CN111675414A - 苯甲醇工业生产的废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，通过盐酸将废水中和至pH为7～8，再将废水连续通入第一换热器与第二换热器后，利用蒸汽与废水换热，升温后废水进入结晶器中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，饱和盐水经离心分离后得到氯化钠晶体而进行利用，而第一、第二换热器换热后而冷凝的蒸汽水则泵入苯甲醇生产系统进行回收利用；还包括反应釜，通过第二加料口向套管加入盐酸，而通过第一加料口向釜体内加入废水，盐酸被甩进套筒内，经通气管向釜体内通入压缩空气，在气体的作用下，釜体内的废水不断翻滚，在气体的带动下，废水可进入套筒中与流入套筒中的盐酸发生中和反应，如此废水是逐步与盐酸反应，可使反应充分，提高反应效率。

Description

苯甲醇工业生产的废水处理方法

技术领域

本发明涉及苯甲醇工业生产技术领域，尤其涉及一种苯甲醇工业生产的废水处理方法。

背景技术

苯甲醇也称苄醇，是一种最简单的含苯基脂肪醇，具有微弱芳香气味的无色透明粘稠液体。苯甲醇具有极性、低毒、蒸汽压低的特点，因此被广泛的作为溶剂应用于日化、涂料、高分子行业。具有环保、无毒、溶解性能良好的特点。国内生产苯甲醇的主要工艺为：以氯化苄为原料，在纯碱溶液的催化作用下加热水解得到苯甲醇。该工艺生产需要配制大量的纯碱溶液，反应后又会产生大量的含氯化钠的废水。废水为浅棕色液体，具很浓的刺激性气味。主要污染物苯甲醇的含量为3～5％，pH值9～11，废水的综合COD值在5万左右。废水对水体的污染性极大，芳环很难降解，是典型的难处理废水，其处理方法国内鲜有报道。预计目前国内每年该废水的产生量在80-100万吨，且呈逐年递增趋势。

目前，有通过将废水用树脂吸附，然后用甲醇解析，回收溶解在水中的部分苄醇，吸附后的含盐废水送污水处理厂处理后直接排放。该技术侧重点是回收苄醇，且树脂吸附后废水中含有甲醇、纯碱和其他部分有机物，没有根本解决废水问题，甲醇的加入加重了污水的处理难度，导致排放的污水造成更大程度的环境污染。

基于此，有必要对现有的苯甲醇工业生产的废水处理方法进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种可对废水中和处理并回收其中氯化钠晶体的苯甲醇工业生产的废水处理方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，包括以下步骤：

S1、利用盐酸将废水中和至pH为7～8；

S2、将中和后的废水通入第一换热器后，利用蒸汽与废水换热，并使废水升温，升温后废水进入第二换热器再次升温并达到蒸发点后，进入结晶器中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，带氯化钠晶体的饱和盐水经离心分离后得到氯化钠晶体，而第一换热器、第二换热器冷凝后的蒸汽水则泵入苯甲醇生产系统。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括反应釜，其包括：

釜体，其上端开设有第一加料口、下端开设有出料口；

套管，其设置在釜体内且上端穿出釜体外，所述套管可在釜体内转动，所

述套管位于釜体外的侧壁开设有第二加料口，所述套管位于釜体内的侧壁由上至下间隔设有多个出料管；

电机，其转轴与套管顶部连接，电机转动带动套管转动；

套筒，其套设在套管外周且位于任意相邻两个套管之间，所述套管可绕套筒转动，所述套筒上端敞口，所述套筒侧壁开设有多个通孔；

通气管，其位于釜体外且一端伸入釜体内，所述通气管上还连通有支管，所述支管依次穿过所述套筒，所述通气管侧壁设有多个喷气孔；

S1中盐酸经第二加料口加入至套管中，废水经第一加料口加入至釜体中，开启电机套管中的盐酸经出料管进入套筒中，经过通气管向釜体内通入压缩空气，以使盐酸与废水充分反应。

进一步优选的，每个出料管内均设有单向阀用以向釜体内进料。

进一步优选的，每个通孔内均设有过滤网。

进一步优选的，所述压缩空气的流速为3～5m/s。

在以上技术方案的基础上，优选的，S2中第一换热器的管程、第二换热器的管程以及结晶器蒸发的水蒸气通过压缩机压缩后水蒸气升温，并分别进入第一换热器和第二换热器的壳程作为热源给废水升温；其中，从第一换热器管程、第二换热器的管程以及结晶器与压缩机之间的管路上还设有真空泵。

本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法，通过盐酸将废水中和至pH为7～8，进而将废水中碳酸钠转换成氯化钠，然后再将废水通入第一换热器后，利用蒸汽与废水换热，并使废水升温，再进入第二换热器进一步使废水升温，升温后废水进入结晶器中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，带晶体的饱和盐水经离心分离后得到氯化钠晶体而进行利用，而第一、第二换热器换热后冷凝的蒸汽水则泵入苯甲醇生产系统进行回收利用；

(2)本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法，还包括反应釜，通过第二加料口向套管加入盐酸，而通过第一加料口向釜体内加入废水，开启电机，在电机的作用下套管转动，盐酸被甩进套筒内，经通气管向釜体内通入压缩空气，该气体进入支管中，并经过喷气孔喷出，在气体的作用下，釜体内的废水不断翻滚，在气体的带动下，废水可进入套筒中与流入套筒中的盐酸发生中和反应，如此废水是逐步与盐酸反应，可使反应充分，提高反应效率；

(3)本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法，还抽取结晶器、第一换热器、第二换热器管程内的水蒸汽并经过压缩机压缩后形成高温蒸汽并作为第一换热器、第二换热器的热源，如此提高能源的利用率；

(4)本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法，通过用真空泵带真空，降低结晶器内废水蒸发的温度，降低水蒸汽经过压缩机压缩后形成的高温蒸汽所需要达到的温度，如此提高废水的蒸发效率和能源的利用率；

(5)本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法，废水中含有的苯甲醇等有机物随废水一起蒸发、冷凝，溶解在冷凝后的蒸汽水中，最终泵入苯甲醇生产系统，实现了废水中苯甲醇等有机物、盐和水的完全回收与环境的零排放。

附图说明

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

图1为本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法的反应釜的结构示意图；

图2为本发明的苯甲醇工业生产的废水处理方法的第一换热器、第二换热器和结晶器连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，包括以下步骤：

S1、利用盐酸将废水中和至pH为7，由于废水中的主要成份是10～15％的NaCl、1～2％的Na₂CO₃、3～5％的苯甲醇及微量的苯甲醛和氯化苄，通过使用盐酸将废水中的碱中和，使其中的碳酸钠转换成氯化钠；

具体的，盐酸与废水的反应在反应釜中进行，如图1所示，该反应釜包括：

釜体1，其内部中空，该釜体1采用耐腐蚀材料制成，釜体1上端开设有第一加料口11，通过第一加料口11可向釜体1内加料，下端开设有出料口12，通过出料口12可排出釜体1内反应后的物料；

套管2，其设置在釜体1内且上端穿出釜体1外，套管2内部中空，套管可在釜体1内转动，套管2位于釜体1外的侧壁开设有第二加料口21，通过第二加料口21可向套管2内加料，套管2位于釜体1内的外壁两侧由上至下间隔设有多个出料管22，当套管2转动时，套管2中的物料在转动下经出料管22被甩进釜体1内。

电机3，其转轴与套管2顶部连接，电机3转动带动套管2转动；

套筒4，其套设在套管2外周且位于任意相邻两个套管2之间，该套管2可绕套筒4转动，套筒4上端敞口，套筒4侧壁开设有多个通孔41，套管2中的物料经出料管22进入套筒4中，反应后的物料可经通孔41流出套筒4外；

通气管5，其位于釜体1外且一端伸入釜体1内，通气管5上还连通有支管51，支管51依次穿过套筒4，通气管5侧壁设有多个喷气孔52，通气管5与一压缩空气储气瓶连通，通过储气瓶向釜体1内通入压缩空气；

具体的，通过第二加料口21向套管2加入盐酸，而通过第一加料口11向釜体1内加入废水，开启电机，在电机的作用下套管2转动，盐酸被甩进套筒4内，经通气管5向釜体内通入压缩空气，该气体进入支管51中，并经过喷气孔52喷出，在气体的作用下，釜体1内的废水不断翻滚，在气体的带动下，废水可进入套筒4中与流入套筒4中的盐酸发生中和反应，如此废水是逐步与盐酸反应，可使反应充分，提高反应效率。

S2、如图2所示，将中和后的废水通入第一换热器6，具体的，废水经过管道61进入第一换热器6的管程，换热后的废水经管道62泵入第二换热器7，进入第二换热器7的管程进一步进行换热，换热后的废水进入结晶器8中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，含有氯化钠晶体的饱和盐水经出料泵泵入搅拌釜9，经搅拌釜9搅拌后饱和盐水中氯化钠进一步结晶，形成大的盐颗粒，然后进入离心机91中离心，分离出工业盐；离心后的盐水进入母液槽92中被重新泵入第二换热器7中进一步循环利用，具体的泵入管道62中再进入第二换热器7中；第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水泵入苯甲醇生产系统回收利用，具体的，第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水均被泵入冷凝水管64中，这样冷凝水被收集在冷凝水管64中再泵入苯甲醇生产系统回收利用；结晶器8、第一换热器6、第二换热器7部分水挥发形成水蒸汽，同时，废水含有的苯甲醇等有机物一同挥发，通过抽取结晶器8、第一换热器6、第二换热器7管程内的水蒸汽，并经过压缩机65压缩，机械做功后形成高温蒸汽并作为第一换热器6、第二换热器7的热源，具体的，压缩后形成高温蒸汽被导入蒸汽管63中，而蒸汽管63中的蒸汽可作为第一换热器6、第二换热器7的热源与废水换热，具体的，蒸汽管63分别与第一换热器6、第二换热器7的壳程连通，蒸汽进入壳体内与废水换热。实际中，第一换热器管程、第二换热器管程和结晶器与压缩机65之间的的管路空间密封，并在管路上设置真空泵66，通过真空泵66带真空，低真空可大幅降低结晶器内废水蒸发所需的温度，降低压缩机对水蒸汽升温的负荷。

进一步的，每个出料管22内均设有单向阀用以向釜体1内进料，设置单向阀物料仅能从出料管22流入釜体1内。

通过通气管5向釜体1内通入压缩空气以使釜体1内液体翻滚混合均匀，具体的，翻滚作用下盐酸可充分与废水反应，压缩空气的流速为3～5m/s，具体的流速为3m/s。

每个通孔41内均设有过滤网。

实施例2

一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，包括以下步骤：

S1、利用盐酸将废水中和至pH为7，使用盐酸将废水中的碱中和，使其中的碳酸钠转换成氯化钠；这里，盐酸与废水的反应在普通反应釜内进行。

S2、如图2所示，将中和后的废水通入第一换热器6，具体的，废水经过管道61进入第一换热器6的管程，换热后的废水经管道62泵入第二换热器7，进入第二换热器7的管程进一步进行换热，换热后的废水进入结晶器8中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，含有氯化钠晶体的饱和盐水经出料泵泵入搅拌釜9，经搅拌釜9搅拌后饱和盐水中氯化钠进一步结晶，形成大的盐颗粒，然后进入离心机91中离心，分离出工业盐；离心后的盐水进入母液槽92中被重新泵入第二换热器7中进一步循环利用，具体的泵入管道62中再进入第二换热器7中；第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水泵入苯甲醇生产系统回收利用，具体的，第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水均被泵入冷凝水管64中，这样冷凝水被收集在冷凝水管64中再泵入苯甲醇生产系统回收利用；结晶器8、第一换热器6、第二换热器7部分水挥发形成水蒸汽，同时，废水含有的苯甲醇等有机物一同挥发，通过抽取结晶器8、第一换热器6、第二换热器7管程内的水蒸汽，并经过压缩机65压缩，机械做功后形成高温蒸汽并作为第一换热器6、第二换热器7的热源，具体的，压缩后形成高温蒸汽被导入蒸汽管63中，而蒸汽管63中的蒸汽可作为第一换热器6、第二换热器7的热源与废水换热，具体的，蒸汽管63分别与第一换热器6、第二换热器7的壳程连通，蒸汽进入壳体内与废水换热。实际中，第一换热器管程、第二换热器管程和结晶器与压缩机65之间的的管路空间密封，并在管路上设置真空泵，通过通过真空泵带真空，低真空可大幅降低结晶器内废水蒸发所需的温度，降低压缩机对水蒸汽升温的负荷。

实施例3

一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，包括以下步骤：

S1、利用盐酸将废水中和至pH为7，使用盐酸将废水中的碱中和，使其中的碳酸钠转换成氯化钠；

具体的，盐酸与废水的反应在反应釜中进行，该反应釜包括：

釜体1，其内部中空，该釜体1采用耐腐蚀材料制成，釜体1上端开设有第一加料口11，通过第一加料口11可向釜体1内加料，下端开设有出料口12，通过出料口12可排出釜体1内反应后的物料；

套管2，其设置在釜体1内且上端穿出釜体1外，套管2内部中空，套管可在釜体1内转动，套管2位于釜体1外的侧壁开设有第二加料口21，通过第二加料口21可向套管2内加料，套管2位于釜体1内的外壁两侧由上至下间隔设有多个出料管22，当套管2转动时，套管2中的物料在转动下经出料管22被甩进釜体1内。

电机3，其转轴与套管2顶部连接，电机3转动带动套管2转动；

套筒4，其套设在套管2外周且位于任意相邻两个套管2之间，该套管2可绕套筒4转动，套筒4上端敞口，套筒4侧壁开设有多个通孔41，套管2中的物料经出料管22进入套筒4中，反应后的物料可经通孔41流出套筒4外；

通气管5，其位于釜体1外且一端伸入釜体1内，通气管5上还连通有支管51，支管51依次穿过套筒4，通气管5侧壁设有多个喷气孔52，通气管5与一压缩空气储气瓶连通，通过储气瓶向釜体1内通入压缩空气；

具体的，通过第二加料口21向套管2加入盐酸，而通过第一加料口11向釜体1内加入废水，开启电机，在电机的作用下套管2转动，盐酸被甩进套筒4内，经通气管5向釜体内通入压缩空气，该气体进入支管51中，并经过喷气孔52喷出，在气体的作用下，釜体1内的废水不断翻滚，在气体的带动下，废水可进入套筒4中与流入套筒4中的盐酸发生中和反应，如此废水是逐步与盐酸反应，可使反应充分，提高反应效率。

S2、如图2所示，将中和后的废水通入第一换热器6，具体的，废水经过管道61进入第一换热器6的管程，换热后的废水经管道62泵入第二换热器7，进入第二换热器7的管程进一步进行换热，换热后的废水进入结晶器8中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，含有氯化钠晶体的饱和盐水经出料泵泵入搅拌釜9，经搅拌釜9搅拌后饱和盐水中氯化钠进一步结晶，形成大的盐颗粒，然后进入离心机91中离心，分离出工业盐；离心后的盐水进入母液槽92中被重新泵入第二换热器7中进一步循环利用，具体的泵入管道62中再进入第二换热器7中；第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水泵入苯甲醇生产系统回收利用，具体的，第一换热器6、第二换热器7的壳程中冷凝水均被泵入冷凝水管64中，这样冷凝水被收集在冷凝水管64中再泵入苯甲醇生产系统回收利用；结晶器8、第一换热器6、第二换热器7部分水挥发形成水蒸汽，同时，废水含有的苯甲醇等有机物一同挥发，通过抽取结晶器8、第一换热器6、第二换热器7管程内的水蒸汽，并经过压缩机65压缩，机械做功后形成高温蒸汽并作为第一换热器6、第二换热器7的热源，具体的，压缩后形成高温蒸汽被导入蒸汽管63中，而蒸汽管63中的蒸汽可作为第一换热器6、第二换热器7的热源与废水换热，具体的，蒸汽管63分别与第一换热器6、第二换热器7的壳程连通，蒸汽进入壳体内与废水换热。实际中，第一换热器管程、第二换热器管程和结晶器与压缩机65之间的的管路空间密封，并在管路上设置真空泵66，通过通过真空泵66带真空，低真空可大幅降低结晶器内废水蒸发所需的温度，降低压缩机对水蒸汽升温的负荷。

进一步的，每个出料管22内均设有单向阀用以向釜体1内进料，设置单向阀物料仅能从出料管22流入釜体1内。

通过通气管5向釜体1内通入压缩空气以使釜体1内液体翻滚混合均匀，具体的，翻滚作用下盐酸可充分与废水反应，压缩空气的流速为3～5m/s，具体的流速为5m/s。

分别采用实施例1～3的方法，并以40t的废水为例，加入盐酸，并使反应后废水的pH为7，记录不同实施例反应达到终点的反应时间，实验结果如下表1所示。

表1-不同实施例的反应至终点的反应时间

	实施例1	实施例2	实施例3
				反应时间(min)	25	38	23

由表1可知，采用本实施例1、实施例3的反应釜反应，反应时间明显减少，反应速率大大增加。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用盐酸将废水中和至pH为7～8；

S2、将中和后的废水通入第一换热器后，利用蒸汽与废水换热，并使废水升温，升温后废水进入第二换热器再次升温并达到蒸发点后，进入结晶器中蒸发形成饱和盐水并析出氯化钠晶体，带氯化钠晶体的饱和盐水经离心分离后得到氯化钠晶体，而第一换热器、第二换热器冷凝后的蒸汽水则泵入苯甲醇生产系统。

2.如权利要求1所述的苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于：还包括反应釜，其包括：

釜体，其上端开设有第一加料口、下端开设有出料口；

套管，其设置在釜体内且上端穿出釜体外，所述套管可在釜体内转动，所述套管位于釜体外的侧壁开设有第二加料口，所述套管位于釜体内的侧壁由上至下间隔设有多个出料管；

电机，其转轴与套管顶部连接，电机转动带动套管转动；

套筒，其套设在套管外周且位于任意相邻两个套管之间，所述套管可绕套筒转动，所述套筒上端敞口，所述套筒侧壁开设有多个通孔；

通气管，其位于釜体外且一端伸入釜体内，所述通气管上还连通有支管，所述支管依次穿过所述套筒，所述通气管侧壁设有多个喷气孔；

S1中盐酸经第二加料口加入至套管中，废水经第一加料口加入至釜体中，开启电机套管中的盐酸经出料管进入套筒中，经过通气管向釜体内通入压缩空气，以使盐酸与废水充分反应。

3.如权利要求2所述的苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于：每个出料管内均设有单向阀用以向釜体内进料。

4.如权利要求2所述的苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于：每个通孔内均设有过滤网。

5.如权利要求2所述的苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于：所述压缩空气的流速为3～5m/s。

6.如权利要求1所述的苯甲醇工业生产的废水处理方法，其特征在于：S2中第一换热器的管程、第二换热器的管程以及结晶器蒸发的水蒸气通过压缩机压缩后水蒸气升温，并分别进入第一换热器和第二换热器的壳程作为热源给废水升温；其中，从第一换热器管程、第二换热器的管程以及结晶器与压缩机之间的管路上还设有真空泵。

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