Способ очистки карбамидсодержащих сточных вод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е 1 44 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И К логия минеральных енинградское отдеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Пермский политехнический институт (72) Т.В.Чупина, Н,В,Кочергин, В.А,Рупчева и А,В,Огневский(56) Позин М,Е. Техноудобрений. ЛХимия, Лление, 1983 гс,239,Инструкция по эксплуатации производства карбамида 1500 т/сут, Техмашимпорт. СССР, 1977.(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КАРБАМИДСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Изобретение относится к области очистки и концентрирования промышленных слоков, содержащих карбамид, и может быть использовано в производстве карбамида, а также других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные воды или паровые конденсаторы.Известен способ очистки слабоконцентрированных карбамидсодержащих сточн ых вод, путем их подогрева в теплообменнике до температуры 90 - 95 С и дальнейшего разложения до аммиака и диоксида углерода с последующей их отгон кой острым паром в десорбере ЯНедостатком известного способа является высокая энергоемкость низкая степень разложения (40-50;4) и, следовательно, большие потери сырьевых комг,онентов, загрязнение водного бассейна, а также значительные трудности при дальнейшей переработке образующихся(57) Использование; в производстве карбамида и других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные воды или паровые конденсаты. Сущность изобретения; сточные ведь; с температурой 20 - 50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40 - 50 кгс/см в гидродинамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 15000- 20000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюлознуа мембрану, 1 з.п. ф-лы,пр. низкоконцентрированных газообразных смесей аммиака и диоксида углерода.Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ термического оазложения карбамида в сточных водах путем его гидролиза при температуре 205 С и давлении 16 атм последующим разделением аммиака и диоксида углерода в отпарной колонне (21.Недостатком этого способа являются: - низкая степень очистки;- значительные потери продукта (карбамида) и сырьевых компонентов ввиду недостаточной полноты протекания процессов: разложения карбамида и отпарки аммиака, и диоксида углерода;- наличие низкоконцентрировмиаку и карбамиду жидких и г р отходов;- повышенный расход воды;- большой расход пара (Р = 7 атм), используемого на подогрев технологических пото1770286 35 40 45 50 55 ков узла гидролиза карбамида и острого пара атпарной колонны,- наличие двух стадий переработки карбамидсодержащих стоков, приводящих к значительным капитальным и трудовым затратам.Цель изобретения - увеличение степени очистки, упрощение и удешевление способа, Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки карбамидсодержащих сточных вод, сточные воды с температурой 20-50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40 - 50 кгс/см в гидродинамическом2режиме с числом Рейнольдса 15000 - 20000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюлозную мембрану. Указанные режимы позволяют достигать практически полного разделения на чистую воду и сконцентрированный раствор карбамида укрепление достигается не менее чем в 2 раза за один проход обратноосмотической мембраны). Вследствие этого удается достичь высокой степени очистки сточных вод от карбамида, а укрепленные растворы, содержащие карбамид, полностью направить на стадию кристаллизацию карбамида, Предлагаемый способ позволяет до минимума снизить сброс жидких отходов, Упрощается процесс за счет исключения:1) 2-х стадийной деструктивной обработки низкоконцентрированных карбамидсодержащих сточных вод;2) использования пара низких и средних параметров;3) появления газообразных отходов (аммиака и диоксида углерода). Кроме того, достигается экономия капитальных и трудовых затрат.Обнаруженный эффект не найден в патентной и научной литературе, следовательно, заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия",Сущность изобретения заключается в том, что карбамидсодержащие сточные во 5 10 15 20 ЭО ды, температура которых составляет 20 - 50 С, подают в мембранный модуль, В качестве полупроницаемой мембраны используют мембрану типа МГА. Мембрана обеспечивает 96 - 100 задерживания карбамида. Очищенная вода направляется в систему оборотного водоснабжения. Процесс фильтрации ведут при давлении 40 - 50 кгс/см . Нижний предел ограничен снижением интенсивности фильтрации, верхний - нарушением прямо пропорциональной зависимости между приложенным давлением и производительностью мембраны, что приводит к возрастанию энергозатрат, снижению селективности мембраны, Ограничения по температуре обусловлены технологией получения карбамида и физическими свойствами мембраны. Гидродинамический режим выбран таким, чтобы Ке = 15000 - 20000, Данная величина обеспечивает снижение концентрированной поляризации, сохраняет мембрану в рабочем состоянии и обеспечивает постоянные значения проницаемости и селективности. Увеличение числа Рейнольдса экономически нецелесообразно.В таблице 1 представлены сравнительные данные по очистке карбамидсодержащих сточных вод известным и предлагаемым способами,Формула изобретения 1, Способ очистки карбамидсодержащихсточныхвод,отличающийся тем, что, с целью увеличения степени очистки. упрощения и удешевления способа и создания замкнутого цикла по сырью и воде, сточные воды с температурой 20 - 50 С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40 - 50 кгс/см в гидродигнамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 15000-20000.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что фильтрацию ведут через ацетатцеллюлозную мембрану.177086 Таблица Показатели процессов очистки сточных аод по заявляемому способу и прототипуГазообраз Температурный режим Потребностьв теплообменной аппаратуре Расходпара,т/ч Количе" Загрязнения окружающейсреды ные отходы темп. сос- Растав, ходт/ч способаочистки С послеочистдо очист ки очистку, С По прототипу 20-50 205 25-26 1,0 005 2+05на по" ЯН-2,3 ННсо,в атмосферу догрев По за-50явля 20"30 Не об- Не ис 1,0 Отсутствуют Отсутст- вуют нару" поль- жено зует- ся емонуспособу Таблица 2 Результаты очистки сточных вод от карбамидэ с помощью мембраны МГА - 100Составитель Т.ЧупинаТехред М.Моргентал Корректор Н,Бучок Редактор Т.Орлова Заказ 3709 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Вариантпроведенияпроцесса темп,сточ.вод,поступакщ,на Тоебуется установка теплообменной ап-ры для подогрева ж.по" токов и затем охлаж- дения Не требуется установки теплообменнои аппарату- ры Эффективностьочистки (содержание карбамида) вг/дмз ство стадий про"цессаочисткистоков