一种己内酰胺生产废水的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种己内酰胺生产废水的处理系统及方法。该处理系统包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应器，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；氧化反应器出来的氧化水从所述热源进口进入所述废水换热器中，所述热源出口连接有成品罐，所述物料进口与所述原水罐连接，所述物料出口连接所述废水加热器，所述氧化反应器内设置有微界面发生系统，所述微界面发生系统用于分散破碎气体成气泡。本发明专利技术的处理系统通过布设了微界面发生器后，提高反应相界面的接触，不需要使用催化剂、或者少添加催化剂也能获得良好的废水处理效果。加催化剂也能获得良好的废水处理效果。加催化剂也能获得良好的废水处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种己内酰胺生产废水的处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及己内酰胺生产废水处理领域，具体而言，涉及一种己内酰胺生产废水的处理系统及方法。

技术介绍

[0002]己内酰胺是一种重要的化工材料，主要用途是通过聚合生成聚氨醋，可进一步加工成纤维、塑料、薄膜等。国内己内酰胺的主要生产方法是甲苯法和苯法，但最后都是通过环己酮肟液相贝克曼重排反应得到己内酰胺，这种工艺反应速度快、转化率高，但其产生的废水处理难度较大。废水中主要含有己内酰胺、硫铵、乙酸、甲苯、苯甲酸、环己烷羧酸、环己烷羧酸磺酸、六氢苯甲酸、环己烷等成分，有机物种类繁多，COD值高，盐含量高，可生化性差。
[0003]现有技术中，对己内酰胺工业废水通常采用化学氧化法处理，如芬顿法或湿式氧化法。由于己内酰胺废水的COD为5000-30000mg/L，利用芬顿法处理会消耗大量的H2O2，处理成本较高，而湿式氧化法则存在设备要求高、反应时间长、COD消除率低等缺陷。
[0004]在湿式氧化处理过程中，通过采用催化剂后，虽然会一定程度的缩短反应时间，且降低操作温度和压力，但是采用了催化剂后本身成本比较高，后续反应结束后，还要考虑催化剂的后续回收、处理的问题，操作非常不便，无形之中多增加了很多后续工作。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种己内酰胺生产废水的处理系统，该处理系统通过布设微界面发生器后，提高了两相之间的传质效果，该微界面发生器可以将气泡打碎成微米级别的气泡，从而增加气相与液相之间的相界面积，使得氧气可以与己内酰胺生产废水更好的融合形成气液乳化物，提高氧化反应效率，同时由于己内酰胺生产废水中的氧气被打碎成小气泡后，气体体积变小，从而减缓了气泡上浮的浮力，使得氧气在己内酰胺生产废水中停留的时间更长，进一步提高反应效率，增加了反应相界面的传质效果。
[0007]同时，通过采用了微界面发生器后，整个处理系统不需要采用催化剂，就可以实现操作，不采用催化剂不仅节约了成本，还免去了催化剂需要后续回收、处理，造成二次污染的问题的出现，整个处理方法操作更为简便快捷，操作流程也相应的简化许多。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述处理系统进行己内酰胺生产废水的处理方法，该处理方法操作简便、操作条件更加温和，能耗低，处理后的己内酰胺生产废水中，有害物去除率可达99％左右，值得广泛推广应用。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种用于处理己内酰胺生产废水的废水处理系统，包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应器，废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；
[0011]氧化反应器出来的氧化水从热源进口进入废水换热器中，热源出口连接有成品罐，物料进口与原水罐连接，物料出口连接废水加热器；
[0012]氧化反应器内设置有微界面发生系统，微界面发生系统用于分散破碎气体成气泡，微界面发生系统包括上下布置的第一微界面发生器以及第二微界面发生器，第一微界面发生器通入从氧化反应器内循环回来的废水，第一微界面发生器连接有导气管，导气管的顶端伸出氧化反应器的液面用于回收空气或氧气，氧化反应器的侧壁设置有进气口，进气口的末端延伸至第二微界面发生器内。
[0013]本专利技术所需处理的己内酰胺生产废水，主要含有己内酰胺、硫铵、乙酸、甲苯、苯甲酸、环己烷羧酸、环己烷羧酸磺酸、六氢苯甲酸、环己烷等成分，有机物种类繁多，COD值高，盐含量高，可生化性差，现有技术中主要采用的是化学氧化法和湿式氧化法，但是在湿式氧化处理过程中，采用了催化剂后，虽然操作温度和压力不高，但是采用了催化剂后本身成本比较高，后续反应结束后，还要考虑催化剂的后续回收、处理的问题，操作非常不便，无形之中多增加了很多后续工作。
[0014]本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种专门针对己内酰胺生产废水处理的处理系统，该处理系统通过在氧化反应器底部设置有微界面发生系统，将进入氧化反应器的空气或氧气打碎分散成气泡，使得气泡与废水形成气液乳化物，从而增加了气体与废水之间的相界面积，进一步提高了反应效率，增加了反应相界面的传质效果后，使得氧气尽可能的多融入到废水中，这样在比较低的压力、温度条件下也能保证良好的处理效果，不需要采用催化剂，或者为了保证更优的处理效果，也可少添加一些催化剂，可充分降低传统工艺采用催化剂的量，根据实际操作工况可自由选择添加或不添加催化剂。
[0015]对于本专利技术的微界面发生系统，为了使得废液能够实现循环，为第一微界面发生器提供动力，氧化反应器的侧壁设置有循环废液出口，第一微界面发生器的顶部设置有循环废液进口，循环废液进口与循环废液出口通过循环管道连接，循环管道上设置有提供动力的循环泵。这样在湿式氧化反应过程中，会有一部分的氧气跑到反应器内的废水液面上方的空间，为了充分回收利用这部分的氧气，以循环废液作为动力循环，以实现将导气管进来的氧气卷吸，形成湍动以增加两者的相界面接触面积。
[0016]因此，第一微界面发生器优选为液动式微界面发生器，实际操作时，循环废液从第一微界面发生器的顶部中间进入，氧气则从第一微界面发生器的两侧通道被卷吸进来，在微界面发生器的内部实现气液相的充分接触，增加传质效果。
[0017]第二微界面发生器优选为气动式微界面发生器，通过将压缩后的空气或氧气通入微界面发生器后，与废水接触后破碎形成微气泡的形式，提高传质效果。
[0018]为了更加提高反应料液的充分接触，第一微界面发生器的出口与第二微界面发生器的出口最好相对设置。
[0019]由于两个微界面发生器均处于液面以下，为了避免液体的流动对其冲击造成不稳定性，第一微界面发生器与第二微界面发生器之间最好设置用于相互固定的连接杆，连接杆的具体材质、形状、个数不限，只要能起到固定的效果即可，优选地为长杆形状。
[0020]本领域所属技术人员可以理解的是，本专利技术所采用的微界面发生器可实现在多相反应介质进入反应器之前，将多相反应介质中的气相和/或液相在微界面发生器中通过机械微结构和/或湍流微结构，以预设作用方式破碎成直径为微米级别的微气泡和/或微液
滴，以增大反应过程中气相和/或液相与液相和/或固相之间的相界传质面积，提高各反应相之间的传质效率，在预设温度和/或预设压强范围内强化多相反应。
[0021]该微界面发生器可用于气-液、液-液、液-固、气-液-液、气-液-固以及液-液-固等多相反应介质进行的反应，其具体结构可根据流经介质的不同进行自由选择，关于其具体结构以及具体功能作用之前的专利、文献中也有相应的记载，在此不做额外赘述。同时，也可以根据实际工程需要，对本系统中的氧化反应器的高度、长度、直径、废水流速等因素对进气口的数量和位置进行调整，以达到更好地供气效果，提高氧化降解率。
[0022]另外，在本专利技术的方案中，为了回收己内酰胺生产废水中的资源、降低己内酰胺生产废水的湿式氧化难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种己内酰胺生产废水的处理系统，其特征在于，包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应器，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；所述氧化反应器出来的氧化水从所述热源进口进入所述废水换热器中，所述热源出口连接有成品罐，所述物料进口与所述原水罐连接，所述物料出口连接所述废水加热器；所述氧化反应器内设置有微界面发生系统，所述微界面发生系统用于分散破碎气体成气泡，所述微界面发生系统包括上下布置的第一微界面发生器以及第二微界面发生器，所述第一微界面发生器通入从氧化反应器内循环回来的废水，所述第一微界面发生器连接有导气管，所述导气管的顶端伸出所述氧化反应器的液面用于回收空气或氧气，所述氧化反应器的侧壁设置有进气口，所述进气口的末端延伸至所述第二微界面发生器内。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括沉淀池，所述沉淀池与所述原水罐连接。3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括加药池以及分离池，所述沉淀池依次连接所述加药池以及所述分离池。4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述氧化反应器的侧壁设置有循环废液出口，所述第一微界面发生器的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，周政，张锋，李磊，孟为民，王宝荣，杨高东，罗华勋，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：