CN102730894A - 丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，属于来自有机化合物生产的废水处理。其特征在于包括如下顺序进行的工艺操作步骤：a.常压汽提，b.低压蒸发浓缩，c.酸化分相，d.有机相精馏，e.简单蒸发浓缩。提供了一种COD去除效率高，设备投资省，处理工艺简单，能耗低，处理费用低，易于工业化生产，而且所有成分都得到充分回收利用，不会造成二次污染的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法。COD去除率≥99％，处理前COD≥50000mg/L，处理后COD≤500mg/L。
Description
技术领域
本发明是一种丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，属于来自有机化合物生产的废水处理。
背景技术
在低压羰基合成法生产丁辛醇或者生产辛醇与异丁醛的工艺过程中，正丁醛缩合生成辛烯醛的反应需要在碱催化剂存在下进行，而且反应产物中同时伴有水生成，导致催化剂浓度的降低。为了保持催化剂氢氧化钠的浓度稳定，必须连续地从系统中排出一部分稀碱液，同时补加一部分浓碱液，才能保持缩合反应系统的正常运行。该过程所排出的碱性废水的污染物包括正丁醇、异丁醇、正丁醛、异丁醛、辛烯醛、辛醇等，废水的COD数值波动较大，通常在50000mg/L左右，有时能够达到100000mg/L以上，同时pH值很高，处理难度较大。
由于丁辛醇装置产生的碱性高浓度废水中有机物浓度较高，处理困难，目前企业通常不进行处理，一般采取稀释后直接送污水处理厂的方式，增加了污水处理系统的负荷，给污水处理带来较大的负担，也浪费了宝贵的原料资源。
在现有的技术中，CN1124230C先用无机酸对丁辛醇装置的废碱液进行酸化处理，然后加入有机萃取剂进行萃取，该方法处理后，COD去除率达到50％；去除效率低。
CN101172725A通过先调节丁辛醇废碱液的pH值进行沉降分层，然后进行催化氧化，最后进行中和进行固液分离，处理后COD的去除率达到97％，但设备投资大，处理工艺复杂，能耗高、处理费用高，工业难以实施。
而且这些方法采用的萃取或者氧化反应容易引入其它有机污染物，导致二次污染。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种COD去除效率高，设备投资省，处理工艺简单，能耗低，处理费用低，易于工业化生产，而且所有成分都得到充分回收利用，不会造成二次污染的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于包括如下顺序进行的工艺操作步骤：
a.常压汽提
在汽提塔中，易挥发性有机物随同水蒸汽一起，从塔顶采出，分离废水中挥发性有机物；
b.低压蒸发浓缩
.经步骤a汽提后的废液，以低压二次蒸汽为热源，进行一效、二效两级蒸发浓缩；
c.酸化分相
在经步骤b浓缩后的废液中，加入无机酸水溶液，在温度30℃-90℃，pH值1.0-5.0条件下，酸化分相，上层是有机相，下层是无机盐的水溶液；
d.有机相精馏
来自步骤c的有机相，进入精馏塔，塔顶收集到的有机物-丁酸，用作工业原料，塔底难挥发有机物用来生产工业增塑剂；
e.简单蒸发浓缩
来自步骤c的无机盐水溶液，经简单蒸馏浓缩后，作为副产无机酸钠盐销售。
上述处理过程，在不引入导致二次污染的有机物的前提下，使废碱液的COD由50000mg/L以上，降低到500mg/L以下，COD的去除率达到99％。通过酸化分层技术实现了浓缩液中有机物、有机酸盐与无机盐、水的分离，然后对有机相进行精馏分离得到能够回用其它工艺的丁酸与可以用来生产工业增塑剂的有用产品，而无机盐通过简单的蒸发，生产工业粗品无机酸盐。
本发明采用汽提+蒸发工艺进行丁辛醇装置碱性高浓度废水的处理，对于可挥发性有机物，采用汽提法有效的分离有机物并加以回收利用，对于盐类及碱，通过蒸发操作最大限度地脱除污水中的丁酸钠及氢氧化钠。对于浓缩液的处理，采用酸化分层+精馏+蒸发工艺有效回收了浓缩液中的有用物质，整个过程无污染物转移与二次排放，符合当前循环经济与节能减排的要求，达到了环境保护和资源循环利用双赢的目标。
本发明的目的还可以通过如下措施来达到：
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于包括如下顺序进行的优选的工艺操作步骤：
a.常压汽提
在汽提塔中，易挥发性有机物随同水蒸汽一起，从塔顶采出，分离废水中挥发性有机物；工艺参数如下：
塔顶采出量：进料量＝2％～10％
回流比 0.5～5
进料位置塔板数：与塔的总理论板数＝0.1～1
b.低压蒸发浓缩
.经步骤a汽提后的废液，以低压二次蒸汽为热源，通过一效、二效两级蒸发浓缩；
工艺参数如下：
c.酸化分相
在经步骤b浓缩后的废液中，加入无机酸水溶液，在温度30℃-90℃，pH值1.0-5.0条件下，酸化分相，上层是有机相，下层是无机盐的水溶液；
所采用的无机酸是从硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中，选择出来的任意一种；
d.有机相精馏
来自步骤c的有机相，进入精馏塔，塔顶收集到的有机物-丁酸，用作工业原料，塔底难挥发有机物用来生产工业增塑剂；
e.简单蒸发浓缩
来自步骤c的无机盐水溶液，经简单蒸馏浓缩后，作为副产无机酸钠盐销售。
以上处理方法是发明人公开的优选的技术方案。
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于所述丁辛醇生产装置中产生的废碱液，在进入步骤a常压汽提之前，首先流经步骤b低压蒸发浓缩系统的蒸发冷凝器，吸收了蒸馏塔顶馏出气体携带的热量，提高了自身温度以后，再进入汽提塔，优选的进塔废水温度为60℃～99℃。充分利用了热能，节约了能源。
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于达到如下技术指标：
①COD去除率≥99％
②COD≤500mg/L(处理前COD≥50000mg/L)。
本发明公开的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法的技术方案，相比现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，并能产生如下积极效果：
1.提供了一种COD去除效率高，设备投资省，处理工艺简单，能耗低，处理费用低，易于工业化生产，而且所有成分都得到充分回收利用，不会造成二次污染的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法。
2.COD去除率高
COD去除率≥99％，处理前COD≥50000mg/L，处理后COD≤500mg/L。
3.工艺路线简单、操作方便
整个废碱水处理工艺由两个单元过程组成，即汽提操作和蒸发操作。
4.废液成分全部被利用。
废碱水浓缩液的处理基于循环经济的“3R”原则，采用有效的单元操作，不会引入导致二次污染的有机物。浓缩液中的有用组分进行了资源化利用，符合当前循环经济与节能减排的要求。
5.常压操作，对热源品味要求低，设备投资省
汽提工序为常压操作，塔底压力较低，利用其他工艺的低压二次蒸气作为热源。蒸发工序采用双效操作，各效均采用其他工艺过程产生的低压二次蒸气为热源，无须采用高压蒸汽。
6.回收热量，节约能源
丁辛醇生产装置中产生的废碱液，在进入步骤a常压汽提之前，首先流经步骤b.低压蒸发浓缩系统的蒸发冷凝器，吸收了蒸馏塔顶馏出气体携带的热量，提高了自身温度以后，再进入汽提塔。
附图说明
图1是本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法的处理工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
实施例1
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，包括如下顺序进行的工艺操作步骤：
a.常压汽提
在汽提塔中，易挥发性有机物随同水蒸汽一起，从塔顶采出，分离废水中挥发性有机物；工艺参数如下：
塔顶采出量：进料量＝2％～10％
回流比 0.5～5
进料位置塔板数：与塔的总理论板数＝0.1～1；
b.低压蒸发浓缩
.经步骤a汽提后的废液，以低压二次蒸汽为热源，进行一效、二效两级蒸发浓缩；
工艺参数如下：
c.酸化分相
在经步骤b浓缩后的废液中，加入无机酸水溶液，在温度30℃-90℃，pH值1.0-5.0条件下，酸化分相，上层是有机相，下层是无机盐的水溶液；
所采用的无机酸是从硫酸。
d.有机相精馏
来自步骤c的有机相，进入精馏塔精馏，塔顶收集到的有机物-丁酸，用作工业原料，塔底难挥发有机物用来生产工业增塑剂；
e.简单蒸发浓缩
来自步骤c的无机盐水溶液，经简单蒸馏浓缩后，作为副产无机酸钠盐销售。
本发明的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，所述丁辛醇生产装置中产生的废碱液，在进入步骤a常压汽提之前，首先流经步骤b低压蒸发浓缩系统的蒸发冷凝器，吸收了蒸馏塔顶馏出气体携带的热量，提高了自身温度以后，再进入汽提塔，优选的进塔废水温度为60℃～99℃。
丁辛醇生产装置中产生的废碱液处理后，达到如下技术指标：
①COD去除率≥99％
②COD≤500mg/L(处理前COD≥50000mg/L)。
Claims (4)
1.一种丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于包括如下顺序进行的工艺操作步骤：
a.常压汽提
在汽提塔中，易挥发性有机物随同水蒸汽一起，从塔顶采出，分离废水中挥发性有机物；
b.低压蒸发浓缩
经步骤a汽提后的废液，以低压二次蒸汽为热源，进行一效、二效两级蒸发浓缩；
c.酸化分相
在经步骤b浓缩后的废液中，加入无机酸水溶液，在温度30℃-90℃，pH值1.0-5.0条件下，酸化分相，上层是有机相，下层是无机盐的水溶液；
d.有机相精馏
来自步骤c的有机相，进入精馏塔精馏，塔顶收集到的有机物-丁酸，用作工业原料，塔底难挥发有机物用来生产工业增塑剂；
e.简单蒸发浓缩
来自步骤c的无机盐水溶液，经简单蒸馏浓缩后，作为副产无机酸钠盐销售。
2.按照权利要求的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于包括如下顺序进行的优选的工艺操作步骤：
a.常压汽提
在汽提塔中，易挥发性有机物随同水蒸汽一起，从塔顶采出，分离废水中挥发性有机物；工艺参数如下：
塔顶采出量：进料量＝2％～10％
回流比 0.5～5
进料位置塔板数：与塔的总理论板数＝0.1～1
b.低压蒸发浓缩
.经步骤a汽提后的废液，以低压二次蒸汽为热源，进行一效、二效两级蒸发浓缩；
工艺参数如下：
c.酸化分相
在经步骤b浓缩后的废液中，加入无机酸水溶液，在温度30℃-90℃，pH值1.0-5.0条件下，酸化分相，上层是有机相，下层是无机盐的水溶液；
所采用的无机酸是从硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中，选择出来的任意一种；
d.有机相精馏
来自步骤c的有机相，进入精馏塔，塔顶收集到的有机物-丁酸，用作工业原料，塔底难挥发有机物用来生产工业增塑剂；
e.简单蒸发浓缩
来自步骤c的无机盐水溶液，经简单蒸馏浓缩后，作为副产无机酸钠盐销售。
3.按照权利要求1的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于所述丁辛醇生产装置中产生的废碱液，在进入步骤a常压汽提之前，首先流经步骤b低压蒸发浓缩系统的蒸发冷凝器，吸收了蒸馏塔顶馏出气体携带的热量，提高了自身温度以后，再进入汽提塔，优选的进塔废水温度为60℃～99℃。
4.按照权利要求1的丁辛醇生产装置中产生的废碱液的处理方法，其特征在于达到如下技术指标：
①COD去除率≥99％
②COD≤500mg/L(处理前COD≥50000mg/L)。
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