含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及废液资源化环保处理技术，尤其涉及一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统。

背景技术：

2.己二腈作为一种重要的化工原料，是一种无色透明的油状液体，主要用于加氢生成己二胺，己二胺与己二酸发生缩聚反应制得一种半透明或不透明的乳白色合成树脂(即尼龙66)，其具有良好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度，这是己二腈迄今为止最重要的工业用途。己二腈也可用于火箭燃料、电镀工业、洗涤添加剂和杀虫剂等方面。以前我国己二腈主要依赖进口，随着近年来我国化工行业的快速发展，己二腈的需求量逐渐增大，各地已陆续建设多套己二腈生产装置。

3.目前生产己二腈的工艺路线主要有丙烯腈电解二聚法、己二酸催化氨化法和丁二烯法等三种。但是这三种工艺路线在生产过程中均会不同程度的产生一些有机废液，主要是副反应产生的一些中间产物、催化剂、添加剂，主要为丁烯腈、戊烯腈、亚磷酸三甲基苯酯、甲基戊二腈、间甲酚、重金属催化剂、无机盐和其他杂质等。废液有机物含量较多，且绝大部分是有毒的，如果直接排放，会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，之后进入人体，危害身体健康。由于生物降解作用，高浓度的有机废液排放到水体中会使受纳水体缺氧甚至厌氧，多数水生生物将死亡，产生恶臭，恶化水质和环境。废液中的重金属进入环境中，在环境中不易被代谢，易被生物富集，不但污染环境，也严重威胁人类和水生生物的生存。人体摄入过量重金属会导致各种疾病，例如癌症与畸形等。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，该系统能实现资源化，将废液中的重金属和盐进行回收利用。

5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，包括：顺次设置的u型焚烧锅炉、冷却室、耐高温柔性金属膜袋式气固分离器、急冷塔、填料吸收塔、碱洗塔、烟气加热器、scr脱硝装置、空气预热器、省煤器、布袋除尘器、引风机和烟囱，所述u型焚烧锅炉和冷却室与汽包连通。

6.进一步地，所述u型焚烧锅炉与内置l型挂屏受热面的冷却室呈倒“u”型，所述u型焚烧锅炉与内置l型挂屏受热面的冷却室顶部通过连接烟道连接；

7.进一步地，所述u型焚烧锅炉一侧为气化室，另一侧为高温焚烧室，所述气化室、高温焚烧室通过膜式水冷壁隔墙分开；所述气化室底端与高温焚烧室底端通过烟气转向室连接，所述烟气转向室底部设置第一落灰出口，所述第一落灰出口通过管道一次连接双轴冷却器和水冷式刮板输送机；所述气化室顶部设置有组合燃烧器；所述u型焚烧锅炉的一侧对己二腈有机高氮含磷含盐废液进行裂解气化，另一侧对裂解气化气进行高温焚烧的低氮燃烧，该方式避免了直接燃烧而产生大量氮氧化物，为烟气后级环保脱硝处理大幅减少了设

备投资和运行费用，使整个系统更具经济性。所述组合燃烧器分别与一次风机助燃风管路、天然气管路和废液缓冲罐连通。具体地，所述助燃风管路通过一次风机与组合燃烧器连通；所述废液缓冲罐通过废液增压泵与组合燃烧器的废液喷枪连通。

8.进一步地，所述u型焚烧锅炉炉膛中部与二次风机连通。

9.进一步地，所述u型焚烧锅炉为膜式壁结构，内衬耐火浇注料，既可以防止重金属对膜式壁的磨损，也可以减少膜式壁的吸热量，有利于维持焚烧锅炉内的温度，同时还可有效避免燃烧产生的p2o5在金属壁面形成磷酸而腐蚀金属受热面。

10.进一步地，所述u型焚烧锅炉底部灰斗与第一滚筒冷却器连通，第一滚筒冷却器与水冷式第一刮板输送机连通，将废液中的重金属送到打包车间进行打包和储存。

11.进一步地，所述冷却室为膜式壁结构，冷却室内布置膜式壁挂屏受热面。

12.进一步地，所述焚烧锅炉与冷却室的连接烟道两端均采用拉稀管作为凝渣管束，高效捕集烟气中颗粒物。

13.进一步地，所述冷却室内布置膜式壁挂屏受热面由多组膜式壁管屏组成，并通过管路与锅炉汽包组成闭合循环回路。

14.进一步地，所述冷却室入口设置sncr喷枪，氨水缓冲罐通过sncr氨水喷淋泵与sncr喷枪连通。

15.进一步地，所述汽包内设置汽水分离装置，汽包的饱和蒸汽出口与分汽缸连通，分汽缸出口分别与热力除氧器和蒸汽管网连通。

16.进一步地，所述热力除氧器通过锅炉给水泵与省煤器的冷媒入口连通，所述省煤器的冷媒出口与汽包连通。

17.进一步地，所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器烟气入口与冷却室烟气出口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器烟气出口与急冷塔烟气入口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器落灰口与水冷式第二刮板输送机连通。

18.进一步地，所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统还包括循环池，所述循环池内设置有循环冷却水盘管，所述循环冷却水盘管与厂区循环冷却水管路连通；所述循环池壳程通过急冷塔喷淋泵与急冷塔连通；所述循环池壳程通过吸收塔喷淋泵与填料吸收塔连通。

19.进一步地，所述填料吸收塔内布置填料，填料层上布置喷淋层。

20.进一步地，所述碱洗塔下部设置储槽，所述储槽内配制碱液，所述储槽通过碱洗塔喷淋泵与碱洗塔连通。

21.进一步地，所述碱洗塔顶部设置两层折板除雾器，能将烟气中携带的大颗粒液滴补集下来，改善后续装置的运行条件。

22.进一步地，所述scr脱硝装置入口设置氨水喷枪，氨水缓冲罐通过scr氨水喷淋泵送入静态混合器，所述静态混合器出口与氨水喷枪连通。

23.本实用新型含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，与现有技术相比较具有以下优点：

24.1)本实用新型能实现资源化，将废液中的重金属和盐进行回收利用。

25.2)本实用新型可以做到重金属和盐的粗分离，焚烧锅炉底部回收重金属，冷却室底部回收固态盐，循环池回收结晶磷酸盐。

26.3)本实用新型不仅采用热解气化方式使废液中有机氮转化为氮气型式从而达到脱硝目的，同时对有机废液热解气化产生的可燃气体通过补充空气及控制燃烧温度在1100

?

1150℃的型式来减小高温燃烧产生nox，从而达到脱硝，减少氨水的消耗，降低运行费用。

27.4)本实用新型副产饱和蒸汽，可以产生收益。

附图说明

28.图1为含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统的结构示意图；

29.图2为含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统的流程图。

30.序号及名称：

31.1、焚烧锅炉；2、冷却室；3、耐高温柔性金属膜袋式气固分离器；4、急冷塔；5、填料吸收塔；6、碱洗塔；7、烟气加热器；8、scr脱硝装置；9、空气预热器；10、省煤器；11、布袋除尘器；12、引风机；13、烟囱；14、汽包；15、分汽缸；16、热力除氧器；17、废液缓冲罐；18、氨水缓冲罐；19、第一刮板输送机；20、第二刮板输送机；21、第一滚筒冷却器；22、第二滚筒冷却器；23、一次风机；24、二次风机；25、烟气加热器风机；26、废液增压泵；27、锅炉给水泵；28、急冷塔喷淋泵；29、吸收塔喷淋泵；30、碱洗塔喷淋泵；31、第一scr氨水喷淋泵；32、sncr氨水喷淋泵。

具体实施方式

32.以下结合实施例对本实用新型进一步说明：

33.实施例1

34.本实施例公开了一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，如图1

?

2所示，含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统包括：顺次设置的u型焚烧锅炉1、冷却室2、耐高温柔性金属膜袋式气固分离器3、急冷塔4、填料吸收塔5、碱洗塔6、烟气加热器7、scr脱硝装置8、空气预热器9、省煤器10、布袋除尘器11、引风机12和烟囱13，所述u型焚烧锅炉1和冷却室2与汽包14连通。

35.所述u型焚烧锅炉1的一侧对己二腈有机高氮含磷含盐废液进行裂解气化，另一侧对裂解气化气进行高温焚烧的低氮燃烧方式，避免了直接燃烧而产生大量氮氧化物，为烟气后级环保脱硝处理大幅减少了设备投资和运行费用，使整个系统更具经济性。u型焚烧锅炉1为膜式壁结构，内衬耐火浇注料，既可以防止重金属对膜式壁的磨损，也可以减少膜式壁的吸热量，有利于维持焚烧锅炉内的温度。所述u型焚烧锅炉1顶部设置有组合燃烧器；所述组合燃烧器分别与助燃风管路、天然气管路和废液缓冲罐17连通。具体地，所述助燃风管路通过一次风机23与组合燃烧器连通；所述废液缓冲罐17通过废液增压泵26与组合燃烧器的废液喷枪连通。所述u型焚烧锅炉1炉膛中部与二次风机24连通。所述u型焚烧锅炉1底部灰斗与水冷式第一刮板输送机19连通，将废液中的重金属送到打包车间进行打包和储存。

36.所述冷却室2为膜式壁结构。所述冷却室2入口设置sncr喷枪，氨水缓冲罐18通过sncr氨水喷淋泵32与sncr喷枪连通。

37.所述汽包14内设置汽水分离装置，汽包14的饱和蒸汽出口与分汽缸15连通，分汽缸15出口分别与热力除氧器16和蒸汽管网连通。所述热力除氧器16通过锅炉给水泵27与省

煤器10的冷媒入口连通，所述省煤器10的冷媒出口与汽包14连通。

38.所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器烟气入口与冷却室烟气出口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器烟气出口与急冷塔烟气入口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器落灰口与水冷式第二刮板输送机20连通。

39.所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统还包括循环池，所述循环池内设置有循环冷却水盘管，所述循环冷却水盘管与厂区循环冷却水管路连通；所述循环池壳程通过急冷塔喷淋泵28与急冷塔4连通；所述循环池壳程通过吸收塔喷淋泵29与填料吸收塔5连通。

40.所述填料吸收塔5内布置填料，填料层上布置喷淋层。

41.所述碱洗塔6下部设置储槽，所述储槽内配制碱液，所述储槽通过碱洗塔喷淋泵30与碱洗塔6连通。所述碱洗塔6顶部设置两层折板除雾器，能将烟气中携带的大颗粒液滴补集下来，改善后续装置的运行条件。

42.所述scr脱硝装置8入口设置氨水喷枪，氨水缓冲罐18通过第一scr氨水喷淋泵31送入静态混合器，所述静态混合器出口与氨水喷枪连通。

43.本实用新型含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统的工艺流程：

44.有机废液首先送到废液缓冲罐17中暂存，稳定流量及压力，然后通过废液增压泵26加压送到组合燃烧器废液喷枪，通过压力雾化或者介质雾化喷入u型焚烧锅炉1中，同时天然气通过管道送到组合燃烧器，助燃风由一次风机23送到组合燃烧器。己二腈废液中的有机成分大部分含有氮元素，如果采用常规的燃烧方式，废液中的氮元素将有15％～30％转化成氮氧化物，会导致后续需要布置多级脱硝装置，不仅增加设备投资，而且消耗大量的氨水，增加运行费用。本系统采用低氮燃烧方式，分级供风，一次风机只补充部分空气，炉膛内为缺氧燃烧，由于缺少氧气，只有极少量的氮元素被氧化成氮氧化物。有机物由于缺少氧气，无法完全燃烧，生成一氧化碳、氢气和甲烷等。在炉膛合适位置补充二次风，由二次风机24提供，补充的空气与未完全燃烧的一氧化碳、氢气和甲烷发生反应，使有机物燃尽。废液中的有机物在缺氧燃烧的时候绝大部分转化成氮气，在补充二次风的时候虽然氧气充足，也不会产生燃料型氮氧化物。焚烧锅炉为膜式壁结构，内衬耐火浇注料，既可以防止重金属对膜式壁的磨损，也可以减少膜式壁的吸热量，有利于维持焚烧锅炉内的温度。废液中的重金属从u型焚烧锅炉1底部灰斗落下来，进入第一滚筒冷却器21进行冷却，冷却后的重金属进入水冷式第一刮板输送机19，送到打包车间进行打包和储存。

45.通过控制天然气的燃烧量保证u型焚烧锅炉1出口烟气温度不低于1100℃，然后进入冷却室2。冷却室2为膜式壁结构，高温烟气在冷却室2内与膜式壁管子内的炉水进行换热，产生汽水混合物，通过引出管送到汽包14，汽包内设置汽水分离装置，分离出饱和蒸汽通过管道送到分汽缸15分成两股，一股送到热力除氧器16，另一股送到蒸汽管网。烟气在冷却室2内被冷却到500℃～600℃，烟气中携带的盐类从冷却室2底部灰斗落下来，进入第二滚筒冷却器22，冷却后的盐类进入水冷式第二刮板输送机20，送到打包车间进行打包和储存。在冷却室2入口设置sncr喷枪，氨水通过管道送到氨水缓冲罐18中，通过sncr氨水喷淋泵32送到sncr喷枪，喷入烟气中，将氮氧化物还原成氮气。脱盐水经管道送到热力除氧器16，除氧后由锅炉给水泵27送至省煤器10，在省煤器10中预热后送到汽包14，经下降管分配到u型焚烧锅炉1和冷却室2各受热面内，与高温烟气进行换热，产生汽水混合物。

46.烟气从冷却室2出口经烟道进入耐高温柔性金属膜袋式气固分离器3，通过耐高温柔性金属膜袋式气固分离器3对烟气中携带的盐类再一次补集下来落入水冷式第二刮板输送机20中，送出界区外进行打包。

47.废液中的磷元素在焚烧过程中生成五氧化二磷，熔点340℃，沸点360℃，在冷却室2出口位置仍旧是气态。烟气从耐高温柔性金属膜袋式气固分离器3出口经烟道进入急冷塔4，通过急冷塔喷淋泵28从循环池抽取循环液雾化后喷入急冷塔4，循环液在高温烟气中蒸发吸热，在＜1s的时间内将烟气温度降低到200℃以下，遏制二噁英类物质的生成。调节急冷塔喷淋泵28的流量或数量，控制急冷塔4出口烟气温度低于80℃。此时烟气中的五氧化二磷溶于热水后生成正磷酸，回流入循环池。从急冷塔4出来的烟气进入填料吸收塔5，塔内布置填料，填料层上布置喷淋层，通过吸收塔喷淋泵29从循环池抽取循环液雾化后喷入填料吸收塔5。填料增加了烟气与循环液的接触面积，可以将从急冷塔4中随烟气逃逸的五氧化二磷补集下来，生成正磷酸，回流入循环池。五氧化二磷与水反应生成正磷酸的反应式如下：

48.p2o5+3h2o(热)

→

2h3po4+热量

49.向循环池中加入碱液，将磷酸中和成磷酸钠，磷酸钠浓度达到饱和后析出晶体，将磷酸钠晶体捞出回收即可，循环液可一直循环，原则上本系统不产生脱酸废液。中和反应式如下：

50.h3po4+3naoh＝na3po4+3h2o

51.循环池中设置循环冷却水盘管，采用厂区循环冷却水对循环池中的循环液进行降温，使循环液的温度低于60℃。

52.烟气从填料吸收塔出来后进入碱洗塔6，碱洗塔6下部设置储槽，在储槽内配制碱液，通过碱洗塔喷淋泵30抽取储槽内的碱液进行喷淋，将逃逸的五氧化二磷和其他酸性气体补集下来，使烟气达标排放。碱洗塔6下部储槽内的液位升高或者循环液ph下降到设定值后，将循环液排入中和池，重新配制碱液。碱洗塔6顶部设置两层折板除雾器，将烟气中携带的大颗粒液滴补集下来，改善后续装置的运行条件。

53.烟气经过低氮燃烧和sncr脱硝两级脱硝后，为了保证氮氧化物排放达标，设置scr脱硝装置8。烟气从碱洗塔6出来后进入烟气加热器7，通过燃烧天然气将烟气温度提高到220℃左右，然后进入scr脱硝装置8。燃烧所需空气由烟气加热器风机25提供，经空气预热器9升温后参与燃烧，可节省烟气加热器7的天然气消耗。scr脱硝装置8入口设置氨水喷枪，所需氨水由scr氨水喷淋泵31从氨水缓冲罐18抽取，经静态混合器加水稀释到所需浓度后喷入烟气中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物发生反应，将氮氧化物还原成氮气。

54.烟气从scr脱硝装置8出来后依次经过空气预热器9和省煤器10，进一步降低温度回收热量，然后进入布袋除尘器11中，将烟气中携带的颗粒物补集下来，最后经引风机12送到烟囱13排放到大气中。此时烟气中的重金属、盐、酸性气体和氮氧化物均可以满足国家标准。

55.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新

型各实施例技术方案的范围。技术特征：

1.一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，包括：顺次设置的u型焚烧锅炉(1)、冷却室(2)、耐高温柔性金属膜袋式气固分离器(3)、急冷塔(4)、填料吸收塔(5)、碱洗塔(6)、烟气加热器(7)、scr脱硝装置(8)、空气预热器(9)、省煤器(10)、布袋除尘器(11)、引风机(12)和烟囱(13)，所述u型焚烧锅炉(1)和冷却室(2)与汽包(14)连通。2.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述u型焚烧锅炉(1)与内置l型挂屏受热面的冷却室(2)呈倒“u”型，所述u型焚烧锅炉(1)与内置l型挂屏受热面的冷却室(2)顶部通过连接烟道连接。3.根据权利要求1或2所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述u型焚烧锅炉(1)一侧为气化室，另一侧为高温焚烧室，所述气化室、高温焚烧室通过膜式水冷壁隔墙分开；所述气化室顶部设置有组合燃烧器，所述组合燃烧器分别与一次风机(23)助燃风管路、天然气管路和废液缓冲罐(17)连通；所述u型焚烧锅炉(1)炉膛中部与二次风机(24)连通。4.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述冷却室(2)入口设置sncr喷枪，氨水缓冲罐(18)通过sncr氨水喷淋泵(32)与sncr喷枪连通。5.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述汽包(14)内设置汽水分离装置，汽包(14)的饱和蒸汽出口与分汽缸(15)连通，分汽缸(15)出口分别与热力除氧器(16)和蒸汽管网连通。6.根据权利要求5所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述热力除氧器(16)通过锅炉给水泵(27)与省煤器(10)的冷媒入口连通，所述省煤器(10)的冷媒出口与汽包(14)连通。7.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，包括耐高温柔性金属膜袋式气固分离器(3)，所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器(3)烟气入口与冷却室(2)烟气出口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器(3)烟气出口与急冷塔(4)烟气入口连通；所述耐高温柔性金属膜袋式气固分离器(3)落灰口与水冷式第二刮板输送机(20)连通。8.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，包括循环池，所述循环池内设置有循环冷却水盘管，所述循环冷却水盘管与厂区循环冷却水管路连通；所述循环池壳程通过急冷塔喷淋泵(28)与急冷塔(4)连通；所述循环池壳程通过吸收塔喷淋泵(29)与填料吸收塔(5)连通。9.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述碱洗塔(6)下部设置储槽，所述储槽内配制碱液，所述储槽通过碱洗塔喷淋泵(30)与碱洗塔(6)连通。10.根据权利要求1所述含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，其特征在于，所述scr脱硝装置(8)入口设置氨水喷枪，氨水缓冲罐(18)通过scr氨水喷淋泵(31)送入静态混合器，所述静态混合器出口与氨水喷枪连通。

技术总结

本实用新型提供一种含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统，包括：顺次设置的U型焚烧锅炉、冷却室、耐高温柔性金属膜袋式气固分离器、急冷塔、填料吸收塔、碱洗塔、烟气加热器、SCR脱硝装置、空气预热器、省煤器、布袋除尘器、引风机和烟囱，所述U型焚烧锅炉和冷却室与汽包连通。本实用新型含盐高氮含磷己二腈有机废液资源化环保处理系统能实现资源化，将废液中的重金属和无机盐进行回收利用。本实用新型可以做到重金属和无机盐的粗分离，焚烧锅炉底部回收重金属，冷却室及耐高温柔性金属膜袋式气固分离器底部回收固态盐，循环池回收结晶磷酸盐。本实用新型副产饱和蒸汽，供生产使用，可以产生收益，实现节能。实现节能。实现节能。

技术研发人员：余传林 张翔武 宋爱军 王祺 赵洪宇 关小川 谷长智 程坤乾 余世玉

受保护的技术使用者：大连科林能源工程技术开发有限公司

技术研发日：2021.05.28

技术公布日：2021/12/3