CN103012090A - 一种聚酯废水中有机物回收的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酯废水中有机物回收的方法,其方法包括如下步骤:(1)聚酯废水进入气提塔处理,在塔顶收集到的有机物气体与水蒸气直接进入乙醛精馏塔;(2)经乙醛精馏塔处理后,在塔顶得到高纯度乙醛,高纯度乙醛分成两股,一股外部收集,另一股回用于步骤(1)中的气提塔,使乙醛与废水中的少量的乙二醇反应生成2-甲基-1,3-二氧戊环,同时也减少2-甲基-1,3-二氧戊环在该过程中的水解,塔底废水进入乙二醇蒸馏塔;(3)经乙二醇蒸馏塔处理后,在塔底收集到高纯度乙二醇溶液,塔顶产生的废气和水蒸气再次进入气提塔循环处理。本发明采用连续不断的收集乙醛和乙二醇,提高了气提的效率,进一步降低了气提处理后塔底污水的COD值。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域中一种聚酯废水的回收与再利用的方法,更具体地涉及一种聚酯废水中有机物回收的方法。
背景技术
聚酯Polyethylene terephthalate(PET)属于高分子化合物。是由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚产生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),即对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法,该方法反应过程中排放的酯化废水的浓度受酯化反应条件影响较大,酯化废水化学耗氧量COD的浓度约20000-30000mg/L。另外该方法反应过程中,产生有机污染物,比如目前聚酯废水中主要的有机副产物为乙二醇、乙醛和2-甲基-1,3-二氧戊环,其中易挥发组分乙醛占总有机污染物的50%左右。
聚酯废水的副产物中2-甲基-1,3-二氧戊环可以水解生成乙醛和乙二醇,其反应如下:
由于该反应为可逆反应,因此也可以增大乙醛的含量使反应向逆方向进行,从而生成2-甲基-1,3-二氧戊环。
目前,国内外主要采用以下几种方法进行处理。
厌氧-好氧法处理该废水。但由于醛类物质毒性非常大,不利于细菌生长,导致生化方法处理效率较低,而且对于如此高COD值的废水,单独采用生物法处理不但投资费用高而且处理成本也很昂贵,企业负担重。
汽提后再焚烧的方法处理该废水。汽提后将塔顶物料通入热煤炉进行焚烧,利用其热能,但是焚烧生成的二氧化碳造成温室效应,燃烧不充分造成二次污染,焚烧对存在安全隐患,焚烧的热能利用不经济。
约翰·布朗德意志工程有限公司采用连续减压蒸馏(CN16854A),从而得到纯度很高的乙二醇,该方法费用较高,且能耗较大。
反渗透膜的方法(CN1301238C)回收酯化废水中乙二醇,该方法得到乙二醇的纯度较高但是不能将乙醛分离出来尤其是采用的反渗透膜都是从国外进口的,技术依赖性大,成本高。而且上述方法没有考虑到乙醛的回收,尤其是含量较大的副产物2-甲基-1,3-二氧戊环的对水污染或COD值的影响等问题。
近来,(CN1974508A)报道了汽提后通过催化离子交换来间歇处理2-甲基-1,3-二氧戊环副产物然后再分别处理回收乙醛和乙二醇等工艺回收酯化废水中乙二醇和乙醛的方法。该方法能够得到纯度很高的乙二醇,但时采用了水直接吸收乙醛蒸汽,造成工业用水加大而且得到的乙醛溶液浓度太低,需要后续处理,增加了处理成本,而且该方法是间歇的方法,尤其是引入了间歇酸催化处理副产物2-甲基-1,3-二氧戊环,由于酸的腐蚀性,这样对工业化设备要求很高。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种聚酯废水中有机物回收的方法,该方法在处理废水过程中不断回收高浓度乙醛和乙二醇,使2-甲基-1,3-二氧戊环在高温条件下的水解不断向正反应方向进行,最终水解完全,废水的COD值在2500mg/L以下。
本发明提供一种聚酯废水中乙醛和乙二醇的回收方法并同时处理2-甲基-1,3-二氧戊环的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种聚酯废水中有机物回收的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)聚酯废水进入气提塔处理,在塔底得到气提废水进行污水处理,在塔顶收集到的有机物气体直接进入乙醛精馏塔;
(2)经所述乙醛精馏塔处理后,在塔顶收集到高纯度乙醛,乙醛精馏塔塔顶出来的所述高纯度乙醛分成两股,一股外部收集,另一股回用于步骤(1)中的气提塔,使乙醛与废水中的少量的乙二醇反应生成2-甲基-1,3-二氧戊环,同时也减少2-甲基-1,3-二氧戊环在该过程中的水解,塔底废水进入乙二醇蒸馏塔;
(3)经所述乙二醇蒸馏塔处理后,在塔底收集到高纯度乙二醇溶液,塔顶产生的废气和整个流程伴随而来的气提水蒸气再次进入气提塔循环处理。
本发明的另一方面,所述步骤(1)中的气提塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
本发明的另一方面,所述步骤(1)中在塔底得到气提废水进行污水处理之后,进入一个废水分离塔,然后在塔顶收集到的有机物气体进入乙醛精馏塔。
本发明的另一方面,所述气提塔和废水分离塔在塔底收集的废水均为COD小于2500mg/L的废水;在塔顶收集的有机物气体为含有酯化废水中97%以上的有机物气体。
本发明的另一方面,所述废水分离塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的乙醛精馏塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为20-80℃,塔底温度为80-160℃,回流比为0.1-50,操作压力为0-1.0MPa。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的乙醛精馏塔在塔顶收集的乙醛纯度大于95%。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的另一股回用于步骤(1)中的气提塔的乙醛纯度大于95%。
本发明的另一方面,所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔的塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为30-140℃,塔底温度为80-160℃,回流比是0.1-30。
本发明的另一方面,所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔在塔底收集的乙二醇溶液纯度大于75%。在塔顶收集到的少于0.01%的2-甲基-1,3-二氧戊环和乙醛蒸汽重新进入气提塔进行循环处理。
本发明的另一实施方式,本发明还提供了使用一种聚酯废水中有机物回收的方法来处理酯化废水中2-甲基-1,3-二氧戊环的工艺,所述工艺包括如下步骤:将2-甲基-1,3-二氧戊环在加热的条件下水解为乙醛和乙二醇的可逆反应,酯化废水在通过所述温度的气提塔时,通入本系统收集到的高纯度乙醛,该可逆反应则向反方向进行,使气提产生的污水中乙二醇等高沸点的组分含量进一步减少,COD值进一步降低;而在废水分离塔、乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔过程中,则在上述温度中使该反应向正方向进行,使其不断水解,并且分别在乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔连续收集乙醛蒸汽和乙二醇溶液,促进了水解反应连续不断向正反应方向进行,最终在所述乙二醇蒸馏塔顶收集到极少未分解的2-甲基-1,3-二氧戊环蒸汽重新回到所述气提塔,进行循环处理,最终完全水解。
本发明的有益效果为:本发明不仅能够得到纯度超过75%的乙二醇溶液和大于95%的乙醛液体,同时大大的降低了处理后酯化废水的COD值,使COD值从30000mg/L降到2500mg/L以下。本发明回收的乙醛溶液具有良好的经济利益。同时,有效的将含量较大的有机副产物2-甲基-1,3-二氧戊环在分离过程中水解成为乙醛和乙二醇,综上可知,本发明不仅克服了汽提塔顶物料焚烧处理带来的安全性问题,同时得到了高纯度的乙二醇和乙醛产品,减少了后续的处理工艺,变废为宝,所得废物可以直接作为市面上的优质产品进行销售,具有良好的经济和环境效益。
附图说明
图1是未添加废水分离塔的处理工艺流程图;
图2是添加废水分离塔的处理工艺流程图。
图中标记如下:
1-气提塔,101-蒸汽,102-废水收集装置,103-蒸汽回收装置;2-乙醛精馏塔,201-蒸汽,202-废水收集装置,203-蒸汽回收装置;3-乙二醇蒸馏塔,301-乙二醇加热装置,302-蒸汽回收装置;4-废水分离塔,401-蒸汽,402-废水收集装置,403-蒸汽回收装置。
具体实施方式
以下结合实施例,对本发明做进一步说明。
实施例1
采用未添加废水分离塔的处理工艺流程进行具体实施,其具体实施结果如下所述:
将流量为42012kg/hr的酯化废水和来自于乙醛精馏塔2的一股乙醛,其流量为150kg/hr混合均匀,停留时间为40min,然后充入气提塔1,同时往塔釜蒸气101处通入热源水蒸气,水蒸气的流量为3000kg/hr,温度为110℃,经气提塔1处理后从塔釜底部废水收集装置102收集到EG含量仅为0.02%的乙二醇,进行污水处理,从气提塔塔顶蒸气回收装置103收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为719kg/hr,该部分物质进入乙醛精馏塔2,同时往乙醛精馏塔2塔釜蒸气201处通入热源水蒸气,水蒸汽的流量为20kg/hr,温度为115℃,经乙醛精馏塔2处理后,在塔顶蒸气回收装置203收集到纯度为>95%的乙醛,在塔釜的废水收集装置202收集到了含有水和乙二醇及极少量的2-MD的废水,进入乙二醇蒸馏塔3,在乙二醇蒸馏塔3塔釜有一个乙二醇加热装置301,使回收的乙二醇中的乙醛或极少量的2-MD轻组分全部取出,从而收集到的回收乙二醇浓度为>75%,而在乙二醇塔顶蒸气回收装置302中收集到的轻组分乙醛和2-MD以及少量的水又重新回到酯化废水中进行循环处理。
根据实际生产情况,将所得的酯化废水,经本发明提供的工艺流程装置进行处理得到各产物组分及其含量,如表1所示。
表1酯化废水及产物各组分含量
由处理后的结果可以看出:在经过工艺流程的气提塔处理系统处理后,从乙醛精馏塔系统回收了纯度超过99.0%的乙醛溶液,从乙二醇蒸馏塔采出了纯度为84.5%的乙二醇溶液,而且2-甲基-1,3-二氧戊环在这个过程中也几乎分解完全,处理后的污水中副产物含量极少,COD值也降到了2200mg/L。因此,该工艺流程能够采出高纯度的乙醇和乙醛溶液,同时达到降低酯化废水中COD值的目的。
实施例2
采用添加废水分离塔的处理工艺流程进行具体实施,其具体实施结果如下所述:
将流量为34255kg/hr的酯化废水和来自于乙醛精馏塔2的一股乙醛,其流量为100kg/hr混合均匀,停留时间为35min,然后充入气提塔1,同时往塔釜蒸气101处通入热源水蒸气,水蒸气的流量为2600kg/hr,温度为120℃,经气提塔1处理后从塔釜底部废水收集装置102收集到EG含量仅为0.02%的乙二醇,进行污水处理,从气提塔塔顶蒸气回收装置103收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为700kg/hr,该部分物质进入废水分离塔4,在废水分离塔4塔釜蒸气401处通入热源水蒸汽,水蒸汽的流量为10kg/hr,温度为115℃,经废水分离塔4处理后,从塔釜底部废水收集装置402收集到EG含量仅为0.02%的废水溶液,进行污水处理,从塔顶蒸气回收装置403收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为540kg/hr,进入乙醛精馏塔2,同时往乙醛精馏塔2塔釜蒸气201处通入热源水蒸气,水蒸汽的流量为15kg/hr,温度为120℃,经乙醛精馏塔2处理后,在塔顶蒸气回收装置203收集到纯度为>95%的乙醛,在塔釜的废水收集装置202收集到了含有水和乙二醇及极少量的2-MD的废水,进入乙二醇蒸馏塔3,在乙二醇蒸馏塔3塔釜有一个乙二醇加热装置,使回收的乙二醇中的乙醛或极少量的2-MD轻组分全部取出,从而收集到的回收乙二醇浓度为>75%,而在乙二醇塔顶蒸气回收装置302中收集到的轻组分乙醛和2-MD以及少量的水又重新回到酯化废水中进行循环处理。
根据实际生产情况,将所得的酯化废水,经本发明提供的工艺流程装置进行处理得到各产物组分及其含量,如表2所示。
表2酯化废水及产物各组分含量
由处理后的结果可以看出:在经过工艺流程的废水分离塔处理系统处理后,从乙醛精馏塔系统回收了纯度超过95.0%的乙醛溶液,从乙二醇蒸馏塔采出了纯度为86.5%的乙二醇溶液,而且2-甲基-1,3-二氧戊环在这个过程中也几乎分解完全,处理后的污水中副产物含量极少,COD值也降到了2000mg/L。因此,该工艺流程能够采出高纯度的乙醇和乙醛溶液,同时达到降低酯化废水中COD值的目的。
对比上述结果可以看出,本发明工艺装置得到的乙醛纯度完全符合市面上销售的工业乙醛纯度。因此,本发明的工艺装置能够得到高纯度的乙醛溶液,变废为宝,创造了更大的经济利益。
应该理解以上的叙述对于如权利要求所阐述的本发明仅仅是示例和说明性的,并非对其加以限制。根据本文所披露的本发明的内容,本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的。应该指出的是本说明书和实施例仅应被看做为示例,本发明的实际范围和精神应由权利要求确定。
一种聚酯废水中有机物回收的方法
技术领域
本发明涉及化工领域中一种聚酯废水的回收与再利用的方法,更具体地涉及一种聚酯废水中有机物回收的方法。
背景技术
聚酯Polyethylene terephthalate(PET)属于高分子化合物。是由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚产生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),即对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法,该方法反应过程中排放的酯化废水的浓度受酯化反应条件影响较大,酯化废水化学耗氧量COD的浓度约20000-30000mg/L。另外该方法反应过程中,产生有机污染物,比如目前聚酯废水中主要的有机副产物为乙二醇、乙醛和2-甲基-1,3-二氧戊环,其中易挥发组分乙醛占总有机污染物的50%左右。
聚酯废水的副产物中2-甲基-1,3-二氧戊环可以水解生成乙醛
和乙二醇,其反应如下:
由于该反应为可逆反应,因此也可以增大乙醛的含量使反应向逆方向进行,从而生成2-甲基-1,3-二氧戊环。
目前,国内外主要采用以下几种方法进行处理。
厌氧-好氧法处理该废水。但由于醛类物质毒性非常大,不利于细菌生长,导致生化方法处理效率较低,而且对于如此高COD值的废水,单独采用生物法处理不但投资费用高而且处理成本也很昂贵,企业负担重。
汽提后再焚烧的方法处理该废水。汽提后将塔顶物料通入热煤炉进行焚烧,利用其热能,但是焚烧生成的二氧化碳造成温室效应,燃烧不充分造成二次污染,焚烧对存在安全隐患,焚烧的热能利用不经济。
约翰·布朗德意志工程有限公司采用连续减压蒸馏(CN16854A),从而得到纯度很高的乙二醇,该方法费用较高,且能耗较大。
反渗透膜的方法(CN1301238C)回收酯化废水中乙二醇,该方法得到乙二醇的纯度较高但是不能将乙醛分离出来尤其是采用的反渗透膜都是从国外进口的,技术依赖性大,成本高。而且上述方法没有考虑到乙醛的回收,尤其是含量较大的副产物2-甲基-1,3-二氧戊环的对水污染或COD值的影响等问题。
近来,(CN1974508A)报道了汽提后通过催化离子交换来间歇处理2-甲基-1,3-二氧戊环副产物然后再分别处理回收乙醛和乙二醇等工艺回收酯化废水中乙二醇和乙醛的方法。该方法能够得到纯度很高的乙二醇,但时采用了水直接吸收乙醛蒸汽,造成工业用水加大而且得到的乙醛溶液浓度太低,需要后续处理,增加了处理成本,而且该方法是间歇的方法,尤其是引入了间歇酸催化处理副产物2-甲基-1,3-二氧戊环,由于酸的腐蚀性,这样对工业化设备要求很高。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种聚酯废水中有机物回收的方法,该方法在处理废水过程中不断回收高浓度乙醛和乙二醇,使2-甲基-1,3-二氧戊环在高温条件下的水解不断向正反应方向进行,最终水解完全,废水的COD值在2500mg/L以下。
本发明提供一种聚酯废水中乙醛和乙二醇的回收方法并同时处理2-甲基-1,3-二氧戊环的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种聚酯废水中有机物回收的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)聚酯废水进入气提塔处理,在塔底得到气提废水进行污水处理,在塔顶收集到的有机物气体直接进入乙醛精馏塔;
(2)经所述乙醛精馏塔处理后,在塔顶收集到高纯度乙醛,乙醛精馏塔塔顶出来的所述高纯度乙醛分成两股,一股外部收集,另一股回用于步骤(1)中的气提塔,使乙醛与废水中的少量的乙二醇反应生成2-甲基-1,3-二氧戊环,同时也减少2-甲基-1,3-二氧戊环在该过程中的水解,塔底废水进入乙二醇蒸馏塔;
(3)经所述乙二醇蒸馏塔处理后,在塔底收集到高纯度乙二醇溶液,塔顶产生的废气和整个流程伴随而来的气提水蒸气再次进入气提塔循环处理。
本发明的另一方面,所述步骤(1)中的气提塔需要添加水蒸气作为传
质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
本发明的另一方面,所述步骤(1)中在塔底得到气提废水进行污水处理之后,进入一个废水分离塔,然后在塔顶收集到的有机物气体进入乙醛精馏塔。
本发明的另一方面,所述气提塔和废水分离塔在塔底收集的废水均为COD小于2500mg/L的废水;在塔顶收集的有机物气体为含有酯化废水中97%以上的有机物气体。
本发明的另一方面,所述废水分离塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的乙醛精馏塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为20-80℃,塔底温度为80-160℃,回流比为0.1-50,操作压力为0-1.0MPa。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的乙醛精馏塔在塔顶收集的乙醛纯度大于95%。
本发明的另一方面,所述步骤(2)中的另一股回用于步骤(1)中的气提塔的乙醛纯度大于95%。
本发明的另一方面,所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔的塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为30-140℃,塔底温度为80-160℃,回流比是0.1-30。
本发明的另一方面,所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔在塔底收集的乙二醇溶液纯度大于75%。在塔顶收集到的少于0.01%的2-甲基-1,3-二氧戊环和乙醛蒸汽重新进入气提塔进行循环处理。
本发明的另一实施方式,本发明还提供了使用一种聚酯废水中有机物回收的方法来处理酯化废水中2-甲基-1,3-二氧戊环的工艺,所述工艺包括如下步骤:将2-甲基-1,3-二氧戊环在加热的条件下水解为乙醛和乙二醇的可逆反应,酯化废水在通过所述温度的气提塔时,通入本系统收集到的高纯度乙醛,该可逆反应则向反方向进行,使气提产生的污水中乙二醇等高沸点的组分含量进一步减少,COD值进一步降低;而在废水分离塔、乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔过程中,则在上述温度中使该反应向正方向进行,使其不断水解,并且分别在乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔连续收集乙醛蒸汽和乙二醇溶液,促进了水解反应连续不断向正反应方向进行,最终在所述乙二醇蒸馏塔顶收集到极少未分解的2-甲基-1,3-二氧戊环蒸汽重新回到所述气提塔,进行循环处理,最终完全水解。
本发明的有益效果为:本发明不仅能够得到纯度超过75%的乙二醇溶液和大于95%的乙醛液体,同时大大的降低了处理后酯化废水的COD值,使COD值从30000mg/L降到2500mg/L以下。本发明回收的乙醛溶液具有良好的经济利益。同时,有效的将含量较大的有机副产物2-甲基-1,3-二氧戊环在分离过程中水解成为乙醛和乙二醇,综上可知,本发明不仅克服了汽提塔顶物料焚烧处理带来的安全性问题,同时得到了高纯度的乙二醇和乙醛产品,减少了后续的处理工艺,变废为宝,所得废物可以直接作为市面上的优质产品进行销售,具有良好的经济和环境效益。
附图说明
图1是未添加废水分离塔的处理工艺流程图;
图2是添加废水分离塔的处理工艺流程图。
图中标记如下:
1-气提塔,101-蒸汽,102-废水收集装置,103-蒸汽回收装置;2-乙醛精馏塔,201-蒸汽,202-废水收集装置,203-蒸汽回收装置;3-乙二醇蒸馏塔,301-乙二醇加热装置,302-蒸汽回收装置;4-废水分离塔,401-蒸汽,402-废水收集装置,403-蒸汽回收装置。
具体实施方式
以下结合实施例,对本发明做进一步说明。
实施例1
采用未添加废水分离塔的处理工艺流程进行具体实施,其具体实施结果如下所述:
将流量为42012kg/hr的酯化废水和来自于乙醛精馏塔2的一股乙醛,其流量为150kg/hr混合均匀,停留时间为40min,然后充入气提塔1,同时往塔釜蒸气101处通入热源水蒸气,水蒸气的流量为3000kg/hr,温度为110℃,经气提塔1处理后从塔釜底部废水收集装置102收集到EG含量仅为0.02%的乙二醇,进行污水处理,从气提塔塔顶蒸气回收装置103收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为719kg/hr,该部分物质进入乙醛精馏塔2,同时往乙醛精馏塔2塔釜蒸气201处通入热源水蒸气,水蒸汽的流量为20kg/hr,温度为115℃,经乙醛精馏塔2处理后,在塔顶蒸气回收装置203收集到纯度为>95%的乙醛,在塔釜的废水收集装置202收集到了含有水和乙二醇及极少量的2-MD的废水,进入乙二醇蒸馏塔3,在乙二醇蒸馏塔3塔釜有一个乙二醇加热装置301,使回收的乙二醇中的乙醛或极少量的2-MD轻组分全部取出,从而收集到的回收乙二醇浓度为>75%,而在乙二醇塔顶蒸气回收装置302中收集到的轻组分乙醛和2-MD以及少量的水又重新回到酯化废水中进行循环处理。
根据实际生产情况,将所得的酯化废水,经本发明提供的工艺流程装置进行处理得到各产物组分及其含量,如表1所示。
表1酯化废水及产物各组分含量
由处理后的结果可以看出:在经过工艺流程的气提塔处理系统处理后,从乙醛精馏塔系统回收了纯度超过99.0%的乙醛溶液,从乙二醇蒸馏塔采出了纯度为84.5%的乙二醇溶液,而且2-甲基-1,3-二氧戊环在这个过程中也几乎分解完全,处理后的污水中副产物含量极少,COD值也降到了2200mg/L。因此,该工艺流程能够采出高纯度的乙醇和乙醛溶液,同时达到降低酯化废水中COD值的目的。
实施例2
采用添加废水分离塔的处理工艺流程进行具体实施,其具体实施结果如下所述:
将流量为34255kg/hr的酯化废水和来自于乙醛精馏塔2的一股乙醛,其流量为100kg/hr混合均匀,停留时间为35min,然后充入气提塔1,同时往塔釜蒸气101处通入热源水蒸气,水蒸气的流量为2600kg/hr,温度为120℃,经气提塔1处理后从塔釜底部废水收集装置102收集到EG含量仅为0.02%的乙二醇,进行污水处理,从气提塔塔顶蒸气回收装置103收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为700kg/hr,该部分物质进入废水分离塔4,在废水分离塔4塔釜蒸气401处通入热源水蒸汽,水蒸汽的流量为10kg/hr,温度为115℃,经废水分离塔4处理后,从塔釜底部废水收集装置402收集到EG含量仅为0.02%的废水溶液,进行污水处理,从塔顶蒸气回收装置403收集到乙二醇和乙醛以及2-MD的混合物的流量为540kg/hr,进入乙醛精馏塔2,同时往乙醛精馏塔2塔釜蒸气201处通入热源水蒸气,水蒸汽的流量为15kg/hr,温度为120℃,经乙醛精馏塔2处理后,在塔顶蒸气回收装置203收集到纯度为>95%的乙醛,在塔釜的废水收集装置202收集到了含有水和乙二醇及极少量的2-MD的废水,进入乙二醇蒸馏塔3,在乙二醇蒸馏塔3塔釜有一个乙二醇加热装置,使回收的乙二醇中的乙醛或极少量的2-MD轻组分全部取出,从而收集到的回收乙二醇浓度为>75%,而在乙二醇塔顶蒸气回收装置302中收集到的轻组分乙醛和2-MD以及少量的水又重新回到酯化废水中进行循环处理。
根据实际生产情况,将所得的酯化废水,经本发明提供的工艺流程装置进行处理得到各产物组分及其含量,如表2所示。
表2酯化废水及产物各组分含量
由处理后的结果可以看出:在经过工艺流程的废水分离塔处理系统处理后,从乙醛精馏塔系统回收了纯度超过95.0%的乙醛溶液,从乙二醇蒸馏塔采出了纯度为86.5%的乙二醇溶液,而且2-甲基-1,3-二氧戊环在这个过程中也几乎分解完全,处理后的污水中副产物含量极少,COD值也降到了2000mg/L。因此,该工艺流程能够采出高纯度的乙醇和乙醛溶液,同时达到降低酯化废水中COD值的目的。
对比上述结果可以看出,本发明工艺装置得到的乙醛纯度完全符合市面上销售的工业乙醛纯度。因此,本发明的工艺装置能够得到高纯度的乙醛溶液,变废为宝,创造了更大的经济利益。
应该理解以上的叙述对于如权利要求所阐述的本发明仅仅是示例和说明性的,并非对其加以限制。根据本文所披露的本发明的内容,本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的。应该指出的是本说明书和实施例仅应被看做为示例,本发明的实际范围和精神应由权利要求确定。
Claims (11)
1.一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
(1)聚酯废水进入气提塔处理,在塔底得到气提废水进行污水处理,在塔顶收集到的有机物气体直接进入乙醛精馏塔;
(2)经所述乙醛精馏塔处理后,在塔顶收集到高纯度乙醛,乙醛精馏塔塔顶出来的所述高纯度乙醛分成两股,一股外部收集,另一股回用于步骤(1)中的气提塔,使乙醛与废水中的少量的乙二醇反应生成2-甲基-1,3-二氧戊环,同时也减少2-甲基-1,3-二氧戊环在该过程中的水解,塔底废水进入乙二醇蒸馏塔;
(3)经所述乙二醇蒸馏塔处理后,在塔底收集到高纯度乙二醇溶液,塔顶产生的废气和整个流程伴随而来的气提水蒸气再次进入气提塔循环处理。
2.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的气提塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
3.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(1)中在塔底得到气提废水进行污水处理之后,进入一个废水分离塔,然后在塔顶收集到的有机物气体进入乙醛精馏塔。
4.如权利要求3所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述气提塔和废水分离塔在塔底收集的废水均为COD小于2500mg/L的废水;在塔顶收集的有机物气体为含有酯化废水中97%以上的有机物气体。
5.如权利要求3所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述废水分离塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0.1-1.2MPa,塔顶温度为50-110℃;塔底温度为60-130℃。
6.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的乙醛精馏塔需要添加水蒸气作为传质热源,塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为20-80℃,塔底温度为80-160℃,回流比为0.1-50,操作压力为0-1.0MPa。
7.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的乙醛精馏塔在塔顶收集的乙醛纯度大于95%。
8.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的另一股回用于步骤(1)中的气提塔的乙醛纯度大于95%。
9.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔的塔顶压力为0-1.0MPa,塔顶温度为30-140℃,塔底温度为80-160℃,回流比是0.1-30。
10.如权利要求1所述的一种聚酯废水中有机物回收的方法,其特征在于:所述步骤(3)中的乙二醇蒸馏塔在塔底收集的乙二醇溶液纯度大于75%,在塔顶收集到的少于0.01%的2-甲基-1,3-二氧戊环和乙醛蒸汽重新进入气提塔进行循环处理。
11.一种根据权利要求1-10任一所述方法处理聚酯废水中2-甲基-1,3-二氧戊环的工艺,其特征在于:所述工艺包括如下步骤:将2-甲基-1,3-二氧戊环在加热的条件下水解为乙醛和乙二醇的可逆反应,酯化废水在通过所述温度的气提塔时,通入本系统收集到的高纯度乙醛,该可逆反应则向反方向进行,使气提产生的污水中乙二醇等高沸点的组分含量进一步减少,COD值进一步降低;而在废水分离塔、乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔过程中,则在上述温度中使该反应向正方向进行,使其不断水解,并且分别在乙醛精馏塔和乙二醇蒸馏塔连续收集乙醛蒸汽和乙二醇溶液,促进了水解反应连续不断向正反应方向进行,最终在所述乙二醇蒸馏塔顶收集到极少未分解的2-甲基-1,3-二氧戊环蒸汽重新回到所述气提塔,进行循环处理,最终完全水解。
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