在50～70℃；當反應(yīng)液在2#轉(zhuǎn)化罐中溢流到3#轉(zhuǎn)化罐中，反應(yīng)溫度控制在50～70℃，繼續(xù)反應(yīng)，當反應(yīng)液加到三分之二體積或上述達到轉(zhuǎn)化罐使用要求體積時，離心分離得到硫酸鉀晶體，母液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、離心分離得氯化銨鉀晶體。反應(yīng)液加到三分之二體積時為最好。
一種用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的裝置，包括預(yù)處理罐、貯液罐、轉(zhuǎn)化罐、結(jié)晶蒸發(fā)器和離心機，貯液罐在預(yù)處理罐和轉(zhuǎn)化罐之間，轉(zhuǎn)化罐的出料端與離心機相聯(lián)。
所述的裝置，轉(zhuǎn)化罐有1#、2#、3#三個，1#與2#之間聯(lián)有液下泵，2#與3#之間聯(lián)有溢流管道。
所述的裝置，離心機與結(jié)晶蒸發(fā)器之間連有母液貯罐。
所述的裝置，所用的結(jié)晶蒸發(fā)器是管外沸騰旋液式結(jié)晶蒸發(fā)器。
所述的預(yù)處理罐底部設(shè)有微氣泡發(fā)生器，微氣泡發(fā)生器發(fā)出的微氣泡射出方向與預(yù)處理罐徑向垂直，并與預(yù)處理罐的垂線方向有一定夾角，夾角的范圍在18～25°。
所述的預(yù)處理罐的上部液面處設(shè)有膠體過濾收集裝置，固定在預(yù)處理罐罐壁上；膠體過濾收集裝置主要由濾網(wǎng)組成。
本發(fā)明的優(yōu)點是對含硫酸銨的工業(yè)廢水處理，從廢水的預(yù)處理到離心得到產(chǎn)品，全過程完全連續(xù)操作，經(jīng)處理的廢水可達到環(huán)保排放標準，減少了環(huán)境污染，而且生產(chǎn)出高價值的復合鉀肥，同時相應(yīng)了也降低了工業(yè)的生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述


圖1是本發(fā)明的裝置圖；圖2是預(yù)處理罐的示意圖；圖3是微氣泡發(fā)生器的俯視圖；圖4是微氣泡的出氣孔的剖視圖。
圖中，1是預(yù)處理裝置，2、3分別是1#、2#硫酸銨母液罐，4是硫銨母液流量計，5是氯化鉀稱量系統(tǒng)，6、7、8分別是1#、2#、3#轉(zhuǎn)化罐，9是硫酸鉀離心機，10是氯化銨鉀母液罐，11是蒸發(fā)結(jié)晶器，12是氯化銨鉀離心機，13是微氣泡發(fā)生器，14是膠體自動收集器，15是微氣泡的出氣孔。
廢水經(jīng)預(yù)處理除去膠體后的硫酸銨母液用泵泵入1#、2#硫酸銨母液罐中，將濃度調(diào)整到硫酸銨的含量為35％，兩個硫酸銨母液罐交替使用，然后將硫酸銨母液通過流量計4以3730kg/小時的速度注入1#轉(zhuǎn)化罐中，同時通過氯化鉀稱量系統(tǒng)5以1500kg/小時的速度加入氯化鉀，隨時攪拌，并控制1#轉(zhuǎn)化罐6中的反應(yīng)溫度在50～70℃，當1#轉(zhuǎn)化罐中的液位達到三分之二時，打開1#轉(zhuǎn)化罐6的液下泵將混合料液打入2#轉(zhuǎn)化罐7中，攪拌，維持液溫在50～70℃。2#轉(zhuǎn)化罐7中料液溢流入3#轉(zhuǎn)化罐8中，攪拌并維持液溫在50～70℃，當液位達到三分之二時，轉(zhuǎn)入硫酸鉀離心機9中離心，不斷分離出硫酸鉀結(jié)晶，及氯化銨鉀母液，將該母液轉(zhuǎn)入母液罐10中，再泵入蒸發(fā)結(jié)晶器11中濃縮，達到一定濃度后，泵入氯化銨鉀離心機12離心，分離出氯化銨鉀結(jié)晶，母液流入母液罐10中，同時將母液罐10中母液不斷用母液泵泵入蒸發(fā)結(jié)晶器11中，以維持蒸發(fā)結(jié)晶器11中的正常液位。
這樣每小時可生產(chǎn)硫酸鉀1500kg，氯化銨鉀1275kg，其投入產(chǎn)出關(guān)系為(質(zhì)量)氯化鉀∶硫酸鉀∶氯化銨鉀＝1∶1∶0.85，按照每噸價格氯化鉀1200元，硫酸鉀2050元，氯化銨鉀750元計算，則每生產(chǎn)1噸硫酸鉀(不計廢水)可獲毛利1600元，經(jīng)濟效益十分可觀。
權(quán)利要求
1.一種用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的方法，其特征是(1)先將含硫酸銨的工業(yè)廢水進行預(yù)處理，注入到1#轉(zhuǎn)化罐中，同時在攪拌下加入氯化鉀；硫酸銨∶氯化鉀(摩爾數(shù))＝1∶2，反應(yīng)溫度控制在50～70℃；(2)混合液通過液下泵轉(zhuǎn)到2#轉(zhuǎn)化罐中，并繼續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度控制在50～70℃；(3)反應(yīng)液轉(zhuǎn)至3#轉(zhuǎn)化罐中，反應(yīng)溫度控制在50～70℃，再經(jīng)離心、蒸發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的預(yù)處理是在預(yù)處理罐中，由微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生的微氣泡除去膠體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是反應(yīng)液從2#轉(zhuǎn)化罐中溢流到3#轉(zhuǎn)化罐中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是反應(yīng)液在3#轉(zhuǎn)化罐中占三分之二體積時，離心分離得到硫酸鉀晶體，母液再經(jīng)離心、蒸發(fā)得到氯化銨鉀晶體。
5.一種用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的裝置，其特征是該裝置由預(yù)處理罐、貯液罐、轉(zhuǎn)化罐、母液貯罐、結(jié)晶蒸發(fā)器和離心機組成，貯液罐在預(yù)處理罐和轉(zhuǎn)化罐之間，轉(zhuǎn)化罐的出料端與離心機相聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是轉(zhuǎn)化罐有1#、2#、3#三個，1#與2#之間聯(lián)有液下泵，2#與3#之間聯(lián)有溢流管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是所述的預(yù)處理罐設(shè)有微氣泡發(fā)生器和膠體過濾收集裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的裝置，其特征是預(yù)處理罐中微氣泡發(fā)生器發(fā)出的微氣泡射出方向與預(yù)處理罐徑向垂直，與預(yù)處理罐垂線方向的夾角是18～25°。
全文摘要
本發(fā)明提供了利用含硫酸銨的工業(yè)廢水制備硫酸鉀和氯化銨鉀的方法及其制備裝置,先將工業(yè)廢水預(yù)處理,然后調(diào)整到一定的濃度,再注入轉(zhuǎn)化罐中反應(yīng),后經(jīng)離心、結(jié)晶蒸發(fā)濃縮即得;制備裝置包括預(yù)處理罐、貯液罐、轉(zhuǎn)化罐、結(jié)晶蒸發(fā)器和離心機。本發(fā)明對工業(yè)廢水的處理可以自成系統(tǒng),全過程完全連續(xù)操作,經(jīng)處理的廢水可達到環(huán)保排放標準,減少了環(huán)境污染,而且產(chǎn)品經(jīng)濟價值高,降低了工業(yè)的生產(chǎn)成本。
文檔編號C05D1/00GK1336323SQ00111259
公開日2002年2月20日 申請日期2000年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月2日
發(fā)明者于祖榮, 梁孝成, 張秀文, 梁濟, 趙繼善, 祝延齡 申請人:山東新華工貿(mào)股份有限公司