FI107331B - Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi - Google Patents
Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI107331B FI107331B FI991703A FI19991703A FI107331B FI 107331 B FI107331 B FI 107331B FI 991703 A FI991703 A FI 991703A FI 19991703 A FI19991703 A FI 19991703A FI 107331 B FI107331 B FI 107331B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- evaporated
- ammonia
- acid
- process according
- meadow
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 75
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims description 28
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 title description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical class [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical class [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 210000002837 heart atrium Anatomy 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- -1 iodine organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/10—Separation of ammonia from ammonia liquors, e.g. gas liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/28—Methods of preparing ammonium salts in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/15—Special material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/20—Additive
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
107331
Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi, johon menetelmään kuuluu syntyvän haihdehöyryn lauhdutus nesteek-5 si.
Ammoniakkia (NH3) sisältävien jätevesien tms. vesiliuosten haihdutuskäsittelyssä pH:n ollessa noin 6 tai sitä korkeampi haihtuu ammoniakki vesihöyryn mukana. Syntyvän ammoniakkipitoisen haihdehöyryn lauhdutus on hankalaa, sillä huonosti veteen liukenevana ammoniakki muodostaa lauhduttimen pinnoilla inertin kaasu-10 kerroksen, joka haittaa lämmönsiirtoa. Ammoniakki alkaa häiritä lauhduttimen toimintaa jo noin 300-500 ppm:n pitoisuudessa. Ammoniakkipitoisen höyryn täydellinen lauhdutus vaatii tästä syystä lauhduttimessa huomattavasti suuremman lämpötilaeron kuin puhtaan vesihöyryn lauhdutus.
Ammoniakin huono lauhtuvuus on ongelma haihdutuslaitteistoissa, joiden toiminta 15 perustuu oleellisesti lauhtuvasta höyrystä vapautuvan lämmön hyödyntämiseen prosessissa. Erityisesti höyryn kompressorilla tapahtuvaa puristusta hyödyntävissä MVR-haihduttimissa (MVR = Mechanical Vapor Recompression), joissa käytettävissä oleva lämpötilaero on pieni, tai monivaihdehaihduttimissa, joissa käytetään matala-arvoista hukkalämpöä, höyryn korkea ammoniakkipitoisuus voi tyrehdyttää 20 haihduttimen toiminnan kokonaan.
Haihduttamalla käsiteltäviä runsaasti ammoniakkia sisältäviä vesiliuoksia, joissa on- ;··' gelmiin törmätään, ovat mm. kemian teollisuuden, teurastamoteollisuuden ja maata- • « : ·1 louden jätevedet, kaatopaikkojen suotovedet sekä yhteiskuntajäteveden puhdista- · 1': moiden lietteiden mädätyksen puristevedet.
• · · • « · • · · 25 Ammoniakki on mahdollista poistaa vesiliuoksesta ennen haihdutuskäsittelyä strip-perin ja skrubberin yhdistelmällä, jossa ammoniakin strippaus voi tapahtua inertillä - ... kaasulla. Strippauksessa liuoksen pH:n on oltava vähintään n. 9-10, jonka saavutta- miseksi liuokseen on useimmissa tapauksissa lisättävä lipeää. Likaisia jätevesiä käsi- * · teltäessä lisäongelmana on stripperin tukkeutuminen täytekappaleisiin saostuvan :' ·.: 30 kiintoaineksen vuoksi, ja lämpimillä vesillä stripperi aiheuttaa lämpöhäviöitä. Kai- •: · · · kissa tapauksissa stripperi ja skrabberi aiheuttavat ylimääräisiä laite- ja käyttökus tannuksia ja tekevät prosessin monimutkaisemmaksi.
___________________jj. ! ______ - - i ! i ί 107331 2
Toinen tunnettu menettely haihdutuksen ammoniakkiongelman eliminoimiset s. on liuoksen pH:n alentaminen hapon avulla arvon 5 alapuolelle, jossa ammonia! k ί on neutraloituneena suolamuotoon. Tässä muodossa ammonium ei haihdu vaan jäit haihdutuksessa konsentraattiin. Menettelyn haittoja ovat kuitenkin suuri hapon k tiu 5 tus varsinkin silloin, kun liuoksen puskurivaikutus on suuri, sekä mahdollinen l car -bonaateista vapautuva hiilidioksidi, jonka poistaminen vaatii kaasustripperin cr nen haihdutusta. Lisäksi etenkin suolahapon käyttö lisää liuoksen korrosiivisuuLa, jf rikkihapon käyttö puolestaan voi aiheuttaa haitallisia kipsisaostumia, jos liuos si sälj tää kalsiumia.
10 Ammoniakki voi olla poistettavissa liuoksesta myös jollakin biologisella proseä s 11a. jossa ammoniakin typpi ensin hapettuu nitraatiksi ja sen jälkeen pelkistyy typpi! pa-suksi. Tällainen prosessi on kuitenkin tyypillisesti herkkä olosuhteille, kuten ve ler laadulle ja sen sisältämille ravinteille, ja sen toimintavarmuus on sen tähden huoi o. ! i DE-patenttijulkaisusta 3 341 935 tunnetaan kaksivaiheinen prosessi, jonka taripi-j 15 tuksena on puhtaan veden valmistus jätevedestä ja jonka toisessa vaiheessa an u io-j niakkipitoinen haihdehöyry ennen sen lauhdutusta pestään happamalla pesuliuakselia. Pesu tapahtuu täytekappaleskrabberilla, joka aiheuttaa huomattavan virta us-vastuksen ja sen tähden lisää haihdutuksen energiankäyttöä. Pesussa ammonia! Id ja] emäksiset orgaaniset epäpuhtaudet siirtyvät pesuliuokseen ja pestylle ammonia le $taj 20 vapaalle höyrylle suoritetaan lauhdutus vedeksi. j
Keksinnön tarkoituksena on muodostaa ammoniakkipitoisten vesiliuosten haihdut is-: '.: ongelmaan uusi ratkaisu, jossa edellä kuvatun tunnetun tekniikan epäkohdat on λ äl-i :tetty. Tunnusomaista keksinnön mukaiselle menetelmälle on se, että liuoksesta s; in-! tyvään haihdehöyryyn lisätään happoa, jolla höyiyn sisältämä ammoniakki sido h an •: · ·: 25 vesiliukoiseksi ammoniumsuolaksi, joka päätyy saatavaan lauhteeseen.
• · · • * *
Keksinnön mukaisella happolisäyksellä ammoniakki neutraloituu vesiliukoiseen
• ♦ I
*·’ ‘ suolamuotoon, jolloin se ei ole enää lauhdutusvaiheessa muodostamassa lauhdi tis- pinnoille inerttiä kaasukerrosta lämmönsiirron esteeksi. Lisäämällä haihdehöyiyyn ammoniakin neutralointireaktiota stökiometrisesti vastaava määrä happoa voidaan • * · ’ ' 30 inertistä kaasusta johtuva ongelma eliminoida kokonaan.
Sopivia happoja ammoniakin neutralointiin ovat esim. suola-, rikki- ja fosforihaj)i p.
: Myös typpihappo sekä jodein orgaaniset hapot voivat tulla kysymykseen. Hapon lii- j •:. sääminen haihdehöyryyn tapahtuu edullisimmin ruiskuttamalla tai sumuttamalla.
107331 3
Keksinnön mukainen menetelmä on sovellettavissa moniin erityyppisiin haihdutus-laitteistoihin, jotka voivat olla yksi- tai useampivaiheisia. Erityisen edullinen keksintö on portaittain alenevassa lämpötilassa toimivissa monivaihdehaihduttimissa sekä kompressorilla varustetuissa MVR-haihduttimissa, kuten kalvotislaimissa, joissa 5 korkeampaan paineeseen puristettu haihdehöyry johdetaan takaisin haihduttimeen lämmityshöyryksi. Happolisäys tapahtuu näissä edullisesti sumuttamalla sopivaan höyrykanavan kohtaan ennen lauhdutinta, MVR-haihduttimissa joko kompressorin edelle tai sen jälkeen. Lauhduttimen laajat lämmönsiirtopinnat muodostavat kontaktipinnan, joka varmistaa sen, että happo ja ammoniakki reagoivat keskenään täydel-10 lisesti.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä osana lauhdetta saatava ammoniumsuola on tarvittaessa erotettavissa esim. käänteisosmoosilla, ioninvaihdolla, uudella haihdutuksella tai hapettamalla joko taitepistekloorauksella tai otsonilla. Nämä prosessit toimivat luotettavasti, koska lauhde ei ammoniumsuolan lisäksi sisällä muita epä-15 puhtauksia. On myös mahdollista hyödyntää ammoniumsuolapitoinen lauhde sellaisenaan esim. lannoitteena tai teollisuuden raaka-aineena.
Vielä erään keksinnön sovellutuksen mukaan haihdutettavan vesiliuoksen pH:ta kohotetaan emäslisäyksellä siten, että ammoniakki vapautuu ja siirtyy haihdutuksessa haihdehöyryyn. Toisin sanoen keksinnön mukaisesti voidaan käsitellä myös sellaisia 20 alhaisen pH:n omaavia vesiliuoksia, joiden haihdutuskäsittelyssä ammonium ei normaalisti, so. ilman mainittua emäslisäystä, vapautuisi. Koska vapautuva ammoniakki on keksinnön mukaan hallittavissa, muodostaa menettely edullisen ratkaisun
I
liuoksessa olevan ammoniumin talteenottamiseksi ja samalla estää ammoniumin “ jäämiseen konsentraattiin, jossa se saattaa olla haitallista. Jos esimerkiksi tällainen ; 25 konsentraatti johdettaisiin kaatopaikan jätepenkereeseen, häiritsisi ammoniakki sen sisäistä biotoimintaa.
• · · • · · • · · : ‘ Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirus- tuksiin, joissa • · · kuvio 1 esittää kaksivaihehaihdutinta, jossa happoa lisätään vaiheiden väliseen * · · . 30 höyrykanavaan, ; kuvio 2 esittää MVR-haihdutinta, jossa happoa syötetään höyrykanavaan komp ressorin jälkeen, ja ' i 1.' kuvio 3 esittää haihdutinta, jossa hapon syöttö on järjestetty rinnakkaisten läm- *"' mönsiirtoelementtien yläpuolelle.
............................................1 j j -— j 3 i 10T531 4
Esimerkkiiiä monivaihehaihdutuksesta, johon esillä olevaa keksintöä on sove!l< ttu on kuviossa 1 esitetty kaksivaihehaihdutin, jossa haihdutettavaa ammoniakkipix istt. vesiliuosta syötetään ensimmäiseen lämmönvaihtimeen 1 kanavasta 2. Lammity Väj liaineena on kanavasta 3 syötetty primäärihöyry, josta muodostuva primääriini] tjde 5 poistuu kanavaan 4. Haihdutuksessa muodostuva höyry johdetaan kanavan 5 li a jtta toiseen lämmönvaihtimeen 6 toisen haihdutusvaiheen lämmityshöyryksi. Maritta haihdehöyry sisältää vesihöyryn ohella kaasuuntunutta ammoniakkia. Höyry] u na4 vaan 5 syötetään kanavasta 7 väkevää happoa, kuten suola- tai rikkihappoa at tr ho] niumin sitomiseksi ammoniumsuolaksi, mainittuja happoja käytettäessä ammotiiimj 10 kloridiksi tai -sulfaatiksi. Ensimmäisen lämmönvaihtimen 1 haihdutusjäännös siitetään kanavan 8 kautta toiseen lämmönvaihtimeen 6 haihdutettavaksi kanavasta 5 tulevalla höyryllä, josta syntyvä, liuenneen ammoniumsuolan sisältävä lauhde pqi:tun kanavaan 9. Toisen haihdutusvaiheen höyry siirtyy kanavan 10 kautta lauhdutti n sen 11, jossa jäähdytysvesikierto 12 tiivistää sen lauhteeksi, joka poistuu kanavaai 13.
15 Toisesta haihdutus vaiheesta jäljelle jäävä konsentraatti poistuu kanavaan 14.
Kuviossa 2 esitetty yksivaiheinen MVR-haihdutin 15 voi olla esim. rinnakla Lsis muovikalvoa olevia pussimaisia lämmönsiirtoelementtejä käsittävä kalvotinl iin. Haihduttimeen syötetään haihdutettavaa ammoniakkipitoista vesiliuosta kanalasta 16, ja haihdutuksesta jäljelle jäävä konsentraatti poistuu kanavaan 17. Haihdutut: es-20 sa muodostuva höyry johdetaan kanavaa 18 myöten kompressoriin 19, joka puii: taa höyryn korkeampaan paineeseen ja lämpötilaan. Puristettu höyry palaa kanavan 20 kautta lämmityshöyryksi haihduttimeen, ja tähän höyiyvirtaan syötetään kanavi sta ; 21 happoa höyryn mukana olevan ammoniakin sitomiseksi ammoniumsuolaisi.j :'''; Höyry tiivistyy haihduttimessa kanavaan 22 poistuvaksi lauhteeksi, joka sisältää iu-j iti ! • \# 25 enneena syntyneen ammoniumsuolan. j !
Kuvion 2 mukainen laitteisto olisi muunnettavissa siten, että hapon syöttö kanavi staj • · « ] 21 tapahtuu höyrykanavaan 18 kompressorin 19 edelle. Prosessin lopputulos o i sa-j v : ma kuin edellä esitetty, eli muodostuva ammoniumsuola päätyy haihduttimesta 15] poistuvaan lauhteeseen 22. ] .···.
*...· 1 y.l' 30 Kuviossa 3 nähdään keksinnön sovellutus, jossa hapon syöttö ammoniakkipitois :en; haihdehöyryyn tapahtuu lämmönvaihtimessa rinnakkaisten lämmönsiirtoelementt ienj yläpuolella. Ratkaisu on sovellettavissa moni vaiheh aihduttimi s s a, kuten esim. cu-i vion 1 mukaisen kaksivaihehaihduttimen toisessa lämmönvaihtimessa 6, ja kuvio3sa| !:. 3 on täten käytetty kuvion 1 mukaista viitenumerointia. Lämmönvaihtimen 6 sisääni 35 johdettu hapon syöttökanava on merkitty viitenumerolla 23 ja rinnakkaiset lämiu Sn-j siirtoelementit viitenumerolla 24. Kuvion mukaan lämmönvaihtimessa on mahc ie Ui- i j j 5 | 107331 5 suiis kierrättää haihdutettavaa konsentraattia, ensimmäisestä haihdutusvaiheesta tulevan konsentraatin 8 syötön tapahtuessa kierrätyslinjaan 25.
Kuvion 3 mukainen hapon syöttöjärjestely on sovellettavissa vastaavalla tavalla myös kuvion 2 mukaisessa MVR-haihduttimessa. Hapon syöttö kompressorin puris-5 tumaan höyryyn tapahtuisi haihduttimen lauhdepuolella rinnakkaisten lämmönsiirto-elementtien syöttöyhteisiin tai yhteiseen höyrytilaan välittömästi elementtien yläpuolelle.
Esimerkki 10 Ammoniakkipitoisia vesiliuoksia haihdutettiin haihduttimella, joka oli periaatteeltaan kuvion 2 mukainen MVR-haihdutin, joka oli varustettu konsentraatin kierrätyksellä. Muovikalvoa olevien lämmönsiirtoelementtien lämmönvaihtopinta oli n. 100 m2. Haihdutettavan liuoksen syöttö tapahtui lisäämällä se kierrossa olevaan liuokseen. Väkevää 97 % rikkihappoa, kierrätetyllä lauhdevedellä n. 5,5-7 % konsent-15 raatioon laimennettuna, syötettiin haihdehöyryyn kompressorina toimivan puhalti-men painepuolelle ammoniakin neutraloimiseksi sekä tulistuksen estoa varten. Haihduttimesta poistettiin lauhdepumpulla saatu ammoniumsuolapitoinen lauhdt sekä tyhjöpumpulla lauhtumattomat kaasut.
20 Haihduttimen toimintalämpötila mitattuna haihdehöyrystä ennen kompressoria oli 60 °C ja toimintapaine vastaavasti noin 200 mbar. Paine-ero haihde-ja lauhdepuol-ten välillä oli 22 mbar ja vastaava lämpötilaero oli 2,2 °C. Haihdutettavaa liuosta syötettiin haihduttimeen siten, että vesi siirtyi kokonaisuudessaan lauhteeksi. Liuok-.;' ‘ sen kierrätys-virtaus haihdutuksessa oli 30 m3/h, väkevää rikkihappoa syötettiin n. 5- ·1 1.1 25 6 kg/h, ja lauhdevettä kierrätettiin rikkihapon laimentamiseksi 1,5 1/min. Rikkihap- polisäyksellä lauhteen pH pidettiin jatkuvasti arvon 4 alapuolella.
• · · • · · • · · ·’ Haihdutusta seurattiin mittaamalla haihduttimen kapasiteettia osoittava poistuvan lauhdevirtauksen määrä sekä lauhteen NFLppitoisuus. Kokeen alussa syötön ammo-30 niakkipitoisuus oli 0, minkä jälkeen ammoniakin määrää liuoksessa kasvatettiin as- • 1“r teettain. Tämä näkyy NHU-pitoisuuden kasvuna lauhteessa. Ammoniakin määrää lauhtumattomassa kaasussa ei mitattu. Saadut tulokset ilmenevät seuraavasta taulu kosta.
· 6 107^ 51
Taulukko
Lauhteen NH4-pitoisuus (mg/1) Lauhteen määrä (m3/d) 0 17,1 5 566 16,7 2249 16,3 2262 16,4 2822 16,6 10 Tulosten mukaan haihduttimen kapasiteetin lasku liuoksessa olevan anunotiildiL johdosta oli vähäinen, suuruusluokkaa 2-5 %. Kun kokeen lopussa syötön anun mi-akkipitoisuuden ollessa n. 4000 ppm rikkihapon lisäys haihdehöyryyn keskeytä stjiinj, oli välittömänä seurauksena haihduttimen kapasiteetin putoaminen nollaan.
15 Lisäksi samalla haihduttimella suoritetuissa vertailukokeissa havaittiin, että tui^äl happoa ei lisätä, jo lauhteen ammoniumpitoisuudessa 300 ppm haihduttimen kf p Epiteetti alkaa nopeasti laskea ja ammoniakkipitoisudella 1000 ppm haihdutus oi op· punut kokonaan.
i 20 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutukset eivät rajoitu edsll^ kuvattuihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten p uit-· teissä. | * 1 jj • · · ! « I \ ♦ · |
.·.··. i S
*:··1 1 * · · 3 * ·« i * · 3 * 1 3 * · ♦ j 1 1 ]
Claims (9)
107331 7
1. Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi, johon menetelmään kuuluu syntyvän haihdehöyryn lauhdutus nesteeksi, tunnettu siitä, että haihdehöyiyyn (5, 18, 20) lisätään happoa (7, 21, 23), jolla höyryn sisältämä am- 5 moniakki sidotaan vesiliukoiseksi ammoniumsuolaksi, joka päätyy saatavaan Nuhteeseen (9, 22).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haihdehöyiyyn lisätään neutralointireaktiota stökiometrisesti vastaava määrä happoa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happona 10 käytetään suola-, rikki- tai fosforihappoa.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapon (7, 21, 23) lisäys haihdehöyiyyn tapahtuu ruiskuttamalla tai sumuttamalla.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuoksen (2, 16) haihdutus ja haihdehöyryn (5, 18, 20) lauhdutus tapahtuvat yhdessä 15 tai useammassa lämmönvaihtimessa (1, 6, 15). ,
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haihdehöyiy (18) puristetaan kompressorilla (19) korkeampaan paineeseen ja palautetaan haih-duttimena toimivaan lämmönvaihtimeen (15) lämmityshöyryksi, jolloin happolisäys (21) tapahtuu höyryvirtaan (18, 20) joko ennen kompressoria tai kompressorin jäl- • : 20 keen.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haihdutin on • ..,.; muovikalvoa olevia pussimaisia lämmönsiirtoelementtejä käsittävä kalvotislain. •M v : 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · * v ? haihdutettava ammoniakkipitoinen vesiliuos on maatalouden tai kemian teollisuuden 25 jätevettä, kaatopaikan suotovettä tai jätevesilietteen mädättämön puristevettä. • · · • ·
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haihdutettavan vesiliuoksen pH:ta kohotetaan emäslisäyksellä ammoniakin vapautta-·’.·: miseksi suoloistaan ja siirtämiseksi haihdutuksessa haihdehöyiyyn. -------------------------------------------------------------------------I ...... ! 107^ ;i| 8
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI991703A FI107331B (fi) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi |
| CA002380293A CA2380293A1 (en) | 1999-08-11 | 2000-08-11 | Method for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia |
| US10/049,342 US6638398B1 (en) | 1999-08-11 | 2000-08-11 | Methods for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia |
| PCT/FI2000/000685 WO2001012548A1 (en) | 1999-08-11 | 2000-08-11 | Method for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia |
| EP00951575A EP1204594A1 (en) | 1999-08-11 | 2000-08-11 | Method for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia |
| AU64471/00A AU6447100A (en) | 1999-08-11 | 2000-08-11 | Method for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI991703 | 1999-08-11 | ||
| FI991703A FI107331B (fi) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI19991703L FI19991703L (fi) | 2001-02-12 |
| FI107331B true FI107331B (fi) | 2001-07-13 |
Family
ID=8555139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI991703A FI107331B (fi) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6638398B1 (fi) |
| EP (1) | EP1204594A1 (fi) |
| AU (1) | AU6447100A (fi) |
| CA (1) | CA2380293A1 (fi) |
| FI (1) | FI107331B (fi) |
| WO (1) | WO2001012548A1 (fi) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI106297B (fi) * | 1999-04-01 | 2001-01-15 | Hadwaco Ltd Oy | Menetelmä liuoksen haihduttamiseksi sekä menetelmässä käytettävä haihdutin |
| CN100443137C (zh) * | 2006-07-10 | 2008-12-17 | 重庆工学院 | 含氨氮废水雾化闪蒸脱氨方法 |
| US20080293086A1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-11-27 | Cobalt Technologies, Inc. A Delaware Corporation | Real time monitoring of microbial enzymatic pathways |
| US8252149B2 (en) | 2007-07-24 | 2012-08-28 | Brad Michael Malatesta | Method of cleaning and recycling glycol-tainted water from de-icing operations at airports |
| US20090081715A1 (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Cobalt Technologies, Inc., A Delaware Corporation | Engineered Light-Emitting Reporter Genes |
| CA2721076A1 (en) | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Cobalt Technologies, Inc. | Immobilized product tolerant microorganisms |
| US8273559B2 (en) * | 2008-08-29 | 2012-09-25 | Iogen Energy Corporation | Method for the production of concentrated alcohol from fermentation broths |
| EP2226292A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-08 | Convex B.V. | Process and apparatus for the production of ammonium salts |
| US8497105B2 (en) * | 2009-06-26 | 2013-07-30 | Cobalt Technologies, Inc. | Integrated system and process for bioproduct production |
| DE102009036874A1 (de) * | 2009-08-10 | 2011-03-31 | Verbio Vereinigte Bioenergie Ag | Verfahren zur energetisch optimierten Gewinnung von Ammoniumsalzen |
| US8778037B2 (en) * | 2010-05-25 | 2014-07-15 | Veolia Water Solutions & Technologies North America, Inc. | Process of scrubbing volatiles from evaporator water vapor |
| CN102139983A (zh) * | 2011-02-16 | 2011-08-03 | 神华集团有限责任公司 | 一种废水处理方法及系统 |
| CN102358625B (zh) * | 2011-09-09 | 2013-11-13 | 陈伟雄 | 能进行氨回收的垃圾渗滤液蒸发浓缩处理方法及其设备 |
| CN102786107A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 李虹 | 渗沥液三相分离深度处理装置 |
| CA2827933C (en) | 2012-09-25 | 2018-09-18 | Xiaomei Li | Method and apparatus for recovering solids from water-based effluent |
| DE102013105396A1 (de) * | 2013-05-27 | 2014-11-27 | Mkr Metzger Gmbh Recyclingsysteme | Verfahren und Anlage zur Behandlung von wässrigen, organischen Rückständen |
| CN105776696A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-20 | 湖南百利工程科技股份有限公司 | 一种浓缩己内酰胺生产废液的工艺 |
| CN106032303A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-19 | 珠海昊森万荣水处理科技有限公司 | 餐厨沼液处理方法及其处理装置 |
| CN107792830A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 李春鑫 | 一种节能的海水提溴工艺 |
| US10239016B2 (en) * | 2016-12-07 | 2019-03-26 | Nuorganics LLC | Systems and methods for nitrogen recovery from a gas stream |
| MX378078B (es) | 2017-01-16 | 2025-03-10 | Nuorganics LLC | Sistemas y metodos para recuperar compuestos nitrogenados de una corriente de gas. |
| CN106986400B (zh) * | 2017-04-25 | 2023-02-03 | 大连广泰源环保科技有限公司 | 一种去除蒸汽中cod、氨氮的处理系统 |
| CN109879297B (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-16 | 湖南裕华科技集团股份有限公司 | 从含氯化铵、氯化钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠的母液中热法回收产品的工艺 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0029536A1 (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-03 | Sterling Drug Inc. | Process for removing and recovering ammonia from aqueous liquors |
| US4323430A (en) * | 1981-03-16 | 1982-04-06 | United States Steel Corporation | Process for separating ammonia and acid gases from streams containing fixed ammonia salts |
| DE3341935C2 (de) | 1983-11-21 | 1987-03-05 | Standard-Messo Verfahrenstechnik GmbH, 4100 Duisburg | Verfahren zur thermischen Entsorgung von in einer Mülldeponie anfallenden anorganisch/organisch belasteten flüssigen Mischabwässern |
| JPS60212288A (ja) | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Mitsubishi Metal Corp | アンモニウムイオンとフツ素イオンを含む廃水の処理法 |
| US4594131A (en) * | 1984-08-13 | 1986-06-10 | United States Steel Corporation | Process for removing ammonia and acid gases from process streams |
| NL8900005A (nl) | 1989-01-03 | 1990-08-01 | Cooeperatieve Nl Champignonkwe | Werkwijze voor het zuiveren van ammoniak bevattende lucht en daarbij toe te passen inrichting. |
| DE4041569A1 (de) * | 1990-12-22 | 1992-06-25 | Hoechst Ag | Verfahren zur aufarbeitung schwefelwasserstoff, cyanwasserstoff und ammoniak enthaltender waessriger loesungen |
| CN1039636C (zh) | 1995-08-03 | 1998-09-02 | 河南省安阳钢铁公司 | 从稀氨水中脱除nh3-n的方法 |
-
1999
- 1999-08-11 FI FI991703A patent/FI107331B/fi not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-08-11 WO PCT/FI2000/000685 patent/WO2001012548A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-08-11 EP EP00951575A patent/EP1204594A1/en not_active Withdrawn
- 2000-08-11 CA CA002380293A patent/CA2380293A1/en not_active Abandoned
- 2000-08-11 AU AU64471/00A patent/AU6447100A/en not_active Abandoned
- 2000-08-11 US US10/049,342 patent/US6638398B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2380293A1 (en) | 2001-02-22 |
| WO2001012548A1 (en) | 2001-02-22 |
| EP1204594A1 (en) | 2002-05-15 |
| US6638398B1 (en) | 2003-10-28 |
| FI19991703L (fi) | 2001-02-12 |
| AU6447100A (en) | 2001-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI107331B (fi) | Menetelmä ammoniakkipitoisen vesiliuoksen haihduttamiseksi | |
| US10793458B2 (en) | Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater | |
| US11858823B2 (en) | Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater | |
| US6379548B1 (en) | System for recovering and treating waste water | |
| CN101932528A (zh) | 用于处理废水的方法和系统 | |
| CN105366867B (zh) | 一种单效多室机械压缩蒸发处理高盐/高有机物废水装置及方法 | |
| CA1163951A (en) | Process for removing acid gases and ammonia from an aqueous solution | |
| US5792313A (en) | Method for evaporating process wastewater | |
| RU2725814C1 (ru) | Восстановление и повторное использование компонентов из потоков отходов, образующихся при конечной обработке мочевины | |
| CN108892302B (zh) | 咪鲜胺生产废水的综合处理方法 | |
| JP2006239578A (ja) | アンモニア性窒素及び溶解性塩類含有水の処理装置及び処理方法 | |
| KR20170065525A (ko) | 가암모니아산화 프로세스 스트림을 처리하기 위한 일련의 증발기들을 포함하는 증발 시스템 | |
| CN105152490B (zh) | 一种黏胶废水在内陆地区趋于零液排放的处理方法及装置 | |
| JP2008272687A (ja) | 廃液の減量方法及び廃液の処理方法 | |
| CA3123802A1 (en) | Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater | |
| CN215517085U (zh) | 一种煤化工废水分盐后母液的处理系统 | |
| JP7096283B2 (ja) | プロセス流のための蒸発システム | |
| CN108675320A (zh) | 一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法 | |
| CN112543803A (zh) | 中和硫酸铵溶液的设备和方法 | |
| JP2002066572A (ja) | 排水処理システム | |
| JP5680901B2 (ja) | 排水処理方法及び排水処理装置 | |
| JPS5966398A (ja) | 有機性廃液の処理方法 | |
| CN109650640A (zh) | 剩余氨水处理工艺 | |
| SE524832C2 (sv) | Sätt för rening av vätska | |
| PL182311B1 (pl) | Sposób zatężania ścieków z obiegów wodnych przy produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: EBARA CORPORATION Free format text: EBARA CORPORATION |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: EBARA ENGINEERING SERVICE CO., LTD. Free format text: EBARA ENGINEERING SERVICE CO., LTD. |
|
| MM | Patent lapsed |