Установка очистки сернисто-щелочных стоков (варианты)

Авторы патента:

C02F1/72 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2750044:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков. Предложено два варианта установки, включающей две колонны карбонизации, окислительный реактор с узлом охлаждения, аппарат с погружной горелкой, рекуперативный теплообменник, три холодильника и сепарационное устройство. При работе установки по первому варианту сернисто-щелочные стоки подают в первую колонну карбонизации, где отдувают легкие сернистые соединения частью дымового газа, подаваемого из аппарата с погружной горелкой. Полученный сернистый газ совместно с отработанным воздухом и топливом подают в горелку. Из первой колонны карбонизации выводят карбонизированные стоки, нагревают их в рекуперативном теплообменнике и направляют совместно с воздухом в низ реактора, в котором в присутствии гетерогенного катализатора осуществляют окисление сернистых соединений. Окисленные стоки выводят с верха реактора, охлаждают в первом холодильнике и разделяют в сепарационном устройстве на отработанный воздух и окисленные стоки, подаваемые в аппарат с погружной горелкой, из которого выводят нагретые окисленные стоки, охлаждают их в рекуперативном теплообменнике, смешивают с циркулирующим хладоагентом после узла охлаждения, охлаждают во втором холодильнике и подают в верхнюю часть второй колонны карбонизации, в нижнюю часть которой после охлаждения в третьем холодильнике подают оставшуюся часть дымового газа. С верха второй колонны карбонизации выводят отходящий газ, а с низа - очищенные стоки, часть которых в качестве циркулирующего хладоагента подают в узел охлаждения. Работа установки по второму варианту отличается подачей в горелку сернистого газа и воздуха. Технический результат: безреагентная и безотходная очистка сернисто-щелочных стоков. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке продуктов нефтедобычи, нефтепереработки и в других отраслях промышленности.

Известна установка, используемая в способе обезвреживания сульфидно-щелочных стоков [RU 2587437, опубл. 20.06.2016 г., МПК C02F 1/72, C10G 53/14, C10G 27/12], содержащая механический фильтр, объемный расходомер, насос-дозатор, узел смешения с технической водой, трубчатый реактор каталитического окисления водным раствором пероксида водорода в присутствии гомогенного катализатора и емкостный реактор.

Недостатками известной установки является загрязнение стоков катализатором и использование в качестве окислителя дорогостоящего взрывоопасного реагента - пероксида водорода.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сульфидно-щелочных стоков [RU 2460692, опубл. 10.09.2012 г., МПК C02F 1/24, C02F 9/14, B01D 3/38, C02F 103/18], осуществляемый на установке, включающей теплообменник нагрева стоков, смесители стоков с углекислым газом и серной кислотой и отпарную (десорбционную) колонну, оснащенную линией вывода сернистого газа с холодильником и сепаратором.

Недостатками данной установки являются использование водяного пара и реагентов (углекислого газа и серной кислоты), а также получение отхода - сернистого газа, требующего дальнейшей утилизации.

Задачей настоящего изобретения является безреагентная и безотходная очистка сернисто-щелочных стоков.

Техническим результатом является безреагентная и безотходная очистка сернисто-щелочных стоков за счет оснащения установки реактором с гетерогенным катализатором окисления, а также аппаратом с погружной горелкой в качестве источника углекислого газа.

Предложено два варианта установки. Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей теплообменник и отпарную колонну с линиями подачи стоков и вывода сернистого газа, особенностью является то, что в качестве отпарной колонны установлена первая колонна карбонизации, а установка оборудована аппаратом с погружной горелкой, оснащенным линиями ввода и вывода окисленных стоков, вывода дымового газа, подачи топлива и линией подачи отработанного воздуха, соединенной с линией вывода сернистого газа из первой колонны карбонизации, которая оснащена линией ввода сернисто-щелочных стоков и соединена линией подачи карбонизированных стоков, на которой расположен теплообменник, с низом реактора с гетерогенным катализатором окисления и узлом охлаждения, а также соединена с линией вывода дымового газа, при этом нижняя часть реактора оснащена линией подачи воздуха, а верхняя - линией вывода продуктов окисления, на которой расположен первый холодильник и сепарационное устройство, оснащенное линией подачи отработанного воздуха и соединенное линией ввода окисленных стоков с аппаратом с погружной горелкой, кроме того, на линии вывода окисленных стоков расположены теплообменник, примыкание линии подачи циркулирующих очищенных стоков после узла охлаждения, второй холодильник и вторая колонна карбонизации, соединенная с линией вывода дымового газа линией подачи его части, оснащенной третьим холодильником, и оснащенная линией вывода отходящего газа и линией вывода очищенных стоков, которая соединена с узлом охлаждения линией подачи циркулирующих очищенных стоков. Второй вариант установки отличается соединением горелки с линией вывода сернистого газа и с линией подачи воздуха.

Установка может быть оснащена устройством для предварительной очистки стоков от мехпримесей и нефтепродуктов, печью дожига отходящих газов, узлом доочистки стоков (например, фильтром), системой циркуляции промотора окисления, который подают в поток карбонизированных стоков перед реактором и выделяют в сепарационном устройстве, а также линией подачи воздуха при недостатке кислорода для обеспечения устойчивого горения топлива в аппарате с погружной горелкой (в первом варианте).

В окислительном реакторе размещен гетерогенный катализатор окисления сернистых соединений. Колонны карбонизации могут быть оснащены насадочными или тарельчатыми контактными устройствами, а горелка может быть выполнена в виде устройства для каталитического окисления или огневого сжигания топлива. Сепарационное устройство может быть изготовлено, например, в виде двух- или трехфазного сепаратора. Холодильники могут быть выполнены в виде аппаратов воздушного или водяного охлаждения. Остальные элементы установки могут представлять собой любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Оснащение установки реактором с гетерогенным катализатором окисления позволяет окислить кислородом воздуха гидросульфид-, сульфид-ионы и меркаптиды щелочных металлов до нетоксичных соединений, за счет чего обеспечить безреагентную и безотходную очистку сернисто-щелочных стоков, а оборудование установки аппаратом с погружной горелкой позволяет получить углекислый газ для первичной карбонизации стоков, осуществляемой в первой колонне карбонизации с получением сернистого газа, далее направляемого на сжигание, и для вторичной карбонизации стоков, осуществляемой во второй колонне карбонизации с целью нейтрализации щелочных стоков со снижением рН до 6,5-8,5.

Предлагаемая установка в обоих вариантах включает колонны карбонизации 1 и 2, реактор 3 с узлом охлаждения, аппарат 4 с погружной горелкой 5, теплообменник 6, холодильники 7-9 и сепаратор 10. Пунктиром показано возможное оснащение установки устройством для предварительной очистки стоков 11, печью дожига 12, узлом доочистки 13, линиями подачи промотора окисления 14 и воздуха 15. При работе первого варианта установки (фиг. 1) сернисто-щелочные стоки по линии 16 подают в колонну 1, где осуществляют первичную карбонизацию стоков, отдувая легкие сернистые соединения частью дымового газа, подаваемого по линии 17 из аппарата 4. Отдутый газ по линии 18 подают в линию подачи отработанного воздуха 19 или непосредственно в горелку 5 (не показано), в которую по линии 20 подают топливо. Карбонизированные стоки выводят из колонны 1 по линии 21, нагревают до температуры каталитического окисления в теплообменнике 6 и направляют в низ реактора 3 совместно с воздухом, подаваемым по линии 22. В реакторе 3 в присутствии гетерогенного катализатора происходит окисление не отдутых в колонне 1 сернистых соединений с получением нетоксичных веществ. Окисленные стоки с верха реактора 3 выводят по линии 23, охлаждают в холодильнике 7 и разделяют в сепараторе 10 на отработанный воздух, который выводят по линии 19 и окисленные стоки, подаваемые по линии 24 в аппарат 4. Нагретые окисленные стоки, выводимые из аппарата 4 по линии 25 охлаждают в теплообменнике 6, смешивают с циркулирующей частью очищенных стоков, подаваемых по линии 26, охлаждают в холодильнике 8 и подают на повторную карбонизацию в колонну 2, в которую, после охлаждения в холодильнике 9, по линии 27 подают оставшуюся часть дымового газа. Из колонны 2 по линии 28 выводят отходящий газ, а по линии 29 - очищенные стоки, часть которых по линии 26 направляют в качестве циркулирующего хладоагента в узел охлаждения реактора 3. Работа второго варианта (фиг. 2) отличается тем, что отработанный воздух сбрасывают по линии 19 из сепаратора 10, а отдутый газ по линии 18 подают непосредственно в горелку вместе с воздухом, подаваемым по линии 15. Пунктиром показана возможная предварительная очистка сернисто-щелочных стоков в устройстве 11 от мехпримесей и нефтепродуктов, выводимых по линиям 30, дожиг отходящих газов в печи 12, доочистка стоков в узле 13, подача циркулирующего промотора окисления по линии 14 в линию 21 и подпитка воздухом по линии 15 в варианте 1.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет осуществлять безреагентную и безотходную очистку сернисто-щелочных стоков и может быть использована в промышленности.

1. Установка очистки сернисто-щелочных стоков, включающая первую колонну карбонизации с линией вывода сернистого газа и теплообменник, при этом установка оборудована аппаратом с погружной горелкой, оснащенным линиями ввода и вывода окисленных стоков, вывода дымового газа, подачи топлива и линией подачи отработанного воздуха, соединенной с линией вывода сернистого газа из первой колонны карбонизации, которая оснащена линией ввода сернисто-щелочных стоков и соединена линией подачи карбонизированных стоков, на которой расположен теплообменник, с низом реактора с гетерогенным катализатором окисления и узлом охлаждения, а также соединена с линией вывода дымового газа, при этом нижняя часть реактора оснащена линией подачи воздуха, а верхняя - линией вывода продуктов окисления, на которой расположены первый холодильник и сепарационное устройство, оснащенное линией подачи отработанного воздуха и соединенное линией ввода окисленных стоков с аппаратом с погружной горелкой, кроме того, на линии вывода окисленных стоков расположены теплообменник, примыкание линии подачи циркулирующих очищенных стоков после узла охлаждения, второй холодильник и вторая колонна карбонизации, соединенная с линией вывода дымового газа линией подачи его части, оснащенной третьим холодильником, и оснащенная линией вывода отходящего газа и линией вывода очищенных стоков, которая соединена с узлом охлаждения линией подачи циркулирующих очищенных стоков.

2. Установка очистки сернисто-щелочных стоков, включающая первую колонну карбонизации с линией вывода сернистого газа и теплообменник, при этом установка оборудована аппаратом с погружной горелкой, оснащенным линиями ввода и вывода окисленных стоков, вывода дымового газа, подачи топлива, подачи воздуха, соединенной с линией вывода сернистого газа из первой колонны карбонизации, которая оснащена линией ввода сернисто-щелочных стоков и соединена линией подачи карбонизированных стоков, на которой расположен теплообменник, с низом реактора с гетерогенным катализатором окисления и узлом охлаждения, а также соединена с линией вывода дымового газа, при этом нижняя часть реактора оснащена линией подачи воздуха, а верхняя - линией вывода продуктов окисления, на которой расположены первый холодильник и сепарационное устройство, оснащенное линией вывода отработанного воздуха и соединенное линией ввода окисленных стоков с аппаратом с погружной горелкой, кроме того, на линии вывода окисленных стоков расположены теплообменник, примыкание линии подачи циркулирующих очищенных стоков после узла охлаждения, второй холодильник и вторая колонна карбонизации, соединенная с линией вывода дымового газа линией подачи его части, оснащенной третьим холодильником, и оснащенная линией вывода отходящего газа и линией вывода очищенных стоков, которая соединена с узлом охлаждения линией подачи циркулирующих очищенных стоков.

Изобретение относится к лабораторным установкам для испытания образцов магнитоактивных сорбентов по очистке воды, загрязненных мышьяксодержащими соединениями, и может быть использовано в лабораторной практике для проведения исследований по очистке загрязненных вод от тяжелых металлов, радионуклидов и других загрязнителей.

Способ биологической очистки сточных вод от легких углеводородов // 2749856

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод, содержащих легкие углеводороды, в том числе этиленгликоль, и может быть использовано для очистки производственных сточных вод, производственно-дренажных сточных вод, поверхностных сточных вод, например, с территории аэропортов. Механически очищенные сточные воды направляют в иловую систему биореактора-вытеснителя первой ступени биологической очистки, содержащего последовательно три иловые системы.

Способ очистки производственных сточных вод. // 2749711

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод и может быть использовано при очистке и обезвреживании производственных сточных вод от бассейна предварительного замачивания древесины. Очистка сточных вод включает этапы процеживания стоков для удаления частиц с фракцией более 3 мм, подачи во входной насосный бассейн для уравнивания стоков и подачи далее посредством насоса во флотационную установку, включающую трубчатый флокулятор, в который добавляют коагулянт и флокулянт в виде растворов.

Применение поликонденсата циклодекстрина или содержащей поликонденсат композиции в качестве поглотителя // 2749708

Настоящее изобретение относится к применению поликонденсата циклодекстрина(ов) или композиции, содержащей по меньшей мере один поликонденсат циклодекстрина(ов), в качестве поглотителя по меньшей мере одного вещества, выбранного из элемента-металла и органической молекулы, выбранной из диурона, карбамазепина, полихлорированных бифенилов, фталатов и бензопирена, причем поликонденсат циклодекстрина получают посредством реакции следующих соединений (A)-(C): (A) по меньшей мере один циклодекстрин, (B) по меньшей мере одна линейная, разветвленная или циклическая поликарбоновая кислота, которая является насыщенной, ненасыщенной или ароматической, и (C) по меньшей мере один сополимер этилена и винилового спирта (EVOH).

Установка безреагентной очистки сернисто-щелочных стоков (варианты) // 2749595

Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков. Предложено два варианта установки, включающей в обоих вариантах две колонны карбонизации, окислительный реактор с узлом охлаждения, аппарат с погружной горелкой, рекуперативный теплообменник, три холодильника и сепарационное устройство.

Установка для очистки сернисто-щелочных стоков // 2749593

Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке продуктов нефтедобычи, нефтепереработки и других отраслей промышленности. Установка включает аппарат с погружной горелкой и десорбционной секцией, окислительную колонну, рекуперативный теплообменник, нагреватель, холодильник и абсорбционную колонну.

Способ выделения жиромассы из сточных вод и её подготовки для производства биодизеля // 2749371

Изобретение относится к области утилизации жидких отходов производств, содержащих высокие концентрации растительных или животных жиров с их последующей подготовкой для получения биодизеля, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и для промышленных предприятий, в производственных сточных водах которых имеется высокое содержание растительных или животных жиров, недопустимое для последующей биологической очистки сточных вод или их выпуска в городскую сеть канализации или в водоемы.

Многоступенчатая станция очистки серых сточных вод // 2749370

Изобретение относится к станциям, включающим совокупность химической и физико-химической очистки хозяйственно бытовых сточных вод от умывальников, ванных и стиральных машин, содержащих ПАВ и малое количество БПК, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве коттеджных и вахтовых поселков и многоквартирных домах для частичного повторного (оборотного) использования.

Система управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды и способ управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды на ее основе // 2749271

Изобретение относится к системам многоступенчатой обработки воды и может быть использовано для управления системами очистки воды в хозяйственно-питьевых и промышленных целях [C02F 1/00, C02F 9/00]. Заявлена система управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды, в которой входной фильтр механической очистки выполняет функцию автопромывочного фильтра и имеет узел автоматического переключения в режим промывки, выход входного фильтра подключен к автоматическому насосу подачи, выход которого подключен к флуктуатору-эжектору; флуктуатор-эжектор имеет три входа: основной - отфильтрованной воды с выхода насоса подачи и два дополнительных, один из которых подключен к автоматическому насосу-дозатору, другой - к оксигенератору кислорода или озона, причем автоматический дозатор имеет второй вход, идущий от сигнального выхода счетчика воды, а выход флуктуатора подведен ко входу бака-реактора, выход которого соединен со входом технологического насоса, выход которого последовательно соединен с напорным фильтром обезжелезивателя, напорным фильтром сорбирующим, с фильтром мембранной тонкой очистки, выходной поток от которых подведен на вход бака-накопителя, имеющий сливные патрубки и отводной канал, связанный со входом насоса раздачи, выход которого подключен ко входу модуля УФО, причем модуль УФО подключен к контроллеру мониторинга, который выполнен с возможностью управления всеми насосами системы через локальные контроллеры, которые установлены на каждом узле системы вместе с датчиками контроля состояния воды на каждом узле, а каждый из этих датчиков контроля определенного узла системы подключен к локальному контроллеру данного узла.

Способ комплексной очистки промышленных сточных вод (варианты) // 2749105

Группа изобретений относится к способу комплексной очистки промышленных сточных вод, содержащих поверхностно-активные, аминные, аммонийные, спиртовые, углеводородные и ионные загрязнители, и может быть использовано в химической, металлургической и машиностроительной промышленности. Способы комплексной очистки промышленных сточных вод включают стадию очистки физико-химическим методом и стадию очистки методом озонирования.

Способ получения питьевой воды из морской и устройство для его осуществления // 2750147

Группа изобретений относится к области питьевого водоснабжения и может быть использована для получения питьевой воды из морской путем ее глубокой переработки. Способ включает очистку морской воды от нерастворимых примесей, разделение потока морской воды выпариванием на конденсат и концентрированный рассол, компрессию выпара, кристаллизацию с получением кристаллов с их выделением фильтрацией. Выпаривание морской воды проводят до концентрации пересыщения хлористого натрия с его кристаллизацией и выделением из полученного при кристаллизации концентрата его кристаллов фильтрацией. Освобожденный от кристаллов хлористого натрия концентрат смешивают с конденсатом. При этом компрессию выпара производят с его увлажнением до состояния насыщения, а выпаривание проводят передачей морской воде через поверхность теплообмена теплоты конденсации сжатого и увлажненного выпара. Устройство включает блок фильтрации механических примесей 1 подводимой морской воды, соединенные с ним последовательно насос 2 и испаритель 3, конденсатор 5 с магистралью конденсата 4, паровой компрессор 7, соединенный с испарителем своим входом 14, и кристаллизатор 8, выход 9 которого связан с фильтрующим устройством 10, и источник пара 11. Испаритель 3 и конденсатор 5 имеют общую поверхность теплообмена 12, снабженную распределительным устройством 13 для морской воды со стороны испарителя 3, а паровой компрессор 7 установлен своим выходом 14 на входе в конденсатор 5 и снабжен форсункой 15 подачи воды в пар. На выходе 16 блока фильтрации механических примесей 1 размещен теплообменник 17, при этом кристаллизатор 8 снабжен поверхностью теплообмена 18, греющая сторона которой сообщается с источником пара 11. Фильтрующее устройство 10 выполнено с возможностью отфильтровывать концентрат солей, при этом магистраль конденсата 4 после его выхода из теплообменника 17 снабжена смесителем 19, соединенным с выходом 20 концентрата фильтрующего устройства 10. Группа изобретений обеспечивает глубокую переработку морской воды с получением воды питьевого качества, а также снижение воздействия на окружающую природную среду и исключение необходимости самостоятельной утилизации концентрированных горячих рассолов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил., 1 пр.