CN102030342A - 从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法及其装置，是将含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液引入回收冷却器，冷却回收苯骈三氮唑结晶，分离液与来自循环液储罐的循环液一起输入蒸发浓缩器，蒸发浓缩析出无水硫酸钠形成混合相，用离心机对混合相进行固液分离，固相物送入烘干器，脱水后成为无水硫酸钠，液相物通入二次回收冷却器，分离回收残余的苯骈三氮唑，作为循环液送入循环液储罐，与分离液一起送入蒸发浓缩器，实现生产废液的循环处理。本发明通过循环结晶，使生产废液中残余的苯骈三氮唑得到完全回收，副产品由十水硫酸钠向无水硫酸钠转变，有效成分由44％提高到98％，生产废液内部闭路循环，实现苯骈三氮唑生产废液的零排放。

Description

从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种化工废液的处理方法及装置，具体地说，是涉及一种苯骈三氮唑生产废液的处理方法及其装置。本发明的苯骈三氮唑生产废液处理方法及其装置可以用于从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠。

背景技术

苯骈三氮唑简称BTA，白色针状结晶，熔点96℃，微溶于水，水溶液显弱酸性。苯骈三氮唑既是铜、银等多种金属的优良缓蚀剂，又是优良的紫外线吸收剂，广泛应用于电力、石化行业的工业水处理中，同时在印染行业也有应用。

苯骈三氮唑生产技术源于欧洲，70年代末期传入我国，而后在我国得到了迅速发展，生产用酸从有机酸到无机酸，合成工艺从常压到加压，精制过程从粗品结晶到蒸馏、精馏等诸多变化，为产品的质量提高和成本降低提供了技术优势，这些优势促使中国在80年代末成为世界上唯一的苯骈三氮唑产品生产国。

苯骈三氮唑生产废液的处理从原始的直接排放过渡到目前的十水硫酸钠结晶处理法，十水硫酸钠结晶法是先用冷却水将生产废液冷却至＜25℃，待废液中残余的苯骈三氮唑和硫酸钠结晶完全后，分别对废液表面漂浮的苯骈三氮唑和沉积于废液底部的十水硫酸钠结晶进行分离，回收的苯骈三氮唑返回生产，十水硫酸钠作为副产品包装入库，分离液择地排放。

十水硫酸钠结晶法的优点是项目实施速度快，设备数量少、投资省，处理过程简单，操作技能易于掌握，单位废液处理成本低。

但十水硫酸钠结晶法也具有非常明显的缺点：回收的副产品十水硫酸钠有效成分低，硫酸钠含量只有44％，杂质含量高，产品再利用条件苛刻，一般需要进行二次处理，从而引发新的能源消耗和二次污染。废液处理不彻底，有60％的分离液需要排放，而废液排放将会引起周边水系污染和土地盐碱化，使人类赖以生存的生态环境遭到破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以提高副产品硫酸钠有效成分含量，消除工艺废液对外排放的从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法及其装置。

本发明的目的通过将回收十水硫酸钠转为回收无水硫酸钠和建立废液内部循环处理过程得以实现。

为实现本发明目的，从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法包括下列步骤：

1)将含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液引入一个带有夹套的回收冷却器中，用冷却水将其冷却至33～35℃；

2)待生产废液中残余的苯骈三氮唑结晶后，对废液表面漂浮的苯骈三氮唑进行人工分离，回收的苯骈三氮唑返回生产工序，分离液与来自循环液储罐的循环液一起用循环液泵输入蒸发浓缩器中；

3)控制蒸发浓缩器的液位≤80％，将分离液与循环液的混合液升温至混合液的沸点，进行蒸发浓缩，使无水硫酸钠结晶逐步析出形成混合相；

4)当混合相中析出的无水硫酸钠含量达到20～30％后，在≥60℃的条件下用离心机对混合相进行固液分离；

5)将分离出的固相物无水硫酸钠送入烘干器中，在＞60℃的条件下脱除表面水，脱水后成为副产品无水硫酸钠；

6)液相物通入苯骈三氮唑二次回收冷却器中，自然冷却至33～35℃，分离回收其中残余的苯骈三氮唑后，作为循环液送入循环液储罐；

7)控制循环液储罐在35～40℃条件下运行，保证循环液储罐内不出现十水硫酸钠结晶；

8)用循环液泵将循环液与来自生产装置的苯骈三氮唑生产废液回收苯骈三氮唑后的分离液一起送入蒸发浓缩器中，实现含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液的循环处理。

为实现本发明从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法，所使用的装置包括：

一个带有夹套的苯骈三氮唑回收冷却器，用于接收输送来的含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液，利用夹套中输入的冷却水将其冷却析出苯骈三氮唑结晶进行回收，并排出分离液；

一个夹套式蒸发浓缩器，接收循环液泵输送来的由分离液和循环液组成的混合液，利用夹套中通入的蒸汽蒸发掉混合液中的水份，并排出混合相；

一个离心机，用于接收来自蒸发浓缩器的混合相，将其固液分离，得到固相物和液相物；

一个带有夹套的烘干器，接收来自离心机的固相物，并利用夹套内蒸发浓缩器排放的余热蒸汽脱除固相物的表面水得到无水硫酸钠结晶；

一个带有夹套的苯骈三氮唑二次回收冷却器，接收来自于离心机的液相物，冷却回收苯骈三氮唑结晶后得到循环液；

一个带有夹套的恒温式循环液储罐，用于临时储存来自于苯骈三氮唑二次回收冷却器的循环液，并利用夹套内的余热蒸汽保持循环液的温度恒定；

一个循环液泵，用于将来自回收冷却器的分离液和来自循环液储罐的循环液组成混合液输送至蒸发浓缩器中。

其中，蒸发浓缩器的夹套蒸汽出口连接烘干器的夹套蒸汽进口，烘干器的夹套蒸汽出口与循环液储罐的夹套蒸汽进口连接在一起。

一般地，蒸发浓缩器的液面高度保持不大于80％。

本发明与现有技术相比的优点是：

1、副产品十水硫酸钠向无水硫酸钠转变，使其有效成分由44％提高到98％，副产品的使用价值提高，再利用成本降低，可以作为商品进入市场销售。

2、通过循环结晶，使苯骈三氮唑生产废液中的残余苯骈三氮唑可以得到完全回收，主产品产率提高，副产品杂质降低。

3、苯骈三氮唑生产废液的内部闭路循环，实现了苯骈三氮唑生产工艺废液零排放，为装置生产能力扩展提供了绿色空间。

附图说明

图1是本发明从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的装置的结构示意图。

图中：1.回收冷却器，2.蒸发浓缩器，3.离心机，4.烘干器，5.二次回收冷却器，6.循环液储罐，7.循环液泵，8.生产废液，9.冷却水，10.蒸汽，11.固相物，12.液相物，13.循环液，14.分离液，15.混合液，16.混合相。

具体实施方式

从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的装置如图1，由回收冷却器1、蒸发浓缩器2、离心机3、烘干器4、二次回收冷却器5、循环液储罐6、循环液泵7以及连接管路组成，其中，苯骈三氮唑回收冷却器1为夹套式冷却器，作用是利用不同温度下苯骈三氮唑溶解度的变化，对生产废液8中溶解的苯骈三氮唑进行回收；蒸发浓缩器2为夹套式反应釜，作用是利用蒸汽10与生产废液8换热，蒸发生产废液8中的水份，以提高生产废液8中的硫酸钠浓度，促进无水硫酸钠结晶的生成；离心机3为不锈钢离心机，用来分离混合相16中的无水硫酸钠结晶；二次回收冷却器5为夹套式冷却器，作用是通过调整液相物12温度，回收因浓度提高而产生的苯骈三氮唑结晶；烘干器4为具有加热功能的表面加热器，作用是利用蒸发浓缩器2排放的余热蒸汽脱除分离无水硫酸钠结晶的表面水；循环液储罐6为带有内部加热器的恒温储罐，作用是为循环液13提供临时储存空间，提高装置运行弹性；循环液泵7用来将回收冷却器1排出的分离液14与来自循环液储罐6的循环液13一起输入蒸发浓缩器2。

含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液8进入回收冷却器1中，被夹套中输入的冷却水9冷却后析出苯骈三氮唑结晶进行回收，并将分离液14排出送入蒸发浓缩器2中。循环液泵7输送来的由分离液14和循环液13组成的混合液15进入蒸发浓缩器2，被夹套中通入的蒸汽10加热，蒸发掉水份后成为混合相16，排出到离心机3中。混合相16在离心机3中固液分离得到固相物11和液相物12。固相物11进入烘干器4中，利用夹套内蒸发浓缩器2排放的余热蒸汽脱除表面水得到无水硫酸钠结晶。液相物12进入二次回收冷却器5，冷却再次回收苯骈三氮唑结晶后，得到的循环液13送入循环液储罐6。来自回收冷却器1的分离液14和来自循环液储罐6的循环液13被循环液泵7混合成为混合液15后，泵送至蒸发浓缩器2，实现苯骈三氮唑生产废液的循环处理。

蒸发浓缩器2的夹套蒸汽进口接低压蒸汽，蒸汽出口连接烘干器4的夹套蒸汽进口，烘干器4的夹套蒸汽出口与循环液储罐6的夹套蒸汽进口连接在一起，循环液储罐6的夹套冷凝液出口接冷凝液回管。

含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液引入回收冷却器中，被冷却水冷却至33～35℃，析出苯骈三氮唑结晶漂浮在废液表面，人工分离回收苯骈三氮唑，分离液被循环液泵输入蒸发浓缩器中进行蒸发浓缩，逐步析出无水硫酸钠结晶形成混合相。待混合相中析出的无水硫酸钠含量达到20～30％后，在≥60℃的条件下用离心机对混合相进行固液分离。

分离出的固相物无水硫酸钠送入烘干器中，在＞60℃的条件下脱除表面水后，成为副产品无水硫酸钠。

液相物通入回收冷却器中，自然冷却至33～35℃，分离回收苯骈三氮唑后，循环液送入循环液储罐，控制循环液储罐温度在35～40℃，保证循环液不析出十水硫酸钠结晶。

用循环液泵将循环液与分离液混合形成混合液后，送入蒸发浓缩器中，升温至混合液的沸点进行蒸发浓缩，使无水硫酸钠结晶逐步析出形成混合相，从而实现含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液的循环处理。

在处理过程中，始终保持蒸发浓缩器的液面高度不大于80％。

Claims (4)

1.从苯骈三氮唑生产废液中回收无水硫酸钠的方法，该方法包括下列步骤：

1)将含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液引入一个带有夹套的回收冷却器中，用冷却水将其冷却至33～35℃；

2)待生产废液中残余的苯骈三氮唑结晶后，对废液表面漂浮的苯骈三氮唑进行人工分离，回收的苯骈三氮唑返回生产工序，分离液与来自循环液储罐的循环液一起用循环液泵输入蒸发浓缩器中；

3)控制蒸发浓缩器的液位≤80％，将分离液与循环液的混合液升温至混合液的沸点，进行蒸发浓缩，使无水硫酸钠结晶逐步析出形成混合相；

4)当混合相中析出的无水硫酸钠含量达到20～30％后，在≥60℃的条件下用离心机对混合相进行固液分离；

5)将分离出的固相物无水硫酸钠送入烘干器中，在＞60℃的条件下脱除表面水，脱水后成为副产品无水硫酸钠；

6)液相物通入苯骈三氮唑二次回收冷却器中，自然冷却至33～35℃，分离回收其中残余的苯骈三氮唑后，作为循环液送入循环液储罐；

7)控制循环液储罐在35～40℃条件下运行，保证循环液储罐内不出现十水硫酸钠结晶；

8)用循环液泵将循环液与来自生产装置的苯骈三氮唑生产废液回收苯骈三氮唑后的分离液一起送入蒸发浓缩器中，实现含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液的循环处理。

2.一种用于实现权利要求1方法的装置，该装置包括：

一个带有夹套的苯骈三氮唑回收冷却器(1)，用于接收输送来的含有硫酸钠的苯骈三氮唑生产废液(8)，利用夹套中输入的冷却水(9)将其冷却析出苯骈三氮唑结晶进行回收，并排出分离液(14)；

一个夹套式蒸发浓缩器(2)，接收循环液泵(7)输送来的由分离液(14)和循环液(13)组成的混合液(15)，利用夹套中通入的蒸汽(10)蒸发掉混合液(15)中的水份，并排出混合相(16)；

一个离心机(3)，用于接收来自蒸发浓缩器(2)的混合相(16)，将其固液分离，得到固相物(11)和液相物(12)；

一个带有夹套的烘干器(4)，接收来自离心机(3)的固相物(11)，并利用夹套内蒸发浓缩器(2)排放的余热蒸汽脱除固相物(11)的表面水得到无水硫酸钠结晶；

一个带有夹套的苯骈三氮唑二次回收冷却器(5)，接收来自于离心机(3)的液相物(12)，冷却回收苯骈三氮唑结晶后得到循环液(13)；

一个带有夹套的恒温式循环液储罐(6)，用于临时储存来自于苯骈三氮唑二次回收冷却器(5)的循环液(13)，并利用夹套内的余热蒸汽保持循环液(13)的温度恒定；

一个循环液泵(7)，用于将来自回收冷却器(1)的分离液(14)和来自循环液储罐(6)的循环液(13)组成混合液(15)输送至蒸发浓缩器(2)中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征是蒸发浓缩器(2)的液面高度保持不大于80％。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征是蒸发浓缩器(2)的夹套蒸汽出口连接烘干器(4)的夹套蒸汽进口，烘干器(4)的夹套蒸汽出口与循环液储罐(6)的夹套蒸汽进口连接在一起。

Images