CN110683699A

CN110683699A - 一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法

Info

Publication number: CN110683699A
Application number: CN201911020671.3A
Authority: CN
Inventors: 陆顺忠; 黎贵卿; 吴建文; 关继华; 李秋庭; 邱米; 杨素华; 谭桂菲; 江燕; 党中广; 苏骊华
Original assignee: Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute
Current assignee: Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-01-14

Abstract

本发明公开了一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，包括以下步骤：将松香生产废水静置处理，过滤除渣，得到水相；将水相进行水蒸汽蒸馏，收集排出气体，得到所述挥发性物质，并对蒸馏装置中的物质进行过滤，得到固体物质和低有机物水相。本申请方法不仅可有效降低废水的有机化合物含量，而且还能够将挥发性物质进行良好回收利用，还能回收加热过程析出溶于水中的非挥发性固体物质，提高松香生产废水的利用率，降低松香生产成本，且节约环保，减轻水处理的环保压力，有利于废水的后续处理，提高收益。

Description

一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法

技术领域

本发明属于松香废水处理技术领域，尤其涉及一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法。

背景技术

松香是林产化工产品中生产量最大的品种之一，具有防腐、防潮、绝缘、黏合、乳化、软化等优良性能，是重要的工业原料，因此在造纸、油漆、油墨、肥皂、涂料、橡胶、塑料、电气、医药、农药等多个领域得到广泛的应用。但由于松香本身还存在一些缺陷，如易结晶、易氧化、酸价高、软化点低等，限制了松香的应用。针对松香的不足进行改性，是松香工业发展的动力，通过改性，不仅弥补了松香本身的缺陷，而且开发了新的产品，扩大了松香的用途。

松香的主要来源是从松脂中提取出来的。我国是世界松香生产第一大国，近年松香年产量约占世界总产量的38％，出口量约占世界松香市场贸易总量的50％左右。松脂生产松香的生产工艺主要是蒸汽法，要经过溶解、水洗、沉淀、分离、水蒸气蒸馏等工序，其中在水洗工序中用到了大量的水，使松香生产过程中产生了大量废水，其有机物含量高、分子量大、环状结构不易分解，主要成分是油类、树脂酸、单宁、醇、酯类等，废水的可生化性极差，难于处理；另外，由于在提取松香的工艺过程中加入了大量的草酸，使废水呈酸性，也增加了废水处理的难度。直接排放会影响环境，给环保增加压力，还会使一些成分溶解在水中而损失掉。随着松香的大量生产，必然会产生大量废水，这些废水含有单宁酸、树脂酸、酚类等多种有机物，处理难度较大。目前，关于松香生产废水处理的相关公开文献有一些，例如：

1、专利申请CN200810106970.4，公开了一种利用松香厂残渣废液回收松香、松节油的方法，其工艺为蒸汽法，工序为：溶解、静置、澄清、压滤渣物、蒸馏、成品包装。在压滤渣物工序中采用板框式压滤机。本发明的优点在于：用松香厂残渣废液作原料按上述的松香加工方法进行回收加工，其有效成份得率达到96％以上。能快速分离杂质，回收松香、松节油。该压滤方法可以用于松香厂的污水处理，其生产用水全部循环利用，做到污水零排放。但是，该专利申请回收的松香、松节油，需要另外加入草酸和松节油，增加了成本，增加了处理量；另外，草酸的加入增加了后续处理的工作量和成本，而且该专利申请是固体废物再处理，并不是针对松香生产废水(液体物质)的处理。

2、专利申请CN201620137175.1，公开了一种用于松香生产废水处理的沉淀池，包括总沉淀池、一号分沉淀池、二号分沉淀池和三号分沉淀池。所述总沉淀池、一号分沉淀池、二号分沉淀池和三号分沉淀池底端均呈漏斗状，皆设有排渣口，且均由支脚支撑。所述总沉淀池通过扰流板固定连接废水进水管，该总沉淀池通过其设有的上端排水管与一号分沉淀池相互连接。该总沉淀池通过其设有的中端排水管与二号分沉淀池相互连接。该总沉淀池通过其设有的下端排水管与三号分沉淀池相互连接。所述一号分沉淀池、二号分沉淀池和三号分沉淀池均设有一透视窗，该透视窗由上至下等距设有一排取料管。本实用新型有利于减少占地面积、有利于提高废水处理速度和质量、有利于充分利用资源的优点。

3、专利申请CN201110150512.2，公开了一种松香精制或松香树脂生产的尾气处理真空保护装置，包括一个或多个真空缓冲罐，冷凝器、真空过滤罐和真空机组，其特征在于至少一个所述真空缓冲罐直接与松香精制釜或松香树脂反应釜相连。本发明的尾气处理真空保护装置运行稳定，对装置要求低，装置寿命大大延长，成本降低。

另外，专利申请CN201810573133.6中涉及到的挥发物处理仅为通过上浮法对废水除油，除去析出在水上层的油层是生产中处理废水的一般步骤，没有涉及到水中溶解的有机挥发物的处理；而专利申请CN201610488764.9、CN201210246171.3和CN201210457889.7都只是松香深加工废水处理，都未涉及到水中溶解的有机挥发物的处理。

但是，松香生产废水中的一些醇类或者说中等极性成分微溶于水，难于直接分离，而以上公开文献或现有技术的方法难以回收处理，处理效果仍不理想，处理后的废水难以保持稳定达标排放。因此，研制出一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法尤为重要。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法。本申请方法不仅可有效降低废水的有机化合物含量，而且还能够将挥发性物质进行良好回收利用，还能回收加热过程析出溶于水中的非挥发性固体物质，提高松香生产废水的利用率，降低松香生产成本，且节约环保，减轻水处理的环保压力，有利于废水的后续处理，提高收益。

为了能够达到上述所述目的，本发明采用以下技术方案：

一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，包括以下步骤：

(1)将松香生产废水静置处理2～4h，采用100～200目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏2～4h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相。

进一步地，所述过滤采用100～200目的不锈钢滤网过滤。

进一步地，所述过滤的温度≤60℃。

进一步地，在步骤(2)，所述挥发性物质占总松香生产废水的3.16～3.20％。

进一步地，所述固体物质占总松香生产废水的3.60～3.80％。

本申请回收的挥发性物质主要成分有：α-松油醇、4-松油醇、α-蒎烯、莰烯、长叶烯、异龙脑、α-水芹烯、β-水芹烯、β-罗勒烯等物质。

从松香生产废水中回收的挥发性物质含有的α-松油醇、4-松油醇总和占到 30％以上，其售价比松节油更高，可达2.5万元/吨，而松节油一般售价为2.0万元/吨；本申请从松香生产废水中回收的挥发性物质能够重新利用，变废为宝，大大减少了废水中有机化合物的含量，有利于水处理，减轻水处理压力。

本申请中松节油售价按照2.5万元/吨计算；固体物质可以直接作为燃料使用，等于煤炭的用途和价格，售价按照0.1万元/吨计算；所用水蒸气售价按照 0.01万元/吨计算。

由于本发明采用了以上技术方案，具有以下有益效果：

(1)本申请方法不仅可有效降低废水的有机化合物，而且还能够将挥发性物质进行良好回收利用，提高松香生产废水的利用率，降低松香生产成本，且节约环保，提高收益。

(2)本申请回收的挥发性物质(即松节油)占总松香生产废水的3.16～ 3.20％，挥发性物质(即松节油)主要成分有α-松油醇、4-松油醇、α-蒎烯、莰烯、长叶烯、异龙脑、α-水芹烯、β-水芹烯、β-罗勒烯等；而且水蒸气蒸馏时会析出固体物质，因此还回收了水中的固体物质，该固体物质占总松香生产废水的3.60～3.80％。

(3)本申请不仅可回收松脂生产松香时溶解在水中的挥发性物质，还可回收加热过程析出溶于水中的非挥发性固体物质，不但有效降低废水的有机物含量，减轻水处理的环保压力，有利于废水的后续处理，还回收了挥发性物质，提高利用率，降低成本，提高收益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本申请从松香生产废水中回收挥发性物质的工艺流程图；

图2为本申请实施例1的方法从松香生产废水中回收得到的挥发性物质的色谱图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，包括以下步骤：

(1)将松香生产废水静置处理2h，采用100目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏2h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相；所述过滤采用100目的不锈钢滤网过滤；所述过滤的温度≤60℃；所述挥发性物质占总松香生产废水的3.16％；所述固体物质占总松香生产废水的3.60％。

实施例2

(1)将松香生产废水静置处理4h，采用200目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏4h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相；所述过滤采用200目的不锈钢滤网过滤；所述过滤的温度≤60℃；所述挥发性物质占总松香生产废水的3.20％；所述固体物质占总松香生产废水的3.80％。

实施例3

(1)将松香生产废水静置处理2.5h，采用120目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏2.5h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相；所述过滤采用130目的不锈钢滤网过滤；所述过滤的温度≤60℃；所述挥发性物质占总松香生产废水的3.17％；所述固体物质占总松香生产废水的3.65％。

实施例4

(1)将松香生产废水静置处理3.5h，采用180目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏3.5h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相；所述过滤采用170目的不锈钢滤网过滤；所述过滤的温度≤60℃；所述挥发性物质占总松香生产废水的3.19％；所述固体物质占总松香生产废水的3.75％。

实施例5

(1)将松香生产废水静置处理3h，采用150目的不锈钢滤网过滤除渣，得到水相；

(2)将步骤(1)的水相送入蒸馏装置中进行水蒸汽蒸馏3h，收集排出气体，得到所述挥发性物质。

进一步地，在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相；所述过滤采用150目的不锈钢滤网过滤；所述过滤的温度≤60℃；所述挥发性物质占总松香生产废水的3.18％；所述固体物质占总松香生产废水的3.70％。

对比例1

按照专利申请CN200810106970.4中的实施例进行松香生产废水的处理。

对比例2

按照专利申请CN201810573133.6中的实施例进行松香生产废水的处理。

对比例3

按照专利申请CN201610488764.9中的实施例进行松香生产废水的处理。

对比例4

按照专利申请CN201210246171.3中的实施例进行松香生产废水的处理。

对比例5

按照专利申请CN201210457889.7中的实施例进行松香生产废水的处理。

为了进一步说明本发明能够达到所述技术效果，做以下实验：

采用实施例1～5和对比例1～5的方法进行松香生产废水的处理，各个方法分别处理100吨松香生产废水，松节油按照售价2.5万元/吨计算，固体物按照售价0.1万元/吨计算，松香生产废水按照售价0.03万元/吨计算，记录松节油和固体物得率，并分别计算各个方法处理松香生产废水后的收入、所需的成本和收益，实验结果如下表1所示。

表1

组别	松节油得率/％	固体物得率/％	收入	成本	收益
						实施例1	3.16	3.60	8.26万元	1.55万元	6.71万元
实施例2	3.20	3.80	8.38万元	1.58万元	6.80万元
						实施例3	3.17	3.65	8.29万元	1.53万元	6.76万元
实施例4	3.19	3.75	8.35万元	1.56万元	6.79万元
						实施例5	3.18	3.70	8.32万元	1.50万元	6.82万元
对比例1	2.92	——	7.31万元	3.35万元	3.96万元
						对比例2	——	——	7.65万元	3.57万元	4.08万元
对比例3	——	——	0万元	3.30万元	-3.30万元
						对比例4	——	——	0万元	3.43万元	-3.43万元
对比例5	——	——	0万元	2.75万元	-2.75万元

由表1实验数据可知，与现有技术相比，本申请方法进行松香生产废水处理所需成本较低，收益较高。

综上所述，本申请方法不仅可有效降低废水的有机化合物含量，而且还能够将挥发性物质进行良好回收利用，还能回收加热过程析出溶于水中的非挥发性固体物质，提高松香生产废水的利用率，降低松香生产成本，且节约环保，减轻水处理的环保压力，有利于废水的后续处理，提高收益。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于：在步骤(2)，对蒸馏装置中的物质进行过滤，将固液分离，得到固体物质和低有机物水相。

3.根据权利要求2所述的一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于：所述过滤采用100～200目的不锈钢滤网过滤。

4.根据权利要求2所述的一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于：所述过滤的温度≤60℃。

5.根据权利要求1所述的一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于：在步骤(2)，所述挥发性物质占总松香生产废水的3.16～3.20％。

6.根据权利要求2所述的一种从松香生产废水中回收挥发性物质的方法，其特征在于：所述固体物质占总松香生产废水的3.60～3.80％。