CN103145288A - 一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法，其特征是：首先将己内酰胺生产过程中产生的废液进行蒸发浓缩，然后加入碱充分搅拌混合，经气固液分离后得到含氨的氨水蒸汽、硫酸盐固体并分离出氨与硫等有害成分的待焚烧浓缩液。该方法既回收了有用的氨和降低待焚烧浓缩液中硫含量，又提高焚烧后回收的无机盐纯度，还减少了焚烧后产生的氨、硫化物等有害气体。
Description
技术领域
本发明是关于一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法，其特征是将己内酰胺生产过程中产生的废液进行蒸发浓缩，再加入碱充分混合，经气固液分离后得到含氨的氨水蒸汽、硫酸盐固体并分离出氨、硫等有害元素的待焚烧浓缩液；该方法既回收了有用的氨和降低待焚烧浓缩液中硫含量，又提高焚烧后回收的无机盐纯度，还减少了焚烧排放气中硫化物和氮氧化物等有害成分。
背景技术
己内酰胺是生产尼龙6的单体，又是一种重要的化工原料，其生产过程中产生的废液有以下几种：(1)来自于硫铵结晶装置中的排放液；(2)来自于己内酰胺装置的苯萃残液和离交废液，其混合废液中除含大量水外，还含有硫酸铵、钠盐和有机物等；常规处理方法是将混合废液浓缩至一定浓度，送入焚烧炉焚烧处理，焚烧时焚烧炉中加过量空气，焚烧温度约为1000℃，主要发生的化学反应为：
即送入焚烧炉的待焚烧浓缩液中盐类与有机物质被氧化或分解成N2、CO2、SO2、NH3和H2O等，盐类被转化为Na2CO3和Na2SO4；以年产10万吨的己内酰胺生产装置为例，每小时约产生上述废水17吨，其中的硫酸铵含量约为1.36吨，硫酸铵焚烧后产生的大量有害气体对环境有极大的危害，回收的无机物为硫酸盐和碳酸盐的混合物，不易提纯。
目前也有专利对上述常规做法做了一些改进：
在CN 1281826A中公开了在浓缩废液的上层有机相中加碱以解决焚烧过程中焚烧液堵塞喷枪的问题；该方法中含硫酸铵的水相或排入生化污水处理装置进行生化处理或均喷入焚烧炉燃烧，能耗很大。
在CN 101049980A中首先公开了在浓缩液中加入溶剂使硫酸铵析出，经固液分离得到硫酸铵晶体综合利用的方法；该方法对于在实验室环境下提纯硫酸铵有可行性，但对于工业化生产经济性不高。
在CN 1131576A和CN 1254711A中公开了处理己内酰胺生产工艺过程中废液的方法，其特征在于将己内酰胺生产中的废液以一定的比例混合浓缩、分层后回收5%-15%己内酰胺、35%-40%硫酸铵及2%-8%羟基乙酸；但该方法实际应用时效果并不明显。
在实际化工生产过程中，废液连续产生，浓缩液分层效果并不明显，且浓缩液中的硫酸铵不易被分离；若能在进入焚烧炉之前将浓缩液中的硫酸铵转化为硫酸盐晶体和氨气，并使之分离，则不仅能得到氨，又可在焚烧后回收纯度很高的无机物，还大幅降低焚烧排放气中有害成份含量，带来一定的经济及社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法。
本发明是这样实现的：
首先将己内酰胺生产过程中产生的废液进行蒸发，浓缩，浓缩后的液体送至气液固分离器，然后加入碱充分搅拌混合，经气固液分离后得到含氨的氨水蒸汽、硫酸盐固体并分离出氨与硫等有害成分的待焚烧浓缩液；氨水蒸汽冷凝成液体经泵加压后送入蒸氨塔进行蒸馏，得到的高浓度氨气返回装置内应用；塔釜废水送入生化处理系统；分离出的硫酸盐固体或过滤，或离心分离，或与待焚烧浓缩液一齐送入焚烧炉焚烧。回收的无机物可回收利用。
本发明己内酰胺生产过程中产生的废液的蒸发浓缩采用一效或多效工艺。
本发明中加入的碱为氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、含碱废液的任一种。
本发明中的废液加入碱充分搅拌混合结晶形成的硫酸盐固体经沉淀与增稠后，再采用过滤或离心分离。
本发明中的废液加入碱充分搅拌混合分离出气体后，溶液可直接送入焚烧炉焚烧。
本发明中气固液分离后得到富含氨的水蒸汽经冷凝成液体后再经泵加压，或直接压缩增压，优选冷凝为液体再经泵加压。
本发明中的待焚烧浓缩液或单独送焚烧炉处理，或与其它废液混合后送焚烧炉处理。
本发明的己内酰胺生产废液经蒸发浓缩后，待焚烧浓缩液占原废液质量的20%～50%，再加碱混合分离出气固后，待焚烧浓缩液量仅占原废液质量的5%～20%。
本发明的积极效果在于：在浓缩后的废液中加入碱，将硫酸铵转化为氨气和硫酸盐固体，并使之分离，一则有效分离出氨，并加以回收利用，二则大大减少了焚烧后产生的氨，硫化物等有害气体。
附图说明
图1为本发明提供方法中涉及的物料流程图。
具体实施方式
下面的实例将对本发明做进一步说明，但本发明并不限制于这些实例。
实施例1：某己内酰胺生产装置，产生混合废水17吨/小时，经三效逆流减压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.1MPa.A，107℃，组成为水54%(wt)、硫酸铵26.7%(wt)、其余有机物杂质，总重为5.71吨/小时；充分搅拌下加入Ca(OH)2 0.86吨/小时，生成质量分数为13.5%的氨水蒸汽2.64吨/小时；离心分离后得到1.1吨/小时水合硫酸钙晶体；需要进行焚烧处理的浓缩液为2.83吨/小时，送焚烧炉处理；氨水蒸汽冷凝加压后经蒸氨塔精馏，塔釜废水含痕量氨，塔顶含氨92.5%的气体0.283吨/小时直接送至装置的中和单元使用。
实施例2：某己内酰胺生产装置，产生混合废水16.7吨/小时，经三效逆流加压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.4MPa.A，151℃，组成为水55%(wt)、硫酸铵25.3%(wt)、其余有机物杂质，总重为5.35吨/小时；充分搅拌下加入Ca(OH)2 0.83吨/小时，生成质量分数为12%的氨水蒸汽3.7吨/小时；离心分离后得到1.05吨/小时水合硫酸钙晶体；需要进行焚烧处理的浓缩液为1.43吨/小时，送焚烧炉处理；氨水蒸汽冷凝加压后经蒸氨塔精馏，塔釜废水含痕量氨，塔顶含氨92.5%的气体0.236吨/小时直接送至装置的中和单元使用。
实施例3：某己内酰胺生产装置，产生混合废水16.7吨/小时，经三效逆流加压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.4MPa.A，151℃，组成为水55%(wt)、硫酸铵25.3%(wt)、其余有机物杂质，总重为5.35吨/小时；充分搅拌下加入NaOH 0.85吨/小时，生成质量分数为13%的氨水蒸汽3.05吨/小时；需要进行焚烧处理的浓缩液为3.15吨/小时，送焚烧炉处理；氨水蒸汽冷凝加压后经蒸氨塔精馏，塔釜废水含痕量氨，塔顶含氨92.5%的气体0.254吨/小时直接送至装置的中和单元使用。
实施例4：某己内酰胺生产装置，产生混合废水16.7吨/小时，经三效逆流加压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.4MPa.A，151℃，组成为水55%(wt)、硫酸铵25.3%(wt)、其余有机物杂质，总重为5.35吨/小时；充分搅拌下加入环己酮装置生产的皂化废碱液，加入量为12.14吨/小时，生成质量分数为13%的氨水蒸汽3.05吨/小时；需要进行焚烧处理的浓缩液为14.44吨/小时，送废碱焚烧炉处理；氨水蒸汽冷凝加压后经蒸氨塔精馏，塔釜废水含痕量氨，塔顶含氨92.5%的气体0.254吨/小时直接送至装置的中和单元使用。
Claims (8)
1.一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法，其特征是：首先将己内酰胺生产过程中产生的废液进行蒸发浓缩，然后加入碱充分搅拌混合，经气固液分离后得到含氨的氨水蒸汽、硫酸盐固体并分离出氨与硫等有害成分的待焚烧浓缩液；氨水蒸汽冷凝成液体经泵加压后送入蒸氨塔进行蒸馏，得到的高浓度氨返回装置内应用；塔釜废水送入生化处理系统；分离出的硫酸盐固体或过滤，或离心分离，或与待焚烧浓缩液一并送入焚烧炉焚烧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：废液的蒸发浓缩采用一效或多效工艺。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：加入的碱为氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、含碱废液中的任一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：废液加入碱充分搅拌混合结晶形成硫酸盐固体经沉淀与增稠后，再采用过滤或离心分离。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：废液中加入碱充分混合分离出气体后，溶液可直接加入焚烧炉焚烧。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：气固液分离后得到富含氨的水蒸汽经冷凝成液体后再经泵加压，或直接压缩增压，优选冷凝为液体再经泵加压。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：待焚烧浓缩液或单独送焚烧炉处理，或与其他废液混合后送焚烧炉处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：己内酰胺生产废液经蒸发浓缩后，待焚烧浓缩液占原废液质量的20%～50%，再加碱混合分离出气固后，待焚烧浓缩液量仅占原废液质量的5%～20%。
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