CN106966483B - 一种顺丁烯二酸酐废水处理方法 - Google Patents

一种顺丁烯二酸酐废水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种顺丁烯二酸酐废水处理方法包括：废水进入汽提氧化设备上段底部，空气进入汽提氧化设备下段进行汽提氧化反应；反应后的气液进入氧化塔顶分离罐进行分离；分离后的液体进入汽提氧化设备下段，气体进入气体催化氧化段；气体在催化氧化段进行催化氧化反应；反应后气体进入气液分离罐进行气液分离；分离出的气体排向大气，液体与汽提氧化设备的液体一起排出装置；其中，催化剂为稀土金属氧化物催化剂添加少量贵金属以及可溶性还原态过渡金属盐催化剂添加少量稀土元素制作的催化剂。本发明催化剂催化效果较好，活性流失慢，加快了催化反应，同时本发明的运行能耗低、投资少，适合大多数工厂使用，且不产生任何的固体废弃物。

Description

一种顺丁烯二酸酐废水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种顺丁烯二酸酐废水处理方法。
背景技术
现有技术中，我国的顺丁烯二酸酐(简称顺酐)生产装置主要是苯法装置和正丁烷法装置，特别是正丁烷法生产装置的蒸汽抽真空和有机溶剂的串级萃取装置产生的废水，盐分高有机物含量高而且含有酯类的有机溶剂，COD高达50000mg/L。此废水如果直接排放会对周围环境造成较大污染，但是处理难度较大，采用如电化学氧化处理、光催化氧化处理等方法都无法取得满意的效果，如果采用传统焚烧法，需要消耗较多的燃料气，经济上不合理；采用单一的湿式氧化法虽然可以起到一定的效果，但是COD含量仍然偏高，且过程产生的废气不易处理，采用多效蒸发法和气浮法又产生很多固废。在其它废水领域，如MTO废碱液、印染行业的高浓度有机废水处理方面，一般采取湿式氧化法进行预处理，但仍然会伴随有废气的产生。如果采用本发明的工艺方法，处理效果更好，且不产生有毒有害废气。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于顺丁烯二酸酐废水处理装置，实施简便、占地少、能耗低、工程量小、投资低；且不产生废气和固体废弃物。
为实现上述目的，本发明提供了一种顺丁烯二酸酐废水处理方法，包括：经增压泵增压后的废水经过两次换热进入汽提氧化设备上段底部；在温度为150℃-220℃的条件下，废水催化剂的催化作用下进行反应；在废水进入所述汽提氧化设备上段的同时，空气在空气压缩机的作用下进入汽提氧化设备下段；废水自上而下，空气及加热用蒸汽自下而上，气体和液体逆流接触，进行汽提氧化反应，反应时间为1-3小时；进行汽提氧化反应后的气液进入氧化塔顶分离罐进行分离；经氧化塔顶分离罐分离后的液体经泵增压后进入汽提氧化设备下段，气体经部分冷却然后再经换热器升温后进入气体催化氧化段；气体在温度为200℃-350℃之间在催化氧化段进行催化氧化反应，生成氮气、二氧化碳、水以及氧气；气体在催化氧化段进行催化氧化反应后的物质经换热器进行降温至常温，然后进入气液分离罐进行气液分离；经所述气液分离罐分离出的气体在压控阀的作用下排向大气，液体与汽提氧化设备的液体一起排出装置；其中，所述催化剂为贵金属系列催化剂、稀土金属氧化物催化剂、稀土金属氧化物催化剂添加少量贵金属以及可溶性还原态过渡金属盐催化剂添加少量稀土元素制作的催化剂；
其中，所述催化剂可以为银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂中的一种或多种。
其中，所述催化剂为铂催化剂。
其中，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂、钯、铑、银、钌中的一种或多种。
其中，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂。
其中，所述催化剂为以MnO、FeSO4或CuSO4为基本催化剂加入少量的镧和铈，其中所述镧和铈可任意比例。
其中，所述催化剂为以MnO为基本催化剂加入少量的镧和铈。
如上，本发明与现有技术相比具有以下的技术效果：1.处理后所排气体不含有机烃、硫化物等有害气体，可以直接排向大气；
2.本发明催化剂催化效果较好，活性流失慢，加快了催化反应，且不需要经常更换催化剂；
3.通过本发明的废水处理方法处理的污水不产生固体废弃物。
4.通过本发明的污水处理方法处理后的污水COD去除率达到90％以上，且能提高污水的可生化性。
附图说明
图1是本发明的一种顺丁烯二酸酐废水处理方法使用装置的结构示意图；
汽提氧化设备1；氧化塔顶分离罐2；多个换热器3；气体催化氧化设备4；气液分离罐5；汽提氧化设备上段6；汽提氧化设备下段7；冷却器8；排水口9；进水口10；进气口11；空气压缩机12。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
一种顺丁烯二酸酐废水处理方法，包括：经增压泵增压后的废水经过两次换热进入汽提氧化设备上段底部；在温度为150℃-220℃的条件下，废水催化剂的催化作用下进行反应，该温度范围可以为150℃-200℃，最优的反应温度为200℃，在该温度下，反应效果最快。在废水进入所述汽提氧化设备上段的同时，空气在空气压缩机的作用下进入汽提氧化设备下段；废水自上而下，空气及加热用蒸汽自下而上，气体和液体逆流接触，进行汽提氧化反应，反应时间为1-3小时；进行汽提氧化反应后的气液进入氧化塔顶分离罐进行分离；经氧化塔顶分离罐分离后的液体经泵增压后进入汽提氧化设备下段，气体经部分冷却然后再经换热器升温后进入气体催化氧化段；气体在温度为200℃-350℃之间在催化氧化段进行催化氧化反应，生成氮气、二氧化碳、水以及氧气；气体在催化氧化段进行催化氧化反应后的物质经换热器进行降温至常温，然后进入气液分离罐进行气液分离；经所述气液分离罐分离出的气体在压控阀的作用下排向大气，液体与汽提氧化设备的液体一起排出装置；其中，所述催化剂为贵金属系列催化剂、稀土金属氧化物催化剂、稀土金属氧化物催化剂添加少量贵金属以及可溶性还原态过渡金属盐催化剂添加少量稀土元素制作的催化剂；
进一步的，所述催化剂可以为银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂中的一种或多种。
进一步的，所述催化剂为铂催化剂。
进一步的，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂、钯、铑、银、钌中的一种或多种。
进一步的，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂。
进一步的，所述催化剂为以MnO、FeSO4或CuSO4为基本催化剂加入少量的镧和铈，其中所述镧和铈可任意比例。
进一步的，所述催化剂为以MnO(一氧化锰)为基本催化剂加入少量的镧和铈，经试验，该催化剂的效果最佳，比常见催化剂的反应速度快1-2倍。
如图1所示，本发明的顺丁烯二酸酐废水处理方法所使用的装置包括：汽提氧化设备、氧化塔顶分离罐2、多个换热器3、气体催化氧化设备4、气液分离罐5；
所述汽提氧化设备分为两段，包括：汽提氧化设备上段6、汽提氧化设备下段7；所述氧化塔顶分离罐2与所述汽提氧化设备上段6通过管道连通；同时，所述氧化塔顶分离罐2与所述汽提氧化设备下段7通过管道连通；所述气体催化氧化设备4分为三段并列式设置在固定床反应器，包括：用于开车及反应温度维持的固定床反应器、用于反应温度控制调节的第一固定床反应器以及用于反应温度控制调节的第二固定床反应器；所述氧化塔顶分离罐2通过管道与所述气体催化氧化设备4连通；所述氧化塔顶分离罐2与所述气体催化氧化设备4之间设置有换热器3；所述气体催化氧化设备4与所述气液分离罐5通过管道连通；所述气体催化氧化设备4与所述气液分离罐5之间设置有换热器3；所述气体催化氧化设备4与所述气液分离罐5之间设置有冷却器8；所述汽提氧化设备的排水口9与所述气液分离罐5的排水口9为一个排水口9。
进一步的，所述废水处理设备还包括：用于污水通过的进水口10；所述进水口10处设置有增压泵；所述进水口10与所述汽提氧化设备上段6连通；所述进水口10与所述汽提氧化设备上段6之间设置有换热器3。
进一步的，所述汽提氧化设备上段6底部设置有催化剂床层。
进一步的，所述废水处理设备还包括：用于空气进入的进气口11；所述进气口11出设置有空气压缩机12；所述进气口11与所述汽提氧化设备下段7连通；所述进气口11与所述汽提氧化设备上段6之间设置换热器3。
进一步的，所述气液分离罐5的汽体排放口处设置有压控阀。
进一步的，所述汽提氧化设备下段7的顶部设置有填料段；与所述填料段进口处连通的设置有进料泵。
实施例1
以本发明中的废水处理方法对COD为5万多mg/L呈黄褐色、酸臭的顺丁烯二酸酐废水进行处理为例，在进行了本发明中的上述处理步骤，所排出的水无色无味，COD值小于1000mg/L且排出的废气主要成分为氮气、水、二氧化碳及少量氧气，处理后的废水BOD升高，可生化性好
以处理1吨的上述废水为例，电耗不大于20kw，中压蒸汽耗量不大于120kg/h，循环水耗量不大于15t/h，因此可知，该方法的消耗较少，节省能源。
如上，本发明提供的废水处理方法最终所排出的气体不含任何有机烃、硫化物等有害气体，且本发明催化剂催化效果较好，活性流失慢，加快了催化反应，且不需要经常更换催化剂，同时本发明的运行能耗低、投资少，适合大多数工厂使用，且不产生任何的固体废弃物。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，包括：
经增压泵增压后的废水经过两次换热进入汽提氧化设备上段底部；
在温度为150℃-220℃的条件下，废水在催化剂的催化作用下进行反应；
在废水进入所述汽提氧化设备上段的同时，空气在空气压缩机的作用下进入汽提氧化设备下段；
废水自上而下，空气及加热用蒸汽自下而上，气体和液体逆流接触，进行汽提氧化反应，反应时间为1-3小时；
进行汽提氧化反应后的气液进入氧化塔顶分离罐进行分离；
经氧化塔顶分离罐分离后的液体经泵增压后进入汽提氧化设备下段，气体经部分冷却然后再经换热器升温后进入气体催化氧化段；
气体在温度为200℃-350℃之间在催化氧化段进行催化氧化反应，生成氮气、二氧化碳、水以及氧气；
气体在催化氧化段进行催化氧化反应后的物质经换热器进行降温至常温，然后进入气液分离罐进行气液分离；
经所述气液分离罐分离出的气体在压控阀的作用下排向大气，液体与汽提氧化设备的液体一起排出装置；
其中，所述催化剂为贵金属系列催化剂、稀土金属氧化物催化剂、稀土金属氧化物催化剂添加少量贵金属以及可溶性还原态过渡金属盐催化剂添加少量稀土元素制作的催化剂。
2.根据权利要求1所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为银催化剂、铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为铂催化剂。
4.根据权利要求1所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂、钯、铑、银、钌中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为以CeO2为基本催化剂加入少量的铂。
6.根据权利要求1所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为以MnO、FeSO4或CuSO4为基本催化剂加入少量的镧和铈，其中所述镧和铈可任意比例。
7.根据权利要求1或6所述的顺丁烯二酸酐废水处理方法，其特征在于，所述催化剂为以MnO为基本催化剂加入少量的镧和铈。
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