[发明专利]一种低成本的硫铵废液资源化处理工艺

说明书

本发明公开了一种低成本的硫铵废液资源化处理工艺，包括以下步骤：(1)硫铵废液由蒸发器的上端进入蒸发器中，所述蒸发器内部温度呈阶梯状，上部设定为高温区，下部设定为低温区，经蒸发处理后，排出水蒸气和浓缩液；(2)将排出的浓缩液经过蒸汽裂解处理，产生冷凝水和无机碳剩余物。本发明利用水分子在不同温度下的饱和蒸汽压差作为传质动力实现水分蒸发，同时蒸发器内设有一旋转刮板，运行过程中，使物料在蒸发器内壁表面形成一层薄膜，以进行降膜蒸发；通过上述新型蒸发方式用以处理硫铵废液，可大幅度降低蒸发器设备成本以及降低工艺能耗，适用于高效、低成本处理工业生产中的硫铵废液。

技术领域

本发明涉及废液处理领域，具体涉及一种低成本的硫铵废液资源化处理工艺。

背景技术

己内酰胺是生产尼龙的基本原料，广泛应用于纤维和塑料等聚合材料制造领域，近年来由于锦纶(尼龙)纤维、锦纶树脂、聚酞胺、薄膜和人造革以及在工程塑料应用领域的扩大和发展，对己内酰胺的需求量也在不断增长。工业生产己内酰胺，在萃取、蒸馏再生分离工序中将产生大量的酸性浓缩废液，该浓缩废液(简称硫铵废液)有机污染物浓度高，组成成分复杂，含有大量环状有机物和低聚物，硫酸根、氨氮浓度高，含副产物多，呈现粘稠状，很难处理。

目前该硫铵废液需委托危废处置单位焚烧处理，一般为在900℃的条件下进行喷雾燃烧，由于硫铵废液是高含硫和高含氮废液，危废处置单位的焚烧炉均不是配套设计的，只能少量掺烧，处理量非常有限，且很多危废处置单位表示无法焚烧。且在焚烧过程中，由于废液中含有磺化副产环己烷羧酸磺酸等，对大气造成严重污染。此外，此种硫铵废液也可采用蒸发处理，但因其粘稠度太大，传统蒸发方式如反应釜、单效蒸发、多效蒸发、MVR蒸发等很难实现水分蒸发，处理效率极低、能耗很大。例如，采用反应釜蒸发，需严格控制物料的硬度(200)和有机物含量，有机物含量太高会降低反应釜的蒸发效率，且反应釜蒸发器能耗极高，蒸发每吨水需要1.5-2吨蒸汽或1000-1400度工业电；若采用单效蒸发或多效蒸发，同样对进入物料的硬度和有机物的含量有要求，且对进入物料的硬度要求更高，需控制在50以下，另外，多效蒸发能耗也较高，一般蒸发每吨水需要1.0-1.2吨蒸汽或700-800度工业电，而且设备占地面积大；若采用MVR蒸发，进入物料的硬度需控制在80以下，此外，MVR蒸发器对压缩机技术要求高，设备成本较高。基于目前硫铵废液处理工艺中存在的问题，亟需一种低成本、高效的硫铵废液处理工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本的硫铵废液资源化处理工艺，废液在具有温度差的蒸发器内，使废液中的水分在低于沸点温度下，以不同温度下的饱和蒸汽压差为传质动力实现水分蒸发，结合降膜蒸发，实现水分的高效去除，降低能耗的同时对蒸发器设备的材质要求低，可降低设备成本。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面提供了一种硫铵废液的处理工艺，包括蒸发处理以及蒸汽裂解的过程，所述蒸发处理为过饱和空气降膜蒸发处理，具体为：将硫铵废液由蒸发器上端的进料口进入蒸发器内，所述蒸发器内部温度呈阶梯状，上部设定为高温区，下部设定为低温区，经蒸发处理后，产生的水蒸气由蒸发器上段排气口排出，产生的浓缩液由蒸发器下段出液口排出。

进一步地，所述蒸发器还包括一旋转刮板，所述旋转刮板设置于蒸发器内的低温区与高温区之间；运行时，所述旋转刮板与废液作用，使废液在蒸发器内壁表面形成薄膜，进行降膜蒸发。

进一步地，所述硫铵废液包含10～20％的硫酸铵、40～50％的有机物，其余为水。

进一步地，所述有机物为己内酰胺及其副产物。

进一步地，所述高温区的温度为80～90℃。

进一步地，所述低温区的温度为30～40℃。

进一步地，所述蒸发器运行时的热源为蒸汽和电。