一种含丙烯腈废气和废高氨氮水协同资源化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法。本发明专利技术的方法主要针对丙烯腈废气和高氨氮的废水，采用碱解吹脱、聚合蒸发、氮回收、尾气处理相结合的方法，不仅能将丙烯腈等有毒有害物质去除，还能实现废水的治理，同时将氮源回收，用于农业及工业生产中。

A collaborative resource treatment method of waste gas containing acrylonitrile and waste high ammonia nitrogen water

The invention discloses a collaborative resource treatment method for waste gas containing acrylonitrile and high ammonia nitrogen waste water. The method of the invention mainly aims at the waste gas of acrylonitrile and the waste water with high ammonia nitrogen, and adopts the method of alkali stripping, polymerization evaporation, nitrogen recovery and tail gas treatment, which can not only remove the toxic and harmful substances such as acrylonitrile, but also realize the treatment of waste water, and at the same time recover the nitrogen source for agricultural and industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种含丙烯腈废气和废高氨氮水协同资源化处理方法
本专利技术属于废气和废水处理
，特别是涉及一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法。
技术介绍
丙烯腈是生产纤维、橡胶和塑料三大合成材料的重要化工原料，应用十分广泛。但由于目前工艺条件的限制，尾气排放中往往含有一定量的丙烯腈，如果这种废气直接排放到大气，势必会对环境造成严重污染。《大气污染物综合排放标准》对丙烯腈气体的最高允许排放浓度为22mg/m3，随着环境污染问题的日益加重，这个标准势必会继续提高，这就对有效处理丙烯腈尾气提出更高的要求。目前，脱除丙烯腈的方法主要有三种，燃烧法，吸附法和吸收法。燃烧法又分为直接燃烧和催化燃烧，其中催化燃烧法是处理工业有机废气有效而广泛采用的技术。由于催化剂具有选择性，所以在催化燃烧过程中可以将丙烯腈(CH2＝CH-CN)中的-CN官能团分别转化为氮气和二氧化碳，而不会像直接燃烧中，由于高温造成氮元素过度氧化而形成二氧化氮，造成二次污染。同时，催化燃烧技术具有起燃温度低，余热可回收，能耗低等优点。吸附法工艺简单，设备投资少，但去除效率低，容易产生二次污染。吸收法工艺简单，设备投资省，但容易产生二次污染，且吸收液需要进一步处理。中国专利CN106861398A公开了一种丙烯腈的有机废气焚烧处理工艺，该工艺采用两级碱液吸收，尾气中残留的丙烯腈通过焚烧使排放烟气中丙烯腈浓度小于0.5mg/Nm3，氮氧化物小于30mg/Nm3。但是上述专利去除丙烯腈的同时产生新的污染源氨气和吸收液，而氨气对焚烧设备腐蚀严重，严重影响了设备的使用寿命，且产生二次污染氮氧化物，吸收液需要进一步处理，增加了运行成本和投资。针对市场需求以及现有技术存在的缺陷，本专利技术开发了一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，本专利技术的方法不仅能将丙烯腈去除彻底，对废水中的氮源进行资源化回收，而且同时将高氨氮的废水处理掉，实现以废治废，无二次污染，节约成本和设备投资，经济效益显著。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法。采用碱解吹脱、聚合蒸发、氮回收、尾气处理相结合的方法，不仅能将丙烯腈等有毒有害物质去除，还能实现废水的治理，同时将氮源回收，用于农业及工业生产中。本专利技术含丙烯腈废气为染料中间体生产过程中产生的，丙烯腈含量在1000-2000mg/m3；本专利技术的高氨氮废水氨氮含量高，约为2000mg/L以上。为了达到上述的目的，本专利技术采取以下技术方案：一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，包括如下步骤：(1)碱解吹脱：调节染料废水pH为9-12，将废水加热至30-60℃，将丙烯腈废气通入废水中，进行吹脱，吹脱结束后得到废水I和氨气；在上述步骤中，丙烯腈碱解生成丙烯酸钠和氨气，丙烯酸钠溶于废水中进行后处理，氨气随空气进入下一步处理；(2)聚合蒸发：向废水I中加入聚合引发剂，进入蒸发系统中蒸发，蒸发温度70-120℃，真空度0-0.6Mpa，蒸发后的盐回用于工业生产中，冷凝水达标排放；在聚合蒸发过程中丙烯酸钠聚合形成聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠作为一种分散剂，有效防止了碱性蒸发浓缩过程中设备结垢问题。该分散剂为废水中的丙烯酸钠在蒸发过程中生成的，并不需要额外添加，蒸发过程能够将废水中的盐分分离出来，实现废水的零排放，不可或缺，产生的固体盐分可回用于生产中，蒸汽冷凝后形成的冷凝水达标排放；(3)氮回收：将步骤(1)得到的氨气和空气的混合气通入硫酸溶液中，得到硫酸铵溶液和尾气，硫酸铵溶液进行后续处理，尾气直接排放。进一步地，所述步骤(1)中所述pH为10-11，温度为50-60℃。进一步地，所述步骤(1)中含有丙烯腈的染料废气与染料废水的气液体积比为50:1-500:1；作为优选，气液体积比为100:1-300:1。进一步地，所述步骤(2)中的聚合引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种复配。进一步地，所述步骤(2)中聚合引发剂的加入量为废水中丙烯酸钠质量的0.1％-0.3％。进一步地，所述步骤(2)中蒸发温度为70-120℃，真空度为0-0.6Mpa；作为优选，步骤(2)中蒸发温度为75-90℃，真空度为0.4-0.6MPa。进一步地，所述步骤(3)中硫酸溶液pH控制在1-2。进一步地，在步骤(3)之后还包括铵盐回收步骤，将所述硫酸铵溶液置于蒸发设备中，得到的硫酸铵回用于工业生产中或作为铵肥使用。进一步地，所述铵盐回收步骤中蒸发温度为70-120℃，真空度为0-0.6Mpa；作为优选，蒸发温度为80-90℃，真空度为0.45-0.6Mpa。进一步地，在步骤(3)之后还包括尾气处理步骤，将所述步骤(3)得到的尾气通入尾气处理设备中，使尾气达标排放。进一步地，所述尾气处理设备为焚烧设备或者催化氧化设备。当尾气中可能存在其他有机物时，如苯、氨气、苯乙烯等，为了保证达标排放，尾气处理设备为焚烧设备、催化氧化设备。本专利技术具有以下技术特点：1)本专利技术不仅将燃料废气中的丙烯腈去除彻底，氮源进行资源化回收，而且同时将高氨氮的废水处理掉，实现以废治废。2)本专利技术采用碱解吹脱、聚合蒸发、氮回收、铵盐回收、尾气处理相结合的方法处理染料废水和废气，工艺简单，操作方便且不会产生二次污染，具有成本低，效率高的优点。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内有一般技能的人士所理解的通常意义。实施例1：某公司染料中间体生产过程中产生丙烯腈废气，气量500Nm3/h，丙烯腈含量1650mg/m3，苯浓度0.1mg/m3，另外一染料车间产生的高氨氮废水，氨氮为2000mg/L，氯化钠含量10％。(1)碱解吹脱：调节废水pH为10，将废水温度升高至50℃，按气液比100:1通入丙烯腈废气，出口气体丙烯腈含量未检测到，苯未检测到，废水氨氮为300mg/L；(2)聚合蒸发：上述废水加入盐酸调节pH至5后加入一定量的过硫酸钠，进入蒸发系统，蒸发温度85℃，真空度0.5Mpa，浓缩后得到氯化钠盐和冷凝水，氯化钠盐回用，冷凝水COD45mg/L，氨氮4mg/L，直接排放。(3)氮回收：将上述吹脱后的废气通入pH为2的硫酸溶液中，尾气丙烯腈未检测到，苯未检测到，VOC<0.1mg/m3。实施例2：某公司染料中间体生产过程中产生丙烯腈废气，气量500Nm3/h，丙烯腈含量1650mg/m3，苯浓度0.1mg/m3，另外一染料车间产生的高氨氮废水，氨氮为2000mg/L，氯化钠含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)碱解吹脱：调节染料废水pH为9-12，将废水加热至30-60℃，将丙烯腈废气通入废水中，进行吹脱，吹脱结束后得到废水I和氨气；/n(2)聚合蒸发：向废水I中加入聚合引发剂，进入蒸发系统中蒸发，蒸发温度70-120℃，真空度0-0.6Mpa，蒸发后的盐回用于工业生产中，冷凝水达标排放；/n(3)氮回收：将步骤(1)得到的氨气和空气的混合气通入硫酸溶液中，得到硫酸铵溶液和尾气，硫酸铵溶液进行后续处理，尾气直接排放。/n

【技术特征摘要】
1.一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)碱解吹脱：调节染料废水pH为9-12，将废水加热至30-60℃，将丙烯腈废气通入废水中，进行吹脱，吹脱结束后得到废水I和氨气；
(2)聚合蒸发：向废水I中加入聚合引发剂，进入蒸发系统中蒸发，蒸发温度70-120℃，真空度0-0.6Mpa，蒸发后的盐回用于工业生产中，冷凝水达标排放；
(3)氮回收：将步骤(1)得到的氨气和空气的混合气通入硫酸溶液中，得到硫酸铵溶液和尾气，硫酸铵溶液进行后续处理，尾气直接排放。


2.根据权利要求1所述的一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有丙烯腈的染料废气与染料废水的气液体积比为50:1-500:1。


3.根据权利要求1所述的一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中的聚合引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种复配。


4.根据权利要求1所述的一种含丙烯腈废气和高氨氮废水协同资源化处理方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓伟，王安龙，陈丽娜，毛兵，赵忠，
申请(专利权)人：浙江奇彩环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33