咖啡因亚硝化工段紫脲酸高浓度废水的处理研究

发布时间：2024-01-20 18:58

　　咖啡因生产过程中会产生一股高浓度紫脲酸废水,该废水成分复杂,是一种高氨氮、高COD、高盐度的废水。这类废水来源复杂、排放量大、处理难度大、处理费用高,目前尚无一种有效的处理方案。该废水严重影响了企业的生产与发展。因此,探索一条合理可行的处理工艺具有较高的使用价值。 针对紫脲酸废水的特点,在大量文献和实验的基础上,本文确定了蒸发加汽提的工艺路线,并验证了其可行性。考察了理论板数、进料位置、水蒸汽用量、废水进料温度及操作压力等对废水处理效果的影响,同时还研究了进料温度与水蒸汽用量之间的关系,并对工艺参数进行了模拟优化,得到了最优参数。本文利用Aspen Plus模拟软件对紫脲酸高氨氮废水处理过程进行模拟与优化,根据模拟结果设计了热集成的废水处理工艺方案。 研究结果表明：采用汽提方法对紫脲酸高浓度废水进行处理是可行的工艺方案。采用热集成工艺不仅可以有效的除去废水中的氨氮,而且还能回收一定量的副产品氨水。该工艺方案处理效果显著,能有效的降低处理成本并产生一定的经济效益,具有工业可行性。

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
    1.1 课题背景
        1.1.1 目的和意义
        1.1.2 课题来源
    1.2 咖啡因及其生产工艺概况
        1.2.1 咖啡因简介
        1.2.2 咖啡因的人工合成生产工艺
        1.2.3 咖啡因废水的来源及特点
    1.3 高浓度废水处理技术概况
        1.3.1 高氨氮废水处理技术
        1.3.2 高COD废水处理技术
        1.3.3 高盐度废水处理技术
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 实验部分
    2.1 废水基本物性数据的测定
    2.2 实验处理方案的确定
    2.3 汽提实验
        2.3.1 实验装置基本参数
        2.3.2 单因素影响实验结果及分析
            2.3.2.1 进料pH的影响及其选择
            2.3.2.2 回流比的影响及选择
第三章 工艺过程的数学模型
    3.1 汽提过程的平衡级模型
    3.2 Aspen Plus中的RadFrac
    3.3 热力学性质模型
第四章 废水处理工艺模拟与优化
    4.1 基本工艺参数优化
    4.2 汽提过程的单元模型
    4.3 模拟过程的进料状况
    4.4 理论板数的影响
    4.5 进料位置的影响
    4.6 水蒸汽用量的影响
    4.7 废水进料温度的影响
    4.8 操作压力的影响
    4.9 进水温度对水蒸汽消耗量的影响
    4.10 汽提单元过程衡算
    4.11 模拟结果分析
第五章 高氨氮废水热集成处理工艺的研究
    5.1 热集成处理工艺的提出
    5.2 废水处理的初步工艺流程
    5.3 工艺过程节能效果分析
    5.4 热集成处理工艺流程与设备
    5.5 工艺运行成本估算
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3881377