CN110818156A - 一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明设计了一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺，包括蒸馏塔、真空泵、萃取塔、第一换热器、汽提塔、油水分离器、储存罐、第二换热器和精馏塔，所述脱酚工艺包括：第一步负压蒸馏，第二步废水萃取，第三步萃余相汽提和第四步资源回收，通过上述四个步骤实现了含酚废水的高效脱酚，本方案通过负压蒸馏的方式对含酚废水进行蒸汽脱酚，降低含酚废水的泡点，从而降低分离温度，减少用于加热的蒸汽消耗，对蒸汽脱酚的废水进行二次萃取脱酚，两者结合，弥补了萃取脱酚多元酚萃取率较低的缺点，极大的提到了废水中酚的萃取率，减少对环境的污染。

Description

一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺

技术领域

本发明涉及脱酚技术领域，具体为一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺。

背景技术

含酚废水为含有酚类物质的废水，其来源广泛，危害较大，含酚废水不经处理排入水体，会危害水生生物的繁殖和生存。

现有的含酚废水处理方式，包括蒸汽脱酚和萃取脱酚等，其中蒸汽脱酚回收酚的质量较高，但是蒸汽消耗量大，废水中剩余酚含量较高，萃取脱酚是现有的主要脱酚手段，萃取脱酚应用萃取剂进行脱酚，萃取剂的种类多样，苯类萃取剂脱酚效率较低，但是价格便宜，醚酯类萃取剂脱酚效率较高，但是其水溶性较强，不便于回收利用，价格较高，同时多数萃取剂对多元酚的萃取效相对较低，为了解决上述问题，我们提出了一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种负压蒸馏脱酚设备，包括蒸馏塔、真空泵、萃取塔、第一换热器、汽提塔、油水分离器、储存罐、第二换热器和精馏塔，所述蒸馏塔的通过管道与正空泵相连通，所述蒸馏塔的上端开设有原料入口和气体出口，所述蒸馏塔的下端开设有废水出口，所述萃取塔的上端开设有废水入口和萃取相出口，所述废水入口通过管道与废水出口相连通，所述萃取塔的下端开设有萃余相出口，所述萃余相出口通过管道与汽提塔相连通，所述汽提塔的上端开设有共沸物出口，所述汽提塔的下端开设有污水出口，所述汽提塔的右侧壁固定装配有油水分离器，且油水分离器通过管道与共沸物出口相连通，所述油水分离器的输出端通过管道与汽提塔相连通，所述油水分离器通过管道与储存罐输入端相连通，所述储存罐的输出端通过管道与萃取塔相连通，所述储存罐的上端开设有萃取剂入口，所述储存罐通过管道与精馏塔相连通，所述精馏塔上开设有萃取相入口，所述萃取相入口通过管道与萃取相出口相连通，所述精馏塔的下端开设有粗酚出口。

优选的，所述萃余相出口通过管道与第一换热器的第一输入端相连通，所述第一换热器的第一输出端通过管道与汽提塔相连通，所述污水出口的下端通过管道与第一换热器的第二输入端相连通，所述第一换热器的第二输出端连通有管道。

优选的，所述储存罐通过管道与第二换热器的第一输入端相连通，所述第二换热器的第一输出端通过管道与蒸馏塔相连通，所述萃取相入口通过管道与第二换热器的第二输入端相连通，所述第二换热器的第二输出端通过管道与萃取相出口相连通。

优选的，所述负压蒸馏脱酚工艺包括。

S1：负压蒸馏。

S2：废水萃取。

S3：萃余相汽提。

S4：资源回收。

优选的，第一步，负压蒸馏具体为：把含酚废液从原料入口投入到蒸馏塔内，开启真空泵持续抽取蒸馏塔的内气体，蒸馏塔内形成负压，蒸馏塔在负压状态下对含酚废液进行负压蒸馏，产生的含酚的水蒸气，含酚的水蒸气从气体出口排出，对从气体出口排出的含酚水蒸气进行收集，把收集的含酚水蒸气导入碱液中洗涤，回收含酚水蒸气中的酚。

优选的，第二步，废水萃取具体为：蒸馏塔内初步脱酚废水从废水出口通过管道和废水入口流入萃取塔内，萃取液从储存罐内通过管道进入到萃取塔塔底，初步脱酚废水与萃取液混合后萃取，萃取后产生的萃取相从萃取塔顶端的萃取相出口通过管道和萃取相入口流入到精馏塔内，萃取相传递过程中通过第二换热器进行换热，萃取后产生的萃余相从萃取塔底端的萃余相出口通过管道流入到汽提塔内，萃余相传递过程中通过第一换热器进行换热。

优选的，第三步，萃余相汽提具体为：萃余相进入到汽提塔内后进行加热，加热后的萃余相内的萃取剂和水形成的共沸物从共沸物出口通过管道流入油水分离器，油水分离器分离后的水相通过管道回流进入汽提塔内，油水分离器分离的萃取剂通过管道流入储蓄罐内，汽提塔内的废水通过污水出口排出，对污水出口排出的废水进行生化处理。

优选的，第四步，资源回收具体为：萃取相进入到精馏塔内进行精馏，精馏塔内精馏后萃取相中的萃取剂通过管道流入到储存罐内，精馏塔底部余下的粗粉产品从粗酚出口排出，实现二次脱酚。

优选的，所述第二步废水萃取中所用萃取剂具体为乙酸仲丁酯，萃取剂PH值为8，萃取温度为40～45摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种负压蒸馏脱酚设备及其脱酚工艺，本方案通过负压蒸馏的方式对含酚废水进行蒸汽脱酚，降低含酚废水的泡点，从而降低分离温度，减少用于加热的蒸汽消耗，对蒸汽脱酚的废水进行二次萃取脱酚，两者结合，弥补了萃取脱酚多元酚萃取率较低的缺点，极大的提到了废水中酚的萃取率，减少对环境的污染。

附图说明

图1为本专利的结构示意图。

图中：1蒸馏塔、11原料入口、12气体出口、13废水出口、2真空泵、3萃取塔、31废水入口、32萃取相出口、33萃余相出口、4第一换热器、5汽提塔、51共沸物出口、52污水出口、6油水分离器、7储存罐、71萃取剂入口、8第二换热器、9精馏塔、91萃取相入口、92粗酚出口。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种负压蒸馏脱酚设备，包括蒸馏塔1、真空泵2、萃取塔3、第一换热器4、汽提塔5、油水分离器6、储存罐7、第二换热器8和精馏塔9，蒸馏塔1的通过管道与正空泵2相连通，蒸馏塔1的上端开设有原料入口11和气体出口12，蒸馏塔1的下端开设有废水出口13，萃取塔3的上端开设有废水入口31和萃取相出口32，废水入口31通过管道与废水出口13相连通，萃取塔3的下端开设有萃余相出口33，萃余相出口33通过管道与汽提塔5相连通，汽提塔5的上端开设有共沸物出口51，汽提塔5的下端开设有污水出口52，汽提塔5的右侧壁固定装配有油水分离器6，且油水分离器6通过管道与共沸物出口51相连通，油水分离器6的输出端通过管道与汽提塔5相连通，油水分离器6通过管道与储存罐7输入端相连通，储存罐7的输出端通过管道与萃取塔3相连通，储存罐7的上端开设有萃取剂入口71，储存罐7通过管道与精馏塔9相连通，精馏塔9上开设有萃取相入口91，萃取相入口91通过管道与萃取相出口32相连通，精馏塔9的下端开设有粗酚出口92。

具体而言，萃余相出口33通过管道与第一换热器4的第一输入端相连通，第一换热器4的第一输出端通过管道与汽提塔5相连通，污水出口52的下端通过管道与第一换热器4的第二输入端相连通，第一换热器4的第二输出端连通有管道。

本装置将萃取塔3的萃余相输出管道与汽提塔5的污水出口52下端管道进行换热，利用了污水出口52排出污水的余热对萃余相输出管道内的萃余相进行预热，减少加热萃余相消耗的能源。

具体而言，储存罐7通过管道与第二换热器8的第一输入端相连通，第二换热器8的第一输出端通过管道与蒸馏塔9相连通，萃取相入口91通过管道与第二换热器8的第二输入端相连通，第二换热器8的第二输出端通过管道与萃取相出口32相连通。

本装置将萃取塔3的萃取相输出管道与精馏塔9塔顶连通储存罐7进行萃取剂回收的管道进行换热，利用了回收的萃取剂的余热对萃取相输出管道内的萃取相进行预热，减少加热萃取相消耗的能源。

第一换热器4和第二换热器8均为列管换热器，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程，管程内流体与壳程内流体不会接触混合，并相互进行换热。

本实施例中第一换热器4和第二换热器8中的第一输入端与第一输出端为管程，第二输入端与第二输出端为壳程。

具体而言，负压蒸馏脱酚工艺包括：

S1：负压蒸馏，S2：废水萃取，S3：萃余相汽提，S4：资源回收，这四个步骤构成了负压蒸馏脱酚工艺。

具体而言，第一步，负压蒸馏具体为：把含酚废液从原料入口11投入到蒸馏塔1内，开启真空泵2持续抽取蒸馏塔1的内气体，蒸馏塔1内形成负压，蒸馏塔1在负压状态下对含酚废液进行负压蒸馏，产生的含酚的水蒸气，含酚的水蒸气从气体出口12排出，对从气体出口12排出的含酚水蒸气进行收集，把收集的含酚水蒸气导入碱液中洗涤，回收含酚水蒸气中的酚。

真空泵2的持续工作，维持蒸馏塔1内负压的状态，负压蒸馏的方式对含酚废水进行蒸汽脱酚，降低含酚废水的泡点，从而降低分离温度，减少用于加热的蒸汽消耗。

本装置废水出口13和废水入口31之间的管道、萃取相出口32和萃取相入口91之间的管道、萃取塔3与储存罐7之间的管道和储存罐7与精馏塔9之间的管道上均安装有循环泵，循环泵连接外部电源，通过开关进行控制，循环泵辅助管道内的液体进行流动。

具体而言，第二步，废水萃取具体为：蒸馏塔1内初步脱酚废水从废水出口13通过管道和废水入口31流入萃取塔3内，萃取液从储存罐7内通过管道进入到萃取塔3塔底，初步脱酚废水与萃取液混合后萃取，萃取后产生的萃取相从萃取塔3顶端的萃取相出口32通过管道和萃取相入口91流入到精馏塔9内，萃取相传递过程中通过第二换热器8进行换热，萃取后产生的萃余相从萃取塔3底端的萃余相出口33通过管道流入到汽提塔5内，萃余相传递过程中通过第一换热器4进行换热。

具体而言，第三步，萃余相汽提具体为：萃余相进入到汽提塔5内后进行加热，加热后的萃余相内的萃取剂和水形成的共沸物从共沸物出口51通过管道流入油水分离器6，油水分离器6分离后的水相通过管道回流进入汽提塔5内，油水分离器6分离的萃取剂通过管道流入储蓄罐7内，汽提塔5内的废水通过污水出口52排出，对污水出口52排出的废水进行生化处理。

具体而言，第四步，资源回收具体为：萃取相进入到精馏塔9内进行精馏，精馏塔9内精馏后萃取相中的萃取剂通过管道流入到储存罐7内，精馏塔9底部余下的粗粉产品从粗酚出口92排出，实现二次脱酚。

具体而言，第二步废水萃取中所用萃取剂具体为乙酸仲丁酯，萃取剂PH值为8，萃取温度为40～45摄氏度。

上述环境下的乙酸仲丁酯萃取剂对废水的脱酚效果较好，提高了脱酚率。

工作原理：本装置包括蒸馏塔、真空泵、萃取塔、第一换热器、汽提塔、油水分离器、储存罐、第二换热器和精馏塔，利用这些装置的组装配合实现对含酚废水的脱酚处理，首先把含酚废水通入到蒸馏塔1内进行蒸馏， 从气体出口12收集排出的含酚水蒸气，把收集的含酚水蒸气导入碱液中洗涤，回收含酚水蒸气中的酚，初步脱酚废水从废水出口13排入萃取塔3内进行萃取，萃取后产生的萃取相通过萃取相出口32排入到精馏塔9内，萃取后产生的萃余相通过萃余相出口33排入到汽提塔5内，萃余相进入到汽提塔5内后进行加热，加热后的萃余相内的萃取剂和水形成的共沸物从共沸物出口51通过管道流入油水分离器6，油水分离器6分离后的水相通过管道回流进入汽提塔5内，油水分离器6分离的萃取剂通过管道流入储蓄罐7内，实现萃取剂的回收，汽提塔5内的废水通过污水出口52排出，对污水出口52排出的废水进行生化处理，萃取相进入到精馏塔9内进行精馏，精馏塔9内精馏后萃取相中的萃取剂通过管道流入到储存罐7内，实现萃取剂的回收，精馏塔9底部余下的粗粉产品从粗酚出口92排出，实现二次脱酚，粗酚进行回收利用。

Claims (9)

1.一种负压蒸馏脱酚设备，其特征在于：包括蒸馏塔（1）、真空泵（2）、萃取塔（3）、第一换热器（4）、汽提塔（5）、油水分离器（6）、储存罐（7）、第二换热器（8）和精馏塔（9），所述蒸馏塔（1）的通过管道与正空泵（2）相连通，所述蒸馏塔（1）的上端开设有原料入口（11）和气体出口（12），所述蒸馏塔（1）的下端开设有废水出口（13），所述萃取塔（3）的上端开设有废水入口（31）和萃取相出口（32），所述废水入口（31）通过管道与废水出口（13）相连通，所述萃取塔（3）的下端开设有萃余相出口（33），所述萃余相出口（33）通过管道与汽提塔（5）相连通，所述汽提塔（5）的上端开设有共沸物出口（51），所述汽提塔（5）的下端开设有污水出口（52），所述汽提塔（5）的右侧壁固定装配有油水分离器（6），且油水分离器（6）通过管道与共沸物出口（51）相连通，所述油水分离器（6）的输出端通过管道与汽提塔（5）相连通，所述油水分离器（6）通过管道与储存罐（7）输入端相连通，所述储存罐（7）的输出端通过管道与萃取塔（3）相连通，所述储存罐（7）的上端开设有萃取剂入口（71），所述储存罐（7）通过管道与精馏塔（9）相连通，所述精馏塔（9）上开设有萃取相入口（91），所述萃取相入口（91）通过管道与萃取相出口（32）相连通，所述精馏塔（9）的下端开设有粗酚出口（92）。

2.根据权利要求1所述的一种负压蒸馏脱酚设备，其特征在于：所述萃余相出口（33）通过管道与第一换热器（4）的第一输入端相连通，所述第一换热器（4）的第一输出端通过管道与汽提塔（5）相连通，所述污水出口（52）的下端通过管道与第一换热器（4）的第二输入端相连通，所述第一换热器（4）的第二输出端连通有管道。

3.根据权利要求1所述的一种负压蒸馏脱酚设备，其特征在于：所述储存罐（7）通过管道与第二换热器（8）的第一输入端相连通，所述第二换热器（8）的第一输出端通过管道与蒸馏塔（9）相连通，所述萃取相入口（91）通过管道与第二换热器（8）的第二输入端相连通，所述第二换热器（8）的第二输出端通过管道与萃取相出口（32）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：所述负压蒸馏脱酚工艺包括：

S1：负压蒸馏；

S2：废水萃取；

S3：萃余相汽提；

S4：资源回收。

5.根据权利要求4所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：第一步，负压蒸馏具体为：把含酚废液从原料入口（11）投入到蒸馏塔（1）内，开启真空泵（2）持续抽取蒸馏塔（1）的内气体，蒸馏塔（1）内形成负压，蒸馏塔（1）在负压状态下对含酚废液进行负压蒸馏，产生的含酚的水蒸气，含酚的水蒸气从气体出口（12）排出，对从气体出口（12）排出的含酚水蒸气进行收集，把收集的含酚水蒸气导入碱液中洗涤，回收含酚水蒸气中的酚。

6.根据权利要求4所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：第二步，废水萃取具体为：蒸馏塔（1）内初步脱酚废水从废水出口（13）通过管道和废水入口（31）流入萃取塔（3）内，萃取液从储存罐（7）内通过管道进入到萃取塔（3）塔底，初步脱酚废水与萃取液混合后萃取，萃取后产生的萃取相从萃取塔（3）顶端的萃取相出口（32）通过管道和萃取相入口（91）流入到精馏塔（9）内，萃取相传递过程中通过第二换热器（8）进行换热，萃取后产生的萃余相从萃取塔（3）底端的萃余相出口（33）通过管道流入到汽提塔（5）内，萃余相传递过程中通过第一换热器（4）进行换热。

7.根据权利要求4所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：第三步，萃余相汽提具体为：萃余相进入到汽提塔（5）内后进行加热，加热后的萃余相内的萃取剂和水形成的共沸物从共沸物出口（51）通过管道流入油水分离器（6），油水分离器（6）分离后的水相通过管道回流进入汽提塔（5）内，油水分离器（6）分离的萃取剂通过管道流入储蓄罐（7）内，汽提塔（5）内的废水通过污水出口（52）排出，对污水出口（52）排出的废水进行生化处理。

8.根据权利要求4所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：第四步，资源回收具体为：萃取相进入到精馏塔（9）内进行精馏，精馏塔（9）内精馏后萃取相中的萃取剂通过管道流入到储存罐（7）内，精馏塔（9）底部余下的粗粉产品从粗酚出口（92）排出，实现二次脱酚。

9.根据权利要求6所述的一种负压蒸馏脱酚设备的脱酚工艺，其特征在于：所述第二步废水萃取中所用萃取剂具体为乙酸仲丁酯，萃取剂PH值为8，萃取温度为40～45摄氏度。

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