某造纸厂废水处理工艺设计及运行效果分析

第一篇：某造纸厂废水处理工艺设计及运行效果分析

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某造纸厂废水处理工艺设计及运行效果分析 作者：牛彦华

来源：《科技创新导报》2011年第08期

摘 要:采用水解酸化+SBR工艺处理某造纸废水。运行结果表明,该工艺能有效去除废水中的主要污染物,处理出水水质稳定,并达到要求排放标准。

关键词:造纸废水 水解酸化 SBR 工艺设计

中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0147-01工程概况

某纸业有限公司主要生产并经营高强度瓦楞纸、新闻纸、纸盒及纸箱。排出废水量为1000m3/d,最高日平均时设计处理能力为41.7m3。该厂的主要污染物是生产废水,废水主要来源于打浆、洗浆工段和抄造工段,废水中主要的污染因子为SS、CODCr、BOD5。废水中含有大量难降解有机物质,这些物质如不经过处理,排入河流中将严重影响纳污水系的水体功能,所以必须控制污染源,使企业能够达标排放,减轻对周边环境的污染。

该污水处理工程的水质如下:CODCr:1600mg/L,BOD5:500mg/L,SS:1200mg/L,PH:6～9。该厂外排废水应满足该省地方标准《造纸工业水污染物排放标准》(DB41/389-2004)中的要求,即:CODCr≤100mg/L,BOD5≤40mg/L,SS≤100mg/L,PH6～9,色度≤100。污水处理工艺选择及主要构筑物及设备参数

2.1 污水处理工艺选择

该公司生产废水有以下特点。1)SS含量较大;2)BOD5/CODCr比值较低,不易生化。采用物化处理＋生化处理即污水在生化处理前,利用物化处理,降低污水中CODCr、BOD5的浓度,大大降低悬浮物的含量,提高废水的可生化性。物化方法采用旋流反应斜管沉淀的方法。好氧处理工艺采用序批式活性污泥法。本工程污水处理工艺,采用低负荷污水处理工艺,计算泥龄超过15d,污泥已接近稳定,不需设置消化池。污泥可直接经浓缩后脱水。其效果与经消化后脱水相近。污泥处理工艺采用带式压滤机脱水的污泥处理工艺。污水处理工艺流程见图1。

2.2 主要构筑物及设备参数

(1)预处理。

预处理设施主要包括收浆系统,业主可以自行完善现有的收浆系统。

(2)调节池。

1座。尺寸:5.0×9.0×4.0m,HRT4.0h。内设潜污泵两台,一用一备,潜污泵型号:80QW45-7-2.2,流量45m3/h,扬程7.0m,功率2.2kW。

为减轻后续工艺的冲击负荷,避免调节池淤积,需进行强制搅拌,设计采用鼓风曝气搅拌。

(3)旋流反应斜管沉淀池。

1座。设计流量41.7m3/h,尺寸5.0×4.0×4.2m,有效水深3.7m,采用重力排泥排渣装置。

(4)水解酸化池。

1座(分两格),设计流量41.7m3/h,尺寸10.0×6.0×5.5m,有效停留时间7.0h上升流速0.7m/h,水解酸化池产生的剩余污泥重力排至污泥贮池。

(5)SBR反应池。

2池。设计流量41.7m3/h,单池尺寸14×5×5.5m,最高水位5.0m,最低水位2.62m,超高0.5m污泥负荷0.1kgBOD5/kgMLSS·d,污泥浓度3000mg/L反应池运行周期8h。

每池内设1套滗水器,滗水速度200m3/h,SBR反应器曝气系统采用散流式曝气器。SBR反应池产生的剩余污泥采用重力排至污泥贮池。

(6)鼓风机房。

1间。尺寸13.2×7.2×4.2m,室内设3台鼓风机,2用1备。型号3L32WC,流量6.33Nm3/min,风压58.8kPa,功率11kW,转速1310rpm。

(7)污泥贮池。

1座,该工程污泥产生量约150m3/d,均自流进入污泥贮池。尺寸4×4×3.5m,超高0.5m,总有效容积50m3,为提升污泥,设污泥泵2台。型号25QW7-8-0.55,流量7m3/h,扬程8m,功率0.55kW。

(8)污泥脱水间。

1间。污泥采用带式压滤机压滤脱水后泥饼外运。尺寸9.9×7.2×4.2m,压滤机型号DYQ1000,1套,单台功率12kW。运行效果及效益分析

3.1 工艺处理效果

通过对该工艺的调试运行,工艺出水CODCr85mg/L,BOD534mg/L,SS25mg/L,出水水质稳定并达到了要求的排放标准。

3.2 环境效益

根据完全混合模式法预测,本污水处理工程建成后能很大程度地改善外排污水的水质,各项污染因子浓度值下降幅度均很大,而且出厂排水进入地表水体后,对地表水体造成污染程度将有所降低。CODCr排放量减少约450吨/年,BOD5138吨/年,SS360吨/年。

3.3 经济效益

工程总投资估算为76.87万元,直接投资估算为67.87万元,间接投资9.0万元。运行费用主要包括电费、人工费和药剂费。本工程总装机容量50.05kW,其中备用容量为13.75kW,运行容量36.3kW,日耗电量为553.6度,电价0.6元/度,则每日电费为332.16元/天。污水处理站设工作人员8人,工资为1200元/人·月,则人工工资为320元/天。每天投加有机和无机絮凝剂,每天的药剂费用为500元。直接运行费为1152.16元/天。折合吨水成本为1.16元/吨水。结语

采用水解酸化+SBR工艺处理某造纸废水。运行结果表明,该工艺能有效去除废水中的主要污染物,处理出水水质稳定,并达到要求排放标准。该工艺的稳定运行大大减轻了对周边环境的污染,同时该工艺设计也为类似废水的设计提供了参考。

第二篇：造纸厂废水处理(来源,特点,原理,工艺,优缺点,流程)

造纸厂的污染物：

造纸厂最大的污染是废气污染物有二氧化硫、氮氧化物和烟尘；废水污染物有有COD、SS、总磷、氨氮、总氮等等。造纸厂废水的主要成分：

根据你生产的原材料以及工艺的不同还有不同生产环节所产生的废水污染成分也大不相同。碱法制浆中段废水：纤维，杂细胞，半纤维，甲醇，醋酸，蚁酸，糖类，木素及衍生物，松香酸和不饱和脂肪酸。

机械磨木浆，半化学浆污水：主要是纤维，木素及衍生物，胶状物等

废纸脱墨废水：主要成分为纤维及降解物，胶状物，油墨，脱墨剂等表面活性剂。

Chulifangfa2 基本处理方法

2.1 气浮或沉淀法

采用气浮或沉淀方法，通过投加混凝剂，可去除绝大部分SS，同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD。其典型的处理工艺流程如下：

废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放

气浮和沉淀均为物化处理方法，处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关，其COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率，通常能达到70%～85%。对吨纸废水排放量＞150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业，通过气浮或沉淀处理，出水水质指标可达到或接近国家排放标准。

2.2 物化与生化处理相结合对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业，期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度，因为可溶性COD、BOD 主要需通过生化方法才能有效去除。一般，采用物化加生化的处理方法。典型工艺流程如下：废水→筛网→调节→沉淀或气浮→A/O或接触氧化→二沉池→排放

A/O(缺氧—好氧)处理工艺，通过缺氧段的微生物选择作用，只是对有机物进行吸附，吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解。因此A段停留时间短，约在40～60min。

Feishuide tedian

造纸工业是能耗、物耗高，对环境污染严重的行业之一，其污染特性是废水排放量大，其中COD、悬浮物（SS）含量高，色度严重。

水源污染的防治方法

水源污染的防治对维护管理水源保护区十分重要。防治污染原则是预防为止，重在管理，主要方法：

1．定期进行水体污染源调查。根据水源污染的类型进行定期调查，要实地观察，收集排污资料，并且将污水排放口的水样委托当地卫生防疫或环保部门进行分析，并将调查结果整理成文字材料，预测污染发展的趋势。调查时间一般每年一次，规模要大，最好会同卫生防疫、环保部门一起调查，如果水质发生变化则相应增加调查次数。

2．加强水源上游水质监测。监测项目主要选择对水源有影响项目，可以选择反映水的感官性状的如浊度、色度、臭味、肉眼可见物等；反映有机物污染的如溶解氧、生化需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）、三氮（氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐）；反映细菌污染的微生物指标等；富营养化的加上藻类与浮游生物的监测

COD和BOD的主要区别 我主要说一下区别：COD,化学需氧量是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

BOD，生化需氧量（BOD）是一种环境监测指标，主要用于监测水体中有机物的污染状况。一般有机物都可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有机化合物时需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处于污染状态。

这才是有关环保的指标！！

COD值和BOD值

COD为化学耗氧量国标三级好象是500PPM，BOD是生物耗氧量国标三级好向是300PPM。

在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，称为化学耗氧量，简写为COD，表示单位为氧的毫克/升（O2，mg/l）。采用重铬酸钾（K2Cr2O7）作为氧化剂测定出的化学耗氧量表示为CODcr.化学耗氧量可以反映水体受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。重铬酸钾能够比较完全地氧化水中的有机物，如它对低碳直链化合物的氧化率为80～90％，因此CODcr能够比较完全地表示水中有机物的含量。此外，CODcr测定需时较短，不受水质限制，因此现已作为监测工业废水污染的指标。CODcr的缺点是，不能像BOD5那样表示出被微生物氧化的有机物的量而直接从卫生方面说明问题。

第三篇：造纸厂污水处理工艺设计及其特点

造纸厂污水处理工艺设计及其特点

字数：2692 来源：工业设计

2015年8期

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摘 要：通过某造纸厂的研究，分析近期造纸废水的主要特点，对污水的污染进行研究，从而能够通过对国内外的杂质行业的废水处理技术进行分析，得出一套可行的造纸厂污水处理的方案。

关键词：废水处理；污水特点；处理工艺

纸在我们的生活中发挥的重要的作用，是人们生活和工作中必不可少的。现在，随着社会经济的发展，造纸行业的发展是非常得迅速的，但是，造纸行业也会对环境造成严重的污染。通过对最近这几年造纸行业的污染的分析，可以看出造纸行业的污水排量占整个污水排放量的十分之一，造纸产生的工业废水引起了人们的关注。造纸厂污水的主要来源

在造纸的过程中，制浆时产生纤维的分离，从而导致污水，在漂白和稀释的过程中，会将大量的纤维和色素等渗透到水中，形成黑水。纸在漂白的过程中会产生很多纤维素，这些物质在水中是很难溶解的，在造纸时会产生大量的胶料废水。造纸厂污水的主要污染类型

造纸厂产生的污水中含有大量的悬浮物，这些悬浮物有的是可沉降的，有的是不可沉降的，还有一些有机物会直接排放到水中，如糖类物质和乙酸等。污水中还含有大量的碱性物质，这些物质中的pH值非常高。

我国的造纸厂一般采用的是碱法制浆的方法，这样就会产生大量的黑水，这些黑水占整个污水的90%以上。黑水中的主要成分是木质素和总碱。木质素是一种高分子物质，其在水中是很难溶解的。造纸厂产生的废水的物质含量非常得复杂，因为在造纸时使用的原料的种类是比较多的，在废水中还会含有大量的悬浮物质，这些物质包括树皮和草屑等。(本文由一体化污水处理生产厂家广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权行为请告知。)

在造纸行业的废水中，含有大量的化学物质，这些物质都有大量的毒性，而且这些物质具有沉淀的特点，容易挥发，这些有毒的物质进入到水中，通过微生物的分解后，水体中的溶解氧的含量就会降低，水中的含氧量就会减少，导致水中大量鱼类的死亡。当水中的溶解氧全部都消耗殆尽的时候，水中的有机物就会生成甲烷，水体就会发出异味，使生态平衡遭到破坏。

造纸厂产生的污水会对人体产生很大的危害，这些污水中含有大量的重金属物质，而且很多化学物品在污水中不会失效，对人体和环境产生很大的危害。如果造纸厂具有河流比较近，那么就会导致大量的废水直接排放到河流中，人们在喝了这些污染的水后对身体造成很大的危害，所以造纸厂尽量不要建设在河流的附近。造纸的原料一般为草杆和木浆，这些原料在废水中不易溶解，会形成大量的工业废水，在纸漂白的过程中，会形成很多的悬浮物质，很难分解，这些悬浮物会导致水环境的恶化，使水的颜色发生变化。这些悬浮物会将河道阻塞，导致水生生物不能正常的繁殖，使渔业的生产效率下降。造纸厂废水的处理方法

3.1 化学法

化学法主要是应用化学药品，能够将溶液的pH值进行调节，使废水的颜色正常，能够将废水中的耗氧量降低，减少固体悬浮物。

（1）氧化还原法

氧化还原法能够将污水中大量的有机物去除，通过加入氧化剂的方法，在化学反应发生时会产生电子的转移，将有害的物质转化成无害的物质。造纸厂的废水中懂得有机物会使污水产生颜色的变化，而且会出现异味，通过氧化还原法能够将这些问题去除。在污水中含有大量的重金属，也可以通过氧化还原反应使其转化成气体。氧化剂主要有氯气和漂白粉。还原法主要是处理污水中的汞元素的，可以将硫酸亚铁作为还原剂对汞元素进行处理。

（2）臭氧化分解法

氧化分解法是将污水中的有机物转化成无机物，将有毒的物质转化成无毒的物质。人们在使用臭氧作为氧化剂的时候，在对木素和纤维素进行分解时，其选择性是比较差的，在发生反应的过程中，氧元素反应中能够对分解发色基团进行选择。运用臭氧分解法直接能够对麦草浆黑水进行处理，但是，如果木素的含量过高，臭氧分解法就不能达到很好地效果。

（3）光催化氧化法

光催化氧化法是在一定的光照条件下进行的，使污水中的有机物与氧元素发生反应，从而能够将有机物转化成无机物的方法。在紫外光照射的条件下，会生成自由基，这种自由基的氧化性是很强的，能够将所有的氧化物都分解成一氧化碳和水，能够将污水中的有机物全部去除，在对有机物降解的过程中，其效果好，效率高，在使用时也不会产生重复性的污染。运用水解的方法制成氧化锡，其能够吸收更多的紫外光，在此基础上，能够提高光催化分解的效果，能够将有机物吸附。

在化学法处理造纸厂污水的方法中，除了养护分解法、光催化氧化法，还要超声空化法、临界值水养法等。

3.2 物化法

物化法中主要采用的方法有混凝法、吸附法和膜分离的方法。

（1）混凝法

在造纸厂的污水中含有大量的颗粒，这些颗粒由于具有很好地吸附作用，所以其表面是带电的。混凝法能够借助铝元素、铁元素和钙元素以及酰胺等高分子化合物，能够使之与污水只能够的悬浮物发生发生，将污水中的有机物中和，使污水中胶体粒子的电位降低，通过吸附的方法能够将污水中的颗粒污物沉淀，起到洁净污水的效果。现在，很多新型的无机化学混凝剂开始研发出来，人们可以运用聚合铝和聚合贴制作出无机混凝剂，另外，很多高分子混凝剂也开始投入使用。在使用混凝法处理造纸厂污水的过程中，也可以运用很多化学的药剂起到辅助的作用，将无机絮凝剂与有机絮凝剂结合在一起使用，能够使污水处理的效率更高。而且在相对分子质量较高的有机絮凝剂中，增加阳离子的数量，能够提高污水处理的效率。运用阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝一同使用处理污水，其去污率能够达到80%以上，透过率能够达到90%以上，而且在浓度比较高的污水下层，絮体是比较大的。(本文由一体化污水处理生产厂家广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权行为请告知。)

（2）吸附法

吸附法是借助物理方法，实现离子的交换，从而能够将污水中的污染物通过吸附和替换的方法，起到洁净的效果。一般使用的吸附剂有活性炭等，吸附法是实现离子的交换，在吸附的过程中，借助若阴离子树脂，能够提高污水处理的效果。一般是在酸性值比较大的污水中使用这种方法，在造纸厂进行漂白工艺的过程中，这种方法能够起到很好地污水过滤的效果。在污水处理的过程中，可以先运用吸附法进行处理，从而能够将污水中大量的悬浮物清除，防止这些悬浮物使吸附的孔隙发生阻塞问题。但是，吸附法使用过程中会消耗大量的成本，吸附剂是不具有再生性的，如果污水中污染物的浓度过高，吸附法是起不到良好的效果的。吸附法一般是用于污水的二次处理和深度处理中的。（3）膜分离法

膜分离法是一种新型的废水处理的方法，其处理方法是将污水放入到膜过滤器中，使其流过膜的表面，污水在与膜的表面接触的过程中，溶液可以直接通过过滤膜，但是那些污物就会分离出来。这种方法在对污水中的硫酸盐木浆进行处理的效果比较好，木浆的粒度是比较大的，通过膜分离的方法能够直接将其分解出来，能够使污水的颜色恢复正常，而且能够将污水中的固体全部去除，一般不需要二次处理。而且经过污水处理的渗透液还能够回收利用，这类装置的成本是比较低的，而且操作简单。

（4）离子交换法

离子交换法是采用固相离子，其重要作用是发挥交换剂的作用，使污水与具有相同电性的离子反应，从而能够产生离子的置换，将污水中的污染物质分离。

3.3 物理法

物理法是运用物理作用的方法，将污水中不能溶解的物质去除，而且能够将那些具有耗氧作用的污物去除，使污水的颜色恢复正常。在造纸厂废水处理的过程中，也可以借助现为促进剂的方法将污水中的固体颗粒去除，将污水中大量的纤维回收。可以采用气浮法、过滤法和挤压法等、气浮法能够使将空气以微小的气泡的形式注入到污水中，从而能够使气泡吸附污染物，然后气泡就会浮出水面，将水面上的污物清除即可。然后这些污物会以浮泡渣的形式存在，通过化学方法将其分析就可以达到效果。这种方法在污水处理中，一般可以对污水中的细小颗粒进行处理，如果污水中污染物的浓度过大，那么处理效果也是达不到要求的。现在，我国造纸厂在进行污水处理时一般使用的方法是浅层气浮法，制作了浅层气浮净水器，能够将造纸厂中产生的白水进行很好地处理。通过对造纸厂采用浅层气浮法清理污水的效果进行分析，可以发现这种方法能够借助混凝剂和絮凝剂的使用，提高污物的去除效果。浅层气浮法主要是运用于白水的处理中，成本低，效果好，在使用的过程中不会出现问题，具有较好的可行性，是一种比较可靠的污水处理设备。的是对大颗粒的污物的处理，如果要对污水进行进一步的净化，还需要进行二次处理。

3.4 生化法

生化法是借助微生物降解的方法，从而能够使有机物转化成无机物，在污水的处理中，使大量的微生物繁殖，为微生物的生长和繁殖创造良好的条件，从而能够提高有机物分解的效率。按照微生物使用的方法进行分类，其主要可以分为耗氧法、厌氧法和生物酶法。(本文由一体化污水处理生产厂家广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权行为请告知。)

（1）耗氧法

耗氧法，顾名思义，是借助耗氧微生物进行污水的处理，是在有氧气的环境下，通过讲解代谢的方法，将污水中的有机物去除，一般来说，经常使用的好氧处理方法有活性炭法、生物膜法和生物接触氧化的方法。在这些方法的基础上，对活性污泥的改进方法还可以借助序列活性污泥法，这种方法与传统的方法相比，其反应的原理是差不多的，但是操作方法上存在差异。序列活性污泥法主要运用的是间歇性起爆的方法，在反应池中进行污水的处理，先将污水与微生物反应，然后使污染物质发生沉淀，最后运用排水的方法将处理好的污水排除，将那些沉淀的污染物质清除。这种方法与其他的污水处理方法相比，其运用的设备只有反应池，设备的处理是比较简单的，而且设备比较小，不会占据太多的空间，能够减少造纸厂在污水处理方面的开支。而且设备在运行的过程中成本非常低，污水处理的效果非常好。这种方法主要是适用于在负荷变动的情况下，能够减少污泥的膨胀，而且，这种方法在起爆池中使用，能够防止一些细菌的滋生，具有明显的优势。

（2）厌氧法

厌氧法是在没有氧气的条件下，通过微生物分解的方式将造纸厂产生的污水清除的方法，厌氧的细菌能够从分子中获得能量，但是这种方法在使用时对环境的要求是比较高的，但是在使用时效果更好，能够使造纸厂获得更多的经济效益，所以，其在造纸厂中得到了广泛地应用。现在研发的方法主要有厌氧塘法、厌氧流动床法、厌氧膨胀床法等，这些方法都可以使污水中的有机物形成颗粒状的污泥，然后达到清除的效果。结语

造纸厂产生的污水量是非常多的，所以，在处理造纸厂产生的污水的时候，可以采用物理方法和化学方法结合，达到更好的处理效果，而且还可以通过微生物分解的方法，提高污水处理的效率。

参考文献：

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第四篇：氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结

氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结

王真贝，黄建成

（江苏扬农化工集团，江苏 扬州 225000）

[关键词]：氯化氢合成石墨二合一

氯化氢吸收

设备选型

运行情况 [摘要]：对扬农化工集团产能扩建项目中盐酸合成工艺的设计过程进行了简要的概述。对于设备选型以及后期运行情况进行了分析，并对生产过程出现的异常现象以及处理办法进行了描述。

Hydrogen chloride synthesis and absorption of process design

and operation summary

Wang Zhenbei*，Huang Jiancheng（Jiangsu Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., Jiangsu Yangzhou 225000，China)[key words]: hydrogen chloride synthetic graphite hydrochloric acid absorption type equipment operation [Abstract]: the design process of the synthesis of hydrochloric acid production capacity expansion project Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., in brief.For equipment selection and post operation are analyzed, the abnormal phenomenon and appeared on the production process and processing method are described.1、前言

盐酸是氯碱化工的主要产品之一，目前盐酸合成工艺多数采用合成和吸收两大操作单元组成。合成炉是制造氯化氢气体或盐酸的主要设备。过去工艺上应用比较广泛的是钢制合成炉，而近期均以石墨合成炉为主。由于石墨材料具有耐腐蚀、耐高温、传热效率高等优点，其应用越发广泛。配合夹套冷却的合成炉可以降低炉内氯化氢温度，提高生产能力，甚至可以利用反应热副产蒸汽。[1]

扬农化工集团氯碱分厂离子膜以及隔膜电解工艺碱产能为12万吨/年，配套产生氯气3.5万吨/年，盐酸工段作为氯气平衡的工段之一，采用氢气和氯气反应生成氯化氢，再用吸收水吸收产生32%盐酸作为产品出售。原来盐酸工段有φ700的合成炉2台，单套产能为1.5万吨/年，为满足集团产能扩大的发展需求，新增1台φ1200的石墨二合一氯化氢合成炉，炉体采用内衬石墨，外体钢制的合成炉，配套吸收系统。此类合成工艺具有以下特点：

1、炉体温度低(530±30)℃；

2、设备寿命长，平均使用寿命约2年；

3、制造及安装方便；

4、吸收效率高；

5、操作弹性较大；

6、系统三废产生量少。

2、工艺设计要求

合成炉选用石墨合成炉。本次设计是在扬农集团多年积累的设计经验、运行的基础上，设计出工艺合理、设备优选、产能以及质量满足要求的φ1200石墨二合一氯化氢合成炉。

3、工艺参数计算

本合成工艺设计按照年产2.5万吨32%盐酸，年生产天数330天计算。合成炉系统工艺由合成炉本体、空冷管道（配马槽通冷水冷却）、石墨冷却器、三级吸收塔、水流泵等部分组成。具体工艺流程见图1。

合成工艺流程图三级吸收塔水流泵冷却水二级吸收塔AT合成氢气缓冲罐 氢气阻火器 氢气阻火器炉氯化氢冷却器一级吸收塔去12#、15#库纯水分配台去6#、11#库去菊酯AT氯化氢分配台串通去1#水流泵去1#吸收水纯水库PP氯气缓冲罐循环水分配台汽液分离器酸性水分配台纯水泵氯气分配台酸性水泵P夹套水分配台05-8-18 图1 盐酸合成工艺流程图

3.1合成系统计算

3.1.1合成炉燃烧体积计算

合成工艺采用合成炉作为氯气和氢气反应的场所，本次设计合成炉是石墨二合一合成炉，采用三层灯头，氯气从中间进入，氢气从二层进入，氢气包裹着氯气安静燃烧，最外围一层淌冷凝酸，那么选取合适的燃烧容积V是保证炉内氯气和氢气混合、燃烧状态良好、火焰垂直向上无散射、无偏烧的先决条件。根据扬农化工集团φ700合成炉设计的成功经验。

33合成炉生产强度取55～95kg(m·h)为宜，本次设计取90kg/(m·h)。经计算单台合成炉燃烧容积y取11.1m。

3.1.2合成炉炉体换热面积计算

合成炉内，氯气和氢气反应生成氯化氢气体，该反应为放热反应，为促进反应向正方向进行，必须及时移出反应热，同时保证生产的安全稳定。散热面积采用下式计算：S=Q/K△

22￡R，式中：S为散热面积，m；K为传热系数，kJ／(m·h·℃)；Q为反应总热量，kJ／h；R为修正系数；△￡为平均温差，℃。根据计算，总移出热量Q=229.56kj/s，总传热系数22K=14.58w/m·℃，平均温差△￡=475℃，修正系数R=1.35，经计算的S为44.8m。3.1.3合成炉其它参数选取

炉体结构为圆柱体。炉体内直径为1.2m，外直径为1.6m，高为20m。灯头：气体3层分布，内为φ100管(氯)，外中φ125管(氢)，炉内上升速度：0 120m/s，工作炉温：(570±20)℃，32炉压：101.3kPa，校核后，取炉体体积V=11.3m，炉体换热面积S=68.3m。3.1.3冷却器选型

氯化氢气体经冷却后(≤108℃),在含有水的情况下,生成盐酸具有强腐蚀性。因此冷却器选择材质为石墨,顾及系统压降及安全选择石墨径向式园块孔冷却器同时它能经受更大压力的冲击,更能耐高温而不易损坏。

按照冷却器气相进口温度为150℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温

2度33℃计算，冷凝器总传热系数为2400Kj/hr·m·℃，冷却负荷为4899814.205Kj/d，冷22凝器面积要求为32.59m，圆整后为33m，选型JXZ-03。

3.2吸收系统计算 3.2.1 吸收塔塔径选取

经计算，吸收系统混合气体体积流量为17489.6618m3/d，液相体积流量为50.94412m3/d，填料选取25mm*25mm*2.5mm的瓷质拉西环以乱堆方式填充。经计算及查乱堆填料泛点线得出泛点气速umax=1.6m/s，空塔气速的适宜值取泛点气速的60%~80%，本设计取u=1.05m/s作为设计气速，计算圆整后，塔径取0.7m。3[2]3.2.2 吸收塔填料高度选取

3工作温度选取30℃，对气相传质系数kyα=0.0116kmol/（m·s），液相传质系数kLα33=0.6732kmol/（m·s），总传质系数KYα=0.01069kmol/（m·s），惰性气体流量V=2085.8925kg/d，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为7.37，修正系数取1.5，实装填料高度取4.45m，分三级吸收塔安装。[3]

3.2.3合成一级吸收塔选型

盐酸具有强腐蚀性,径向园块孔降膜吸收塔具有耐冲击,压降小,换热效果好等优点,故选择石墨径向式园块孔降膜吸收塔。

按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温度35℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数12.8%，淌酸质量分数32%计算，吸收塔总传热系数为222637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为26457407.5Kj/d，冷凝器面积要求为33.89m，圆整后2为35m，选型MS-07，吸收效率折合拉西环填料高度2.78m。3.2.4合成二级吸收塔选型

塔类型选择同合成一级吸收塔，按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为30℃，冷却水进水温度35℃，出水温度40℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数2.2%，淌酸质量分数

212.8%计算，吸收塔总传热系数为2637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为13205209.99Kj/d，22冷凝器面积要求为28.9m，圆整后为30m，选型MS-06，吸收效率折合拉西环填料高度1.47m。3.2.5合成三级吸收塔选型

按照吸收塔气相进口温度为30℃，出口温度为27℃，淌酸温度32℃，进酸质量分数0%，淌酸质量分数2.2%，以乱推拉西环填料计算，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为0.5，修正系数取1.5，实装填料高度取0.31m。

4、结论与讨论

4.1 运行总结

2012年7月14日，合成炉点火成功，经过一系列调试，各项运行指标达到了设计要求：氯化氢体积分数为86.5%~92%，无游离氯；炉压为0.02~0.03MPa；氯化氢出口温度为45~55℃；吸收水转子流量控制范围在0.5m3/h~1.4m3/h；高纯酸比重在1.158~1.160kg/m3，对应的酸浓度为31~32%。

对比之前使用的铁质合成炉，石墨二合一合成炉具有以下优点：

1、石墨材料耐腐性强，使用过程炉体腐蚀小，使用至今没有发现炉体有腐蚀现象，使用周期较铁质合成炉长；

2、生产负荷高，产能大，炉体采用夹套水冷却，冷却效果好，可调控空间大，降低后续吸收系统冷却负荷，查看过去生产记录，目前该合成炉的日产量相当于过去使用的同规格铁制合成炉1.5倍以上；

3、成品酸质量提高，产出氯化氢中含铁量低，产酸质量达标率高，目前生产的高纯酸质量分数为31.2%~32.2%，含Ca2++Mg2+≤200PPm，Fe3+≤500PPm。

4、炉体带有夹套水冷却，内衬石墨，外用钢材，导热效果好，且防腐蚀不易漏，无高温辐射，安全稳定，工作环境得到明显改善。

4.2 存在问题

1、开车初期，由于合成炉进气量大，炉头火焰观察困难，控制进气H2：Cl2=1.15：1较难，容易过氯，造成氯化氢的游离氯在瞬间超标，影响了正常以及操作；

2、开车点火后，塔内炉压容易偏高，导致易熄火的现象，经过逐一排查的办法，发现水流泵抽力较低，如果系统压力有波动，易导致炉内压力高；

3、停车，抽真空，正常检修过程中，出现防爆膜爆裂现象，经过检查发现观察炉火的视镜出漏真空的现象，同时检查炉顶的防爆膜，由于采用利旧的防爆膜，出现了老化的现象；

4、三级吸收塔淌酸管道存在淌酸不畅现象，同时易发生爆鸣，经过检查发现三级吸收塔淌酸管道液封前走向有一定的上扬，导致管内气体难以排出，产生酸封气以及爆鸣的现象。

4.3 整改措施

1、清理观察视镜，方便观察。对氯气进气管道孔板流量计重新核查，由于孔板流量计孔径大小选择偏大，导致流量系数C0变大，同时孔截面积A0增加，导致按照压差调节时精度降低，控制过程容易产生偏差，导致过氯现象。针对现有工况对孔板流量计的孔径重新计算选型，通过计算，将孔板内径由原来的Φ50mm调整到Φ45mm，再根据压力、温度等条件计算孔板流量计出对应刻度的摩尔数，并对三班员工进行培训，严格控制进气比在技控点要求范围内；

2、对水流泵的抽力进行重新计算确定，更换水流泵由原来的配套金属水流泵更换为四氟水流泵，对于看开车点火前水流泵的运行操作进行规范，针对此合成炉的特点，调整炉压技控点指标，保证炉内压力在合理的技控点指标内；

3、对炉头观察炉火的视镜进行紧固，对炉内防爆压力进行核算，选定适宜规格的防爆膜并更换，制定定期工作，增加防爆膜处的巡回点；

4、对液封前的管路进行调整，将原来的上扬趋势改为有一定的向下倾斜趋势，利于将淌酸夹带的气体排回吸收塔，消除淌酸不畅以及爆鸣等安全隐患。

参考文献

[1] 二合一石墨合成炉生产氯化氢运行总结。氯碱工业，2004（7）：30-43。[2] 40t/d氯化氢合成炉设计。氯碱工业，1994（7）：24-27。[3] 化工工艺设计手册（第三版）。北京：化学工业出版社，2003。

[作者简介]王真贝（1989—），男，本科学历，现于江苏扬农化工集团氯碱分厂从事工艺设计及管理工作。

第五篇：生化制药纯水处理系统灭菌效果及工艺

生化制药纯水处理系统灭菌效果及工艺医药不同与一般行业，它对用水更加严格，处理的水电阻值一般高于十五兆以上，为了保证医院用水安全，首先从设备材料来看，制药纯化水设备整个系统也都由全不锈钢材质组合而成，而且在用水点之前都必须装备杀菌装置。

一般医院中央纯水设备公司都结合超纯水特点，然后根据不同制药纯化水设备用水标准与要求，制定出不同方案，大部分医院都采用反渗透以及EDI等最新工艺，针对以上这些就会制取满足药厂、医院的纯化水制取、大输液制取的用水。但是用水在进行运输时还有几点注意事项： 纯化水运输时注意事项

纯化水和制药用水宜采用易拆卸清洗、消毒的不锈钢泵输送。在需用压缩空气场合，压缩1

空气和氮气须净化处理

纯化水宜采用循环管路输送。应避免盲管和死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、耐2

腐蚀、不渗出污染离子的其他管材

输送纯化水和注射用水的管道、输送泵应定期清洗、消毒灭菌，验证合格后方可投入使用。3

医用超纯水的水质标准

·2000版药典标准

·GMP标准

·电阻率：≥15MΩ.CM

·电导率：≤0.5μS

·氨≤0.3μg/ml

·硝酸盐≤0.06μg/ml

·重金属≤0.5μg/ml

但是纯化水储存有一定时间限制，一般不能超过二十四个小时，选用这种不会渗透无毒的不锈钢材料是最佳材料，除此之外，还要定期对制药纯化水设备进行消毒以及灭菌。