CN102039368B - 一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其用于制造醇基铸造涂料的异丙醇从异丙醇含量低于10％的化工废水中提取，制备方法分别包括预处理、膜分离、萃取精馏和制备醇基铸造涂料步骤；该方法通过石英砂和熔喷滤芯将化工废水进行过滤并经膜分离浓缩后，采用萃取精馏法制得含量大于95％的异丙醇，并以此作为原材料用于生产醇基铸造涂料。其将化工废水中的异丙醇进行回收利用变废为宝，具有成本造价低、节能环保、工艺简单的特点，不仅有利于化工废水的节能减排，而且还能为企业带来良好的经济效益，具有很高的推广和使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，特别是一种利用化工废水提取回收异丙醇的方法，具体地说是一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法。
背景技术
异丙醇是世界上最早生产的石油化工产品之一，主要用于生产丙酮和用作溶剂，是重要的化工产品和原料。在铸造业中，异丙醇被用于作为醇基涂料的载液。近年来随着人们环保意识的加强，异丙醇被广泛用于替代氯溶剂和氟氯烃作为电子器件、液晶等的清洗剂，由此产生大量的含有异丙醇的化工废水；此外，感光材料生产过程中排出的废料液和装置冲洗水中也含有大量的异丙醇。这类含异丙醇的化工废水中，一般含有1.5％左右的异丙醇，其化学需氧量高达2万mg/L。由于含异丙醇的废水中各种有机化合物会对微生物形成较强的毒害作用，因此很难用常规的生物处理法处理，再则异丙醇和水形成的是共溶共沸物，因此也不能采用简单蒸馏精制的方法来回收废水中的异丙醇。工业上现有利用三元共沸蒸馏除去异丙醇溶液中的水份，方法是在异丙醇废液中加入苯进行三元共沸蒸馏，除去其中的少量水份。利用三元共沸蒸馏时，要求异丙醇溶液中的水份含量应少于8％左右。含水量大于10％时，三元共沸蒸馏的效果不是很明显，而采用片状烧碱脱水是比较有效的方法，在异丙醇溶液中加入适量的片状烧碱，脱水过程中，溶液的温度会升高。溶液能被分为上下两层，上层为异丙醇溶液，下层为饱和氢氧化钠溶液。将上层异丙醇溶液分离出来，进行蒸馏。蒸馏温度应控制在80-85℃之间，冷却后得到成品异丙醇。下层饱和氢氧化钠溶液蒸发水分后可再利用。目前出现的新分离工艺，其主要有：吸附蒸馏、萃取精馏、渗透汽化法、加盐萃取共沸精馏等。如中国专利，专利号CN1249294A就公开了“一种加盐萃取精馏联合过程精制异丙醇的方法”，其将工业生产中产生的异丙醇浓度为10-15％的水溶液，经精馏粗提后得到初始浓缩浓度为72-82％的异丙醇，萃取后有机相中异丙醇含量大于90％，再经恒沸蒸馏脱水塔精制后得到含量大于99.5％的异丙醇。但是以上制取异丙醇都是用工业原材料直接生产，并且要求含有异丙醇的浓度较高，因而不能将含有异丙醇的化工废水变废为宝，其生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其将化工废水中的异丙醇进行回收利用，“变废为宝”，作为原材料用于生产醇基铸造涂料，具有经济环保，制作成本低，效益高等优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，所述用于制造醇基铸造涂料的异丙醇从异丙醇含量低于10％的化工废水中提取，其制备方法包括以下步骤；
预处理步骤：首先将含有异丙醇的化工废水采用石英砂进行机械过滤，再采用熔喷滤芯进行精密过滤，实施初级处理；
膜分离步骤：将上述处理后的废水经至少一级反渗透膜进行膜分离浓缩，分离出的达标清水经管道排放；分离后的浓水则再次循环，直到浓水中异丙醇含量大于或等于10％；
萃取精馏步骤：采用萃取精馏方法，从上述分离后的浓水中制得含量大于95％的异丙醇；
制备醇基铸造涂料步骤：采用上述异丙醇，取代商品异丙醇，用于制备商用醇基铸造涂料。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的预处理步骤中采用的石英砂直径为0.5至1毫米，所述熔喷滤芯的过滤精度为5微米。
上述的膜分离步骤中膜分离浓缩采用二级膜分离，并且次级膜分离的进水口与初级膜分离的出水口相连通，所述次级膜分离出的达标清水经管道排放，其分离出的浓水作为初级膜分离的进水再次循环。
上述的膜分离步骤中的反渗透膜采用陶氏反渗透膜。
上述的萃取精馏步骤中的萃取剂为聚乙二醇300。
与现有技术相比，本发明是将异丙醇含量较低的化工废水中的异丙醇进行低成本回收利用，其通过石英砂和熔喷滤芯将化工废水进行过滤并用膜分离浓缩后，采用萃取精馏法制得含量大于95％的异丙醇，并以此作为原材料用于生产醇基铸造涂料。本发明的优点是制作成本低，效益高不仅有利于化工废水的节能减排“变废为宝”，而且还能为企业带来良好的经济效益，具有很高的推广和使用价值。
附图说明
图1所示为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
图1所示为本发明的工艺流程示意图。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本发明的一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，所述用于制造醇基铸造涂料的异丙醇从异丙醇含量低于10％的化工废水中提取，其制备方法包括以下步骤；
预处理步骤：首先将含有异丙醇的化工废水采用石英砂进行机械过滤，再采用熔喷滤芯进行精密过滤，实施初级处理；
膜分离步骤：将上述处理后的废水经至少一级反渗透膜进行膜分离浓缩，分离出的达标清水经管道排放；分离后的浓水则再次循环，直到浓水中异丙醇含量大于或等于10％；
萃取精馏步骤：采用萃取精馏方法，从上述分离后的浓水中制得含量大于95％的异丙醇；
制备醇基铸造涂料步骤：采用上述异丙醇，取代商品异丙醇，用于制备商用醇基铸造涂料。
为取得更好的技术效果，提高产品的质量，争取最大的经济利益所采取的措施还包括：
上述的预处理步骤中采用的石英砂直径为0.5至1毫米，所述熔喷滤芯的过滤精度为5微米。
上述的膜分离步骤中膜分离浓缩采用二级膜分离，并且次级膜分离的进水口与初级膜分离的出水口相连通，所述次级膜分离出的达标清水经管道排放，其分离出的浓水作为初级膜分离的进水再次循环。
上述的膜分离步骤中的反渗透膜采用陶氏FILMTEC SW30HR-380反渗透膜。
上述的萃取精馏步骤中的萃取剂为聚乙二醇300。
实施案例一：本项目来自浙江某化工厂，检测表明，其化工废水中异丙醇含量约1.5％，化学需氧量COD达2万mg/L。如直接将这些化工废水排出，不仅会污染周围的环境，而且造成很大的浪费，因此如能将化工废水中的异丙醇提出，变废为宝，就能得到比市场上商品异丙醇造价更低的异丙醇，用于制备醇基铸造涂料会有更好的市场竞争力。现有技术中制取异丙醇均采用丙烯催化水合法或用丙酮加氢催化法制取异丙醇，其异丙醇溶液中异丙醇含量要求在85到95％甚至更高，而从含量低10％的化工废水中制得异丙醇具有较高的难度。
为了能解决从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料这一难题，工程技术人员采用以下的方法步骤；
预处理步骤：首先将含有异丙醇的化工废水采用过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好的直径为0.5-1mm的石英砂进行机械过滤，再选取过滤精度为5微米的PP熔喷滤芯进行精密过滤。PP熔喷滤芯具有滤芯孔径致密、均匀，过滤效率高且耐酸、碱等优点，将化工废水实施初级处理；
膜分离步骤：选用陶氏FILMTEC SW30HR-380反渗透膜对上述废水进行膜分离浓缩，初级膜分离出的清水作为次级膜分离的进水，次级膜所产清水可回用于生产或经管道达标排放；分离后的浓水作为初级膜分离的进水再次循环，直到初级膜分离的浓缩废水中异丙醇含量达到10％及以上；
萃取精馏步骤：采用萃取精馏方法，制得含量大于95％的异丙醇；并且萃取剂选用聚乙二醇300；
制备醇基铸造涂料：采用上述异丙醇，取代商品异丙醇，用于制备商用醇基铸造涂料。
实验证明，用本方法生产的醇基铸造涂料，其各项性能指标和用途均与用商品异丙醇制作的醇基铸造涂料完全一致，并且本方法具有成本造价低、节能环保、工艺简单的优点，不仅有利于化工废水的节能减排，而且还能为企业带来良好的经济效益，具有很高的推广和使用价值。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (5)
1.一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其特征是：所述用于制造醇基铸造涂料的异丙醇从异丙醇含量低于10%的化工废水中提取，其制备方法包括以下步骤；
预处理步骤：首先将含有异丙醇的化工废水采用石英砂进行机械过滤，再采用熔喷滤芯进行精密过滤，实施预处理；
膜分离步骤：将上述处理后的废水经至少一级反渗透膜进行膜分离浓缩，分离出的达标清水经管道排放；分离后的浓水则再次循环,直到浓水中异丙醇含量大于或等于10%；
萃取精馏步骤：采用萃取精馏方法，从上述分离后的浓水中制得含量大于95%的异丙醇；
制备醇基铸造涂料步骤：采用所述的含量大于95%的异丙醇，用于制备商用醇基铸造涂料。
2.根据权利要求1所述的一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其特征是：所述的预处理步骤中采用的石英砂直径为0.5至1毫米，所述的熔喷滤芯的过滤精度为5微米。
3.根据权利要求2所述的一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其特征是：所述的膜分离步骤中膜分离浓缩采用二级膜分离，并且次级膜分离的进水口与初级膜分离的出水口相连通，所述次级膜分离出的达标清水经管道排放，其分离出的浓水作为初级膜分离的进水再次循环。
4.根据权利要求3所述的一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其特征是：所述的膜分离步骤中的反渗透膜采用陶氏反渗透膜。
5.根据权利要求3或4所述的一种从化工废水中回收异丙醇用于制备醇基铸造涂料的方法，其特征是：所述的萃取精馏步骤中的萃取剂为聚乙二醇300。
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