CN111847481A - 永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法和装置，涉及永固紫生产废水资源化利用技术领域。永固紫捏合过程所产生的富含氯化钠和二乙二醇的废水首先经喷雾干燥工艺，回收永固紫捏合废水中的氯化钠。喷雾干燥产生的干燥烟气经吸收液吸收，富集其中的二乙二醇，当吸收液中二乙二醇的浓度达到预定值后，通过减压蒸馏，将提取液与二乙二醇分离，提取吸收液中的二乙二醇。方法成功从永固紫捏合废水中分离回用了氯化钠、二乙二醇和部分水，流程简单，无需大型设备设施，大幅度缩减设备用地。同时，全部装置由喷雾干燥塔、喷淋吸收塔及减压蒸馏釜几个基本设备组成，几乎无需大规模的检维修，大幅度降低了运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及永固紫生产废水资源化利用技术领域，具体涉及一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法和装置。
背景技术
永固紫粗品经捏合工序制备永固紫精品的过程中，产生的废水中主要含有氯化钠（含量约20%）和二乙二醇（含量小于5%），这部分高含盐、高COD值废水不仅处理难度大，且导致氯化钠和二乙二醇的浪费。
现有技术中，通常采用蒸发浓缩除盐配合大孔吸附树脂吸附的方法分离回收废水中的盐和有机物，降低废水的含盐量和COD值，实现盐和有机物的资源化利用。但是，由于永固紫扭合工序产生的废水量较大，需要采用通量较大的树脂吸附塔，同时配套二乙二醇精馏装置，方能满足生产要求，设备占地面积大，工艺流程长，且大孔吸附树脂需定期更换，运营成本居高不下。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，以解决现有技术中存在的永固紫啮合废水处理工艺复杂、运营成本高的技术问题。
本发明还提供一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，装置工艺流程简单，占地面积小，运营成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，包括以下步骤：
a. 对永固紫捏合废水进行喷雾干燥，回收氯化钠，得到粗品氯化钠和干燥烟气；
b. 用吸收液对干燥烟气进行喷淋洗涤，富集二乙二醇，得到二乙二醇浓液；
c. 对二乙二醇浓液进行减压蒸馏，提取粗品二乙二醇。
优选地，步骤b中，所述吸收液为水。
优选地，步骤b中，所得到的二乙二醇浓液中，按重量计，二乙二醇的浓度为35%～50%。
一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，包括：
氯化钠回收单元，所述氯化钠回收单元包括喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔的进料口连接有永固紫捏合废水进料管，且塔顶气相出料口连接有干燥烟气排出管；
二乙二醇富集单元，所述二乙二醇富集单元包括喷淋吸收塔、循环喷淋组件及二乙二醇浓液储槽，所述喷淋吸收塔的塔底气相进料口连接所述干燥烟气排出管，所述二乙二醇浓液储槽连通所述喷淋吸收塔的塔釜液相出料口；所述循环喷淋组件的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽，且所述循环喷淋组件的出料口设置于所述喷淋吸收塔内；以及
二乙二醇回收单元，所述二乙二醇回收单元连接所述二乙二醇浓液储槽，用于接收来自所述二乙二醇浓液储槽中的二乙二醇浓液，并通过减压蒸馏，提取二乙二醇浓液中的二乙二醇。
优选地，所述二乙二醇回收单元包括第一蒸馏釜，所述第一蒸馏釜的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽；所述第一蒸馏釜上设置有水回收组件，所述水回收组件包括第一冷凝器、回收水受槽及真空发生件，所述第一冷凝器的热料侧连接所述第一蒸馏釜的气相出口，所述回收水受槽连接所述第一冷凝器的凝液出口，所述真空发生件连接所述回收水受槽，以为所述第一蒸馏釜提供负压力。
优选地，所述二乙二醇回收单元还包括第二蒸馏釜，所述第二蒸馏釜的进料口连接所述第一蒸馏釜；所述第二蒸馏釜上设置有精品二乙二醇回收组件，所述精品二乙二醇回收组件包括第二冷凝器及精品二乙二醇受槽，所述第二冷凝器的热料侧连接所述第二蒸馏釜的气相出口，所述精品二乙二醇受槽连接所述第二冷凝器的凝液出口，所述精品二乙二醇受槽还连接所述真空发生件。
优选地，所述第一蒸馏釜以蒸汽作为热源，所述第二蒸馏釜以导热油作为热源。
优选地，所述第一蒸馏釜与所述第二蒸馏釜的塔釜出料连接所述喷雾干燥塔的进料口。
优选地，所述循环喷淋组件包括循环泵及喷淋分布器，所述循环泵的入口连接所述二乙二醇浓液储槽，所述喷淋分布器连接所述循环泵出口，且设置于所述喷淋吸收塔内。
优选地，所述喷淋吸收塔内设置有至少2层填料床层，所述喷淋分布器设置于每一个所述填料床层上。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法和装置，其有益效果是：永固紫捏合过程所产生的富含氯化钠和二乙二醇的废水（以下称永固紫捏合废水）首先经喷雾干燥工艺，回收永固紫捏合废水中的氯化钠。喷雾干燥产生的干燥烟气经吸收液吸收，富集其中的二乙二醇，当吸收液中二乙二醇的浓度达到预定值（例如质量浓度为35%～50%）后，通过减压蒸馏，将提取液与二乙二醇分离，提取吸收液中的二乙二醇。方法成功从永固紫捏合废水中分离回用了氯化钠、二乙二醇和部分水，流程简单，无需大型设备设施，大幅度缩减设备用地。同时，全部装置由喷雾干燥塔、喷淋吸收塔及减压蒸馏釜几个基本设备组成，几乎无需大规模的检维修，大幅度降低了运行成本。
附图说明
图1是永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法的流程框图。
图2是永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置的管线流程图。
图中：永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置10、氯化钠回收单元100、喷雾干燥塔110、永固紫捏合废水进料管120、干燥烟气排出管130、二乙二醇富集单元200、喷淋吸收塔210、填料床层211、循环喷淋组件220、循环泵221、喷淋分布器222、二乙二醇浓液储槽230、二乙二醇回收单元300、第一蒸馏釜310、水回收组件320、第一冷凝器321、回收水受槽322、真空发生件323、第二蒸馏釜330、精品二乙二醇回收组件340、第二冷凝器341、精品二乙二醇受槽342。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1，一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，包括以下步骤：
S10. 对永固紫捏合废水进行喷雾干燥，回收氯化钠，得到粗品氯化钠和干燥烟气。
通常地，粗品永固紫经过捏合工序，生产成品永固紫，过程中，产生的废水中主要含有氯化钠（NaCl），质量浓度约为20%，和二乙二醇，质量浓度一般≤5%。采用喷雾干燥工艺，可直接从永固紫捏合废水中提取氯化钠，得到的粗品氯化钠中，水含量≤1.5%，还含有大约1%-2%的二乙二醇。该粗品氯化钠可直接作为永固紫捏合工序原料，从而降低了永固紫捏合工序中，氯化钠的用量，降低生产成本。经喷雾干燥后，永固紫捏合废水中的水及二乙二醇被气化，形成高温的干燥烟气，温度约110℃～130℃。
S20. 用吸收液对干燥烟气进行喷淋洗涤，富集二乙二醇，得到二乙二醇浓液。
干燥烟气中主要含有水、二乙二醇蒸汽和少量的氯化钠颗粒，利用吸收液对干燥烟气进行喷淋洗涤，二乙二醇、部分水及氯化钠颗粒被吸收液捕集，并溶解于吸收液中。吸收液循环使用，从而使二乙二醇在吸收液中不断富集，至吸收液中二乙二醇的浓度达到35%～50%。
一实施例中，吸收液可以是清水。一优选实施例中，为进一步提高喷雾干燥过程中盐回收效率，减少水投用量，降低污水产生量，降低生产运行成本，提高捕集效率，吸收液可以是含氯化钠的盐水。一方面，利用含氯化钠喷淋洗涤高温的干燥烟气时，对永固紫捏合废水进行升温，提高了对二乙二醇的捕集效率，同时，水蒸发，二乙二醇和氯化钠浓缩，降低喷雾干燥工序的负荷，较佳的情况下，最终得到的二乙二醇浓液中，二乙二醇的质量浓度达到50%，剩余为50%的饱和食盐水。
S30. 对二乙二醇浓液进行减压蒸馏，提取粗品二乙二醇。
对得到的二乙二醇浓液进行减压蒸馏，水从减压蒸馏装置的顶部被蒸出，并冷凝回用，减压蒸馏装置的釜部，氯化钠结晶析出，并沉降于釜底层，粗品二乙二醇与氯化钠分离，并位于氯化钠上，从而实现氯化钠、二乙二醇、水的初步分离。其中，釜底层的氯化钠排出至喷雾干燥工序，提取粗品氯化钠，粗品二乙二醇可直接作为永固紫捏合工序的原料，实现二乙二醇资源化回收利用，降低永固紫捏合过程的生产成本。
进一步地，为保证二乙二醇的品质，提高永固紫捏合质量，对得到的粗品二乙二醇进行精制，粗品二乙二醇进行精制可采用减压精馏工艺，得到的二乙二醇的纯度可以达到市售标准。
请参看图2，又一具体实施方式中，一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置10，用于从永固紫捏合废水中分离并回收利用氯化钠、二乙二醇。包括：氯化钠回收单元100、二乙二醇富集单元200及二乙二醇回收单元300。
所述氯化钠回收单元用于提取并资源化回收利用永固紫捏合废水中的氯化钠，包括喷雾干燥塔110，所述喷雾干燥塔110的进料口连接有永固紫捏合废水进料管120，且塔顶气相出料口连接有干燥烟气排出管130。永固紫捏合废水经所述永固紫捏合废水进料管120送入所述喷雾干燥塔110中，氯化钠结晶析出，得到粗品氯化钠，得到的粗品氯化钠中，水含量≤1.5%，还含有大约1%-2%的二乙二醇。该粗品氯化钠可直接作为永固紫捏合工序原料，从而降低了永固紫捏合工序中，氯化钠的用量，降低生产成本。经喷雾干燥后，永固紫捏合废水中的水及二乙二醇被气化，形成高温的干燥烟气，温度约110℃～130℃。干燥烟气由所述干燥烟气排出管130排出。
所述二乙二醇富集单元200用于富集二乙二醇，从而得到质量浓度较高的二乙二醇浓液。所述二乙二醇富集单元200包括喷淋吸收塔210、循环喷淋组件220及二乙二醇浓液储槽230，所述喷淋吸收塔210的塔底气相进料口连接所述干燥烟气排出管130，所述二乙二醇浓液储槽230连通所述喷淋吸收塔210的塔釜液相出料口。所述循环喷淋组件220的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽230，且所述循环喷淋组件220的出料口设置于所述喷淋吸收塔210内。
所述二乙二醇浓液储槽230内存储有吸收液，吸收液可以是清水。为提高捕集效率，吸收液可以是含氯化钠的盐水。一优选实施例中，为进一步提高喷雾干燥过程中盐回收效率，减少水投用量，降低污水产生量，降低生产运行成本，吸收液为清水或低浓度盐水。吸收液在所述循环喷淋组件220的作用下，自所述喷淋吸收塔210的上端进入所述喷淋吸收塔210，与从所述喷淋吸收塔210的下端进入的干燥烟气逆向接触，干燥烟气中含有的二乙二醇及部分水份被吸收液捕集，从而使氯化钠和二乙二醇浓缩。二乙二醇浓液返回至所述二乙二醇浓液储槽230中，循环利用，至吸收液中，二乙二醇浓度达到35%～50%。由喷淋吸收塔210排出的尾气中，主要成分为水蒸汽。
一实施例中，所述二乙二醇浓液储槽230包括积液槽231和冷却液槽232，所述积液槽231用于接收来自所述喷淋吸收塔210塔底的高温液体，并在泵的作用下，经过冷却装置，送往所述冷却液槽232。所述冷却液槽232的浓液供给所述喷淋吸收塔210的喷淋水，从而防止水温过高，造成水的浪费。
所述二乙二醇回收单元300连接所述二乙二醇浓液储槽230，用于接收来自所述二乙二醇浓液储槽230中的二乙二醇浓液，并通过减压蒸馏，提取二乙二醇浓液中的二乙二醇。采用减压蒸馏工艺，分离二乙二醇浓液中的二乙二醇、氯化钠和水，得到粗品二乙二醇。
所述永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置10成功从永固紫捏合废水中分离回用了氯化钠、二乙二醇和部分水，流程简单，无需大型设备设施，大幅度缩减设备用地。同时，全部装置由喷雾干燥塔110、喷淋吸收塔210及减压蒸馏釜几个基本设备组成，几乎无需大规模的检维修，大幅度降低了运行成本。
具体地，所述二乙二醇回收单元300包括第一蒸馏釜310，所述第一蒸馏釜310的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽230。所述第一蒸馏釜310上设置有水回收组件320，所述水回收组件320包括第一冷凝器321、回收水受槽322及真空发生件323，所述第一冷凝器321的热料侧连接所述第一蒸馏釜310的气相出口，所述回收水受槽322连接所述第一冷凝器321的凝液出口，所述真空发生件323连接所述回收水受槽322，以为所述第一蒸馏釜提供负压力。
来自所述二乙二醇浓液储槽230中的二乙二醇浓液进入所述第一蒸馏釜310中，所述真空发生件323提供负压力，对二乙二醇浓液进行减压蒸馏。减压蒸馏的热源优选为蒸汽。减压蒸馏过程中，水份挥发，从所述第一蒸馏釜310的顶部采出，并经所述第一冷凝器321冷凝，凝液存储于所述回收水受槽322中。一实施例中，所述回收水受槽322的冷凝水直接作为污水排放，也可以返回至所述二乙二醇浓液储槽230中，作为吸收液。
所述第一蒸馏釜310中，随着减压蒸馏的进行，氯化钠结晶析出，并沉降于所述第一蒸馏釜310釜底，粗品二乙二醇与氯化钠分离，并位于氯化钠上，从而实现氯化钠、二乙二醇、水的初步分离。其中，釜底层的氯化钠排出至喷雾干燥工序，提取粗品氯化钠，粗品二乙二醇可直接作为永固紫捏合工序的原料，实现二乙二醇资源化回收利用，降低永固紫捏合过程的生产成本。
进一步地，为保证二乙二醇的品质，提高永固紫捏合质量，对得到的粗品二乙二醇进行精制，所述二乙二醇回收单元300还包括第二蒸馏釜330，所述第二蒸馏釜330的进料口连接所述第一蒸馏釜310。所述第二蒸馏釜330上设置有精品二乙二醇回收组件340，所述精品二乙二醇回收组件340包括第二冷凝器341及精品二乙二醇受槽342，所述第二冷凝器341的热料侧连接所述第二蒸馏釜330的气相出口，所述精品二乙二醇受槽342连接所述第二冷凝器341的凝液出口，所述精品二乙二醇受槽342还连接所述真空发生件323。所述第二蒸馏釜330可以以导热油作为热源。
位于所述第一蒸馏釜310的釜底上层的粗二乙二醇被送入所述第二蒸馏釜330中，进行减压精馏，二乙二醇挥发并从所述第二蒸馏釜330的顶部排出至所述第二冷凝器341中冷凝，凝液即为精品二乙二醇，精品二乙二醇的品质可达到市售标准。
进一步地，所述第一蒸馏釜310与所述第二蒸馏釜320的塔釜出料连接所述喷雾干燥塔110的进料口，以进一步回收利用所述第一蒸馏釜310釜底的氯化钠以及所述第二蒸馏釜320釜底的二乙二醇，提高氯化钠、二乙二醇的回收效率，降低废水含盐量及COD值。
一具体实施方式中，所述循环喷淋组件220包括循环泵221及喷淋分布器222，所述循环泵221的入口连接所述二乙二醇浓液储槽230，所述喷淋分布器222连接所述循环泵221出口，且设置于所述喷淋吸收塔210内。所述循环泵221将所述二乙二醇浓液储槽230中的吸收液送入所述喷淋吸收塔210中，通过所述喷淋分布器222均匀分布。
进一步地，为提高吸收液对二乙二醇的捕集效率，所述喷淋吸收塔210内设置有至少2层填料床层211，所述喷淋分布器222设置于每一个所述填料床层211上。所述填料床层211的由拉西环、鲍尔环、阶梯环中的至少一种组成喷淋吸收骨架。
一实施例中，所述填料床层211为三层，其中最底层为陶瓷材质制成，中间一层及最上层采用改性PP材料制成的填料。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 对永固紫捏合废水进行喷雾干燥，回收氯化钠，得到粗品氯化钠和干燥烟气；
b. 用吸收液对干燥烟气进行喷淋洗涤，富集二乙二醇，得到二乙二醇浓液；
c. 对二乙二醇浓液进行减压蒸馏，提取粗品二乙二醇。
2.如权利要求1所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，其特征在于，步骤b中，所述吸收液为水。
3.如权利要求1所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的方法，其特征在于，步骤b中，所得到的二乙二醇浓液中，按重量计，二乙二醇的浓度为35%～50%。
4.一种永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，包括：
氯化钠回收单元，所述氯化钠回收单元包括喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔的进料口连接有永固紫捏合废水进料管，且塔顶气相出料口连接有干燥烟气排出管；
二乙二醇富集单元，所述二乙二醇富集单元包括喷淋吸收塔、循环喷淋组件及二乙二醇浓液储槽，所述喷淋吸收塔的塔底气相进料口连接所述干燥烟气排出管，所述二乙二醇浓液储槽连通所述喷淋吸收塔的塔釜液相出料口；所述循环喷淋组件的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽，且所述循环喷淋组件的出料口设置于所述喷淋吸收塔内；以及
二乙二醇回收单元，所述二乙二醇回收单元连接所述二乙二醇浓液储槽，用于接收来自所述二乙二醇浓液储槽中的二乙二醇浓液，并通过减压蒸馏，提取二乙二醇浓液中的二乙二醇。
5.如权利要求4所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述二乙二醇回收单元包括第一蒸馏釜，所述第一蒸馏釜的进料口连接所述二乙二醇浓液储槽；所述第一蒸馏釜上设置有水回收组件，所述水回收组件包括第一冷凝器、回收水受槽及真空发生件，所述第一冷凝器的热料侧连接所述第一蒸馏釜的气相出口，所述回收水受槽连接所述第一冷凝器的凝液出口，所述真空发生件连接所述回收水受槽，以为所述第一蒸馏釜提供负压力。
6.如权利要求5所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述二乙二醇回收单元还包括第二蒸馏釜，所述第二蒸馏釜的进料口连接所述第一蒸馏釜；所述第二蒸馏釜上设置有精品二乙二醇回收组件，所述精品二乙二醇回收组件包括第二冷凝器及精品二乙二醇受槽，所述第二冷凝器的热料侧连接所述第二蒸馏釜的气相出口，所述精品二乙二醇受槽连接所述第二冷凝器的凝液出口，所述精品二乙二醇受槽还连接所述真空发生件。
7.如权利要求6所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述第一蒸馏釜以蒸汽作为热源，所述第二蒸馏釜以导热油作为热源。
8.如权利要求6所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述第一蒸馏釜与所述第二蒸馏釜的塔釜出料连接所述喷雾干燥塔的进料口。
9.如权利要求4所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述循环喷淋组件包括循环泵及喷淋分布器，所述循环泵的入口连接所述二乙二醇浓液储槽，所述喷淋分布器连接所述循环泵出口，且设置于所述喷淋吸收塔内。
10.如权利要求9所述的永固紫捏合废水中资源化回收氯化钠和二乙二醇的装置，其特征在于，所述喷淋吸收塔内设置有至少2层填料床层，所述喷淋分布器设置于每一个所述填料床层上。
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