Очищение от мочевины

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МОЧЕВИНЫ
RU (11) 2160710 (13) C1
(51) 7 C02F1/02, C02F1/76, C02F1/02, C02F101:38, C02F103:36 
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 
--------------------------------------------------------------------------------
(21) Заявка: 2000112086/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.05.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.05.17 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 186891 A1, 14.11.1966. RU 2052390 C1, 18.08.1989. RU 2104951 C1, 20.02.1998. EP 0053410 A1, 09.06.1982. EP 0417829 A1, 20.03.1991. US 5205927 A, 27.04.1993. WO 92/18426 A1, 29.10.1992. EP 0538848 A1, 28.04.1993. JP 52- 44560 B, 14.08.1973. US 4168299 A, 18.09.1979. DD 0207188 A, 22.02.1984. DE 2735892 B2, 17.06.1981. 
(71) Заявитель(и): Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" 
(72) Автор(ы): Новиков Б.В.; Лапин В.А.; Иоганн Л.А.; Капитула И.И.; Савенков А.В.; Пущин С.И. 
(73) Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" 
Адрес для переписки: 162610, Вологодская обл., г. Череповец, территория ОАО "Череповецкий "Азот" 
(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МОЧЕВИНЫ 
Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в химической промышленности для очистки сточных вод производства мочевины. Сущность изобретения состоит в том, что сточные воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при рН 6,5-8,5, температуре 20-25°С, а озон берут в количестве 2-7 единиц на единицу мочевины по массе. Способ обеспечивает ликвидацию сточных вод предприятия и доведение их до требований химически очищенной воды, например, для питания котлов среднего давления Р-4 МПа (40 кгс/см2). 
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих мочевину, в частности сточных вод производства мочевины, и может быть использовано в химической промышленности.
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении. При этом гидролиз ведут в присутствии фосфорной кислоты, а полученный раствор обрабатывают спиртом или кетоном с последующим отделением осадка (авт. св. N 239863, МКИ C 02 F 1/52, опубл. 1969 г.) Этот способ сложен по технологии и не обеспечивает глубокой очистки сточных вод, позволяющей повторное ее использование.
Известен способ очистки сточных вод от мочевины путем сорбции ее на сильнокислотных катионитах, например КУ-2, с последующей их регенерацией сильными неорганическими кислотами (авт. св. N 451641, М.Кл. C 02 C 5/08, опубл. 1974 г.) Этот способ требует использования дорогостоящих ионообменных смол, большого количества фосфорной кислоты для регенерации и приводит к образованию сточных вод при отмывке ионообменных смол от регенерационных растворов (количество мочевины в сточных водах - 2,73 г/дм3, аммиака - 20 г/дм3).
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины, включающий смешение циркулирующего и свежего потоков сточных вод с воздухом, испарение, брызгоотделение и выброс воздуха с водяными парами в атмосферу, при этом свежий поток сточных вод предварительно смешивают с потоком воздуха, входящим из зоны испарения (авт. св. N 732212, М.Кл, C 02 C 5/00, опубл. 1980 г.).
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков методом термического разложения при повышении давления в колонном аппарате каскадного типа при температуре 150-262oC и давлении 1,5-5,0 МПа. Используют последовательные ступени каскада в количестве 4-30 (патент RU N 2056408, М.Кл. C 07 C 273/04, опубл. 1996 г.) Этот способ энергоемкий (используются высокие температуры).
Известен наиболее близкий к предложенному способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении: при температуре 180-200oC, давлении 15-20 атм, с последующей отдувкой паром аммиака и двуокиси углерода. Сточные воды с содержанием аммиака 0,5 г/л поступают на отдувку аммиака с помощью азота или воздуха при атмосферном давлении и температуре 100oC. Остаточное содержание аммиака составляет 0,03-0,06 г/л (авт. св. N 186891, М.Кл. 4 C 02 F 1/04, опубл. 1966 г., прототип).
Данный способ не обеспечивает эффективной очистки сточных вод, что исключает их повторное использование в системе оборотного водоснабжения или в качестве питательной воды для котлов.
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод от мочевины с целью дальнейшего их использования, например, для питания котлов среднего давления Р-4 МПа (40 кгс/см2).
Эта задача решается тем, что в способе очистки сточных вод от мочевины путем гидролиза и десорбции очищаемых стоков при нагреве и давлении сточных воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при pH 6,5-8,5, температуре 20-25oC, а озон берут в количестве 2-7 единиц на единицу мочевины по массе.
Способ осуществляется следующим образом: сточные воды, содержащие аммиак и мочевину, поступают в десорбер первой ступени, где при температуре 130-145oC, давлении 0,28-0,35 МПа из раствора происходит выделение диоксида углерода, аммиака и воды. Далее сточная вода из нижней части десорбера первой ступени направляется в гидролизер, в нижнюю часть которого подается острый пар высокого давления. В гидролизере при температуре не более 190oC и давлении 1,5-1,8 МПа происходит разложение (гидролиз) мочевины, аммиака и диоксида углерода. Жидкая фаза поступает в десорбер второй ступени, где из раствора отгоняются аммиак и диоксид углерода. Сточная вода на выходе из узла десорбция-гидролиз содержит мочевину с массовой концентрацией 10-30 мг/дм3 и аммиак с массовой концентрацией 10-15 мг/дм3. Далее сточные воды подвергают озонированию при pH 6,5-8,5, температуре 20-25oC в количестве 2-7 единиц озона на 1 единицу мочевины. Количество необходимого озона и pH озонирования установлены экспериментально. При этих условиях идет глубокое окисление мочевины до свободного азота:
CO(NH4)2--->NH4+---> NO2---->NO3---->N2,
при этом аммиак не окисляется, что не является препятствием для использования окисленной озоном сточной воды в качестве питательной воды для котлов Р-4МПа (40 кгс/cм2), т.к. при подаче питательной воды на котлы ее предварительно амминируют, т. е. вводят аммиак для связывания углекислоты; при необходимости аммиаком поднимают pH питательной воды или конденсаторов, используемых в качестве питательной воды для котлов, до 8,5-9,0 (Ф.И. Беллан "Водоподготовка", г. М.: Энергия, 1979 г.
Сточные воды после очистки имеют следующее качество:
Хлориды - Отсутствие
Щелочность - Не более 700 мг-экв/дм3
Жесткость - Не более 10 мкг/экв дм3
Солесодержание - Не более 100 мг/дм3
Аммиак - Не более 10 мг/дм3
Мочевина - Отсутствие
что позволяет использовать сточные воды в качестве питательной воды для котлов Р-МПа (40 кгс/см2).
Испытания проводились на лабораторной установке, оборудованной необходимыми средствами измерения: редуктором давления, измерителем озона, измерителем влажности, ротаметром.
В ходе эксперимента регистрировались концентрация озона на входе в реактор и остаточная концентрация озона на выходе из реактора.
В процессе озонирования меняли концентрацию озона в озоно-воздушной смеси, давление в реакторе и pH. Испытания проводились при температуре 20-25oC.
Пример 1.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 8,05, содержанием аммиака 9,8 мг/дм3 в течение 4-х минут обработали озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 20 мг/дм3. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе 0 кг/см2. Качество воды после озонирования: pH 8,0; содержание мочевины - отсутствие; содержание аммиака - 9,8 мг/дм3. В данном опыте для 100% окисления 1 части мочевины потребовалось 5 частей озона по массе.
Пример 2.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 7,5, с содержанием аммиака 9,8 мг/дм3 и мочевины 14 мг/дм3 в течение 8-ми минут обработали озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 12 мг/дм3. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе 0,5 кгс/см2. Качество воды после озонирования: pH 7,3; содержание мочевины - отсутствие; содержание аммиака - 9,8 мг/л. Для 100%-ного окисления 1 части мочевины потребовалось 7 частей озона по массе.
Пример 3.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 11, содержанием аммиака 9,8 мг/дм3, мочевины - 14 мг/дм3 в течение 14 мин обработали озоно-воздушной смесью. Для получения pH 11 сточные воды предварительно обработки NaOH. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе - 0,5 кг/см2. Качество воды после озонирования: pH 11; содержание мочевины - 14 мг/дм3; содержание аммиака - 7 мг/дм3. При pH 11 степень очистки от мочевины равна 0, т.е. оптимальное значение pH для окисления мочевины в сточных водах методом озонирования составляет 6,5-8,5.
Из примеров видно, что в сравнении с прототипом степень очистки сточных вод от мочевины по предлагаемому способу составляет 100%, что позволяет решить проблему сточных вод предприятия путем их ликвидации и повторного использования сточных вод в качестве питательной воды для котлов Р-4 МПа (40 кгс/см2).
Испытания проводились в НПО "Техозон" г. Дзержинска Нижегородской области.
В производстве мочевины ЗАО "Агро-Череповец" намечено внедрение данного способа утилизации сточных вод. 
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ очистки сточных вод от мочевины путем гидролиза и десорбции очищаемых стоков при нагреве и давлении, отличающийся тем, что сточные воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при рН 6,5 - 8,5, температуре 20 - 25oC, а озон берут в количестве 2 - 7 единиц на единицу мочевины по массе.

Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Очищение крови от мочевины - это. Что такое очищение крови от Вертикальное озеленение квартиры своими руками



Очищение от мочевины Очистка растворов мочевины - Справочник химика 21
Очищение от мочевины Способ очистки соковых паров выпар-ки мочевины
Очищение от мочевины Способ очистки сточных вод от мочевины SU 451641
Очищение от мочевины Норма и повышенный уровень мочевины в крови
Очищение от мочевины СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МОЧЕВИНЫ
Очищение от мочевины Очистка сточных вод мочевины
Очищение от мочевины 145 лет минуло со дня продажи Аляски. Кто же ее продал?
Анастасия Волочкова: классическая прическа с пробором-зигзагом Виза в Испанию самостоятельно (для украинцев) Вязание малышам, новорожденным до года. Схемы и описания Три Руки ком Зубной налет у собак. Как удалить зубной камень собаке - Женский сайт Как правильно оформить доставку товара? ООО Как сделать антенну для телевизора своими руками? Кариес корня зуба и его лечение Неправильное стирание зубов - Ветеринария

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ