Извлечение аммиака из сточных вод текстильного производства (стр. 2 из 5)

· Разрыхление, очистку и обеспыливание

· Чесание

· Упаковку ваты

Технологический процесс производства обтирочных материалов включает:

· Дезинфекцию

· Сортировку

· Мойку, отжим

· Сушку

· Упаковку ветоши

· Сортировку

Технологический процесс производства пакли включает:

· Подготовку и обработку текстильных отходов

· Резку, очистку и обеспыливание

· Разволокнение

· Смешивание

· Упаковку

Основные направления производства строительных материалов с использованием текстильных волокон:

· Производство пакли

· Производство рубероида

· Производство теплозвукоизоляционных материалов

Технология производства теплозвукоизоляционного материала (ТеЗИП) с использованием низкосортных и неутилизируемых текстильных отходов ( кноп, коротковолокнистые текстильные отходы, содержимое пылевых камер и др.) включает:

· Приготовление раствора связующего

· Подготовку текстильных отходов

· Смешивание

· Формирование ковра

· Сушку

· Резку

Глава 2. АММИАК ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ТЕКСТИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Ткани, производимые из целлюлозы (полностью или частично), обычно подвергают обработке в жидком аммиаке для уменьшения усадки и обеспечения большего сродства ткани к действию других химических реагентов. В соответствии с общепринятой технологией ткань подвергается кратковременному воздействию жидкого аммиака, например при погружении в ванну. После истечения необходимого времени, составляющего обычно <9 с, ткань нагревается для удаления аммиака и остановки реакции на нужной глубине.

В последние годы с разработкой тканей, не требующих утюжки, и специальных тканей возросло значение аммиачной обработки тканей. В производстве используются большие количества аммиака, вследствие чего возникает проблема утилизации или удаления образующихся сточных вод.

В ходе процесса только небольшая часть, около 5 %, исходного аммиака, действительно расходуется в реакции или составляет потери. Остаток находится в виде паров аммиака. В силу потенциальной вредности, неприятного запаха аммиачных паров и по экономическим причинам необходимо проводить выделение паров аммиака для сжижения и повторного использования.

К сожалению, не существует эффективных методов выделения аммиака при обработке тканей. Недостатками известных процессов являются взрывоопасность, ненадежность, отрицательные воздействия на процесс первичной обработки ткани.

Немаловажным фактором является высокая стоимость. Поэтому процесс выделения аммиака из сточных вод должен быть достаточно экономичен и технологичен.

Во многих случаях при использовании больших объемов аммиака его выделение и повторное использование становятся экономически целесообразными при степени выделения 90%. При меньшей эффективности выделения процесс проводить невыгодно. В ситуациях, когда используются небольшие количества аммиака и когда он находится в смеси с большими объемами воздуха и водяного пара, выделение аммиака экономически нецелесообразно. В таких случаях отходы, содержащие аммиак, выбрасывают в атмосферу или сжигают.

Таким образом, существует потребность в разработке методов и устройств для выделения аммиака в соответствии с техническими и экономическими требованиями текстильного производства.

В промышленности существует значительная потребность в водном растворе аммиака с концентрацией 20—30 %. Обычно такие растворы получают растворением газообразного аммиака в воде. В то же время выделение аммиака из отходов с достаточно высоким содержанием его может привести к новым путям получения таких растворов.

Предлагаемый процесс предназначен для выделения аммиака из отходящих газов, содержащих также воздух и водяной пар. Газы барботируются через водяную ванну холодильника и затем проходят через скруббер при прямом контакте с разбрызгиваемой свежей водой. Скруббер и холодильник объединены в единый комплекс таким образом, что водный раствор аммиака из скруббера попадает сразу в водяную ванну холодильника. Температура водяной ванны контролируется с помощью температурного датчика, регулирующего скорость подачи охлаждающей жидкости.

Водный раствор аммиака из ванны, отбираемый в качестве продукта, может возвращаться в ванну, если концентрация аммиака недостаточна. На рис. 13 показана установка для проведения этого процесса.

Отходящие газы, содержащие аммиак, вместе с парами воды и воздухом, подаются в систему по линии /, проходят через фильтр 2, воздушный насос 3, регулятор скорости подачи 4 и демпфер 5. Насос 3 доводит давление до 700 Па, при этом поддерживается скорость газа, обеспечивающая постоянство уровня водного раствора и уменьшение захвата капель газовым потоком. Линия / разделяется на линии 6 и 10, ведущие в холодильник 23. Холодильник состоит из трубной части и корпуса. Трубная часть связана с линиями 27 и 26, по которым циркулирует охлаждающий агент (обычно используется вода). В корпусе находится водяная ванна 9.

Отходящие газы по линиям 6, 10 поступают в камеру 7 к 11 соответственно (границы камер определяются перегородками 8 и 12). Камеры распространяются по

Рис. 2. Установка для выделения водных растворов аммиака с использованием промывки и конденсации

всей длине холодильника 23 и служат для барботажа газа через ванну 9, где происходит абсорбция части аммиака. После этого газ 16 с пониженной концентрацией аммиака (около 10 %) проходит в скруббер 17, расположенный над холодильником 23.

В скруббере 17 газ омывается свежей водой, которая подается по линии 13 через вентиль 14 и распыляющее сопло 20. Дополнительное распылительное устройство 19 обеспечивает распыление воды на мельчайшие капли 18. Капли движутся вниз по скрубберу, взаимодействуя с поступающим газом. При этом аммиак практически полностью поглощается водой, а выходящий газовый поток с содержанием аммиака около 0,5 % выпускается через вентиль 22. Водный поток 18, поглотивший аммиак из газа 16, стекает вниз и объединяется с содержимым ванны 9 в. корпусной части холодильника 23.

Водный раствор аммиака с содержанием 20—30 % или более выводится из холодильника 23 через скважину 29, линию 30 с вентилем 31 и насосом 32 и трубопровод 37 в емкость для хранения 38. Поток охлаждающей жидкости, циркулирующий по линии 27, трубчатой части холодильника и линии 26, регулируется клапаном 27, который в свою очередь управляется датчиком температуры 28. Температура в ванне 9 поддерживается в интервале 10—25 °С.

Датчик концентрации 33 связан с линией 31 и измеряет электропроводящие свойства раствора как функцию концентрации аммиака в растворе. Датчик осуществляет контроль за работой трехходового клапана 34, направляющего продукт или по линии 37 в емкость для хранения 38 или по линиям 35 и / в ванну 9 для создания требуемой концентрации аммиака.

Данный метод предназначен для выделения аммиака из газовых смесей с его небольшим содержанием; получающиеся водные растворы имеют концентрацию 20—30 %, достаточную для многих практических приложений.

Ранее такие растворы получались пропусканием безводного аммиака через воду. Описываемый процесс решает две важные задачи — обеспечивает получение полезного продукта из отходящих газов, переработка которых ранее считалась экономически невыгодной, и устраняет вредные выбросы в атмосферу.

Скорость подачи свежей воды по линии 13 (через жиклер 20) регулируется вентилем 14, управляемым уровнемером 36, связанным с холодильником 23.

Скруббер 17 и холодильник 23 предпочтительно располагать в одном корпусе 24. Холодильник имеет форму горизонтально расположенного цилиндра, скруббер находится в средней по длине его части и расположен над ним. Скруббер обычно расположен вертикально и в верхней части 15 имеет выходной вентиль 22. Колодец 29 регулирует глубину заполнения ванны 9 так, что насыщение аммиаком происходит по мере отбора водного раствора по линии 30 в резервуар 38.

С экономической точки зрения в процессе обработки ткани жидким аммиаком необходима его регенерация и повторное использование. Во время технологических операций аммиак в любом случае загрязняется водой. Теоретически в условиях периодического процесса отделение воды от аммиака реализуется довольно просто с использованием выпаривания или других подобных методов. Однако в условиях непрерывного производства при .использовании больших количеств аммиака в качестве реакционной жидкости вода быстро накапливается ие только в процессе обработки ткани, но и в результате проникновения атмосферного воздуха в систему.

Так как вода накапливается в системе непрерывно, она должна непрерывно удаляться по ходу процесса. Предлагаемый процесс обеспечивает высокую эффективность удаления воды в результате конденсации паров воды и аммиака из отходящих газов в охлаждающей камере, где абгазы контактируют с низкотемпературной массой жидкого аммиака. Охлаждение аммиаком производится после предварительного охлаждения газа в бесконтактных теплообменниках.

Сконденсировавшаяся масса жидкого аммиака с примесью воды смешивается со свежим жидким аммиаком и возвращается в процесс. Как правило, часть воды, поступающей на обработку, удаляется вместе с тканью, а остаток выводится в виде пара, подвергающегося рециркуляции.

Существенным приемом здесь является то, что жидкий аммиак не сразу возвращается в процесс, а подается в охлаждающую камеру, где смешивается с отходящими продуктами. Эта смесь, которая содержит небольшие количества воды, возвращается в процесс. В силу этого, содержание воды в реакционном растворе поддерживается на постоянном низком уровне, обычно 2—3 % при максимальной нагрузке. При эксплуатации в более мягких условиях количество воды может быть еще более снижено.

Общая схема процесса обработки ткани и выделения аммиака представлена на рис. 14.