CN1301238C - 从酯化废水中回收乙二醇的方法 - Google Patents
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Abstract
从酯化废水中回收乙二醇的方法，其工艺包含以下步骤：将预处理后的原料酯化废水用GE公司Desal系列SG、SE或SC膜进行反渗透技术处理，操作压力为2.0～7.0Mpa，去除大量水份后，将浓缩的酯化水进一步蒸发浓缩、精馏提纯，截取气相温度在193～204℃之间的蒸气，冷凝后获得的乙二醇含量大于98%，产品质量达到《乙二醇质量指标》(GB4609-84)中的三级以上要求。本工艺采用的反渗透技术极大地浓缩了酯化废水量，减少了回收乙二醇的后续工艺规模，同时，为排出淡水的无害化处理提供了良好的基础。
Description
技术领域
本发明属于在废水治理中回收资源的一种工艺方法，具体是从聚酯切片生产排放的酯化废水中分离、浓缩、纯化乙二醇的方法。
背景技术
差别化聚酯切片是生产涤纶丝、饮料瓶等的原料，用途广泛。聚酯切片生产排放的酯化废水的浓度受酯化反应条件、乙二醇(EG)蒸馏回收效率的影响较大，酯化废水CODCr的浓度约在30000-50000mg/L(EG质量浓度2-4％)。由于该废水由蒸汽冷凝而来，废水中除少量的乙醛、二氧六环、甲醇等低分子有机物外，主要有机成分为乙二醇。目前，国内主要采用厌氧-好氧法处理该股废水，单独采用生物法处理不但投资费用高，且处理成本也很高昂，企业负担重。
约翰·布朗德意志工程有限公司发明了一种聚酯生产缩聚过程中受污染乙二醇的处理(CN116854A)。在这种处理方法中，把受污染的乙二醇进行连续预蒸馏，在减压下将蒸馏剩余物再进行后续蒸馏，使馏出物冷凝，然后将提纯了的乙二醇再输送给缩聚工艺，可达到在线回收乙二醇的目的。该方法投资费用也很高昂，且耗能较大。
本发明的目的在于降低酯化废水的处理费用，有效地从酯化废水中分离、浓缩和纯化乙二醇。
发明内容
本发明提出的方案是：采用反渗透技术将酯化废水预浓缩，以降低废水量、提高废水中乙二醇浓度，而后，用蒸发浓缩及精馏提纯技术进一步将乙二醇浓缩并提纯到一定的指标要求。
本发明的方法包括下述步骤：
(1)原料酯化废水预处理：用沉淀法去除原料酯化废水中100微米以上的固体杂质，再使用蜂房滤芯或线绕滤芯进一步去除1微米以上的固体杂质；
(2)采用反渗透膜对上述预处理后的原料酯化废水进行反渗透处理，反渗透系统的操作压力为2.0～7.0Mpa，反渗透去除预处理后的原料酯化废水中75～85％的水份，得到余量为15～25％的浓缩酯化水，测定浓缩酯化水中乙二醇含量为8～15％；
(3)用蒸馏装置将步骤(2)所得乙二醇含量为8～15％的浓缩酯化水再行蒸发浓缩、精馏提纯，去除沸点小于193℃的绝大部分水份和低分子有机物，用冷却水冷凝气相温度在193～204℃之间的蒸气，并收集冷凝液，测定收集的冷凝液中乙二醇含量大于98％。
上述步骤(2)中采用的反渗透膜为美国GE公司Desal系列SG或SE或SC膜。
具体实施方式
以下三例实施例所用原料酯化废水的水质如表1所示：
表1酯化废水水质
| 名称 | 浓度(×10-3) |
| 乙醛 | 2.134 |
| 甲醇 | 0.2234 |
| 乙醇 | 0.0408 |
| 1，4-二氧六环 | 0.7465 |
| 乙二醇 | 25.63 |
实施例一：
将1吨如表1所述水质的原料酯化废水经过沉淀后，再经过滤精度为1微米的蜂房滤芯过滤，用安装有Desal SG卷式膜的进水流量为5t/h的反渗透设备，在5.0Mpa条件下处理得到淡水及浓缩酯化水。反渗透技术操作排出的淡水为0.65～0.9吨，经检测，淡水中乙二醇含量为0.35～0.42％；反渗透技术操作回收得到0.1～0.35吨浓缩酯化水，经测定，浓缩酯化水中乙二醇含量为9.0～9.5％；用蒸馏装置将上述含乙二醇9.0～9.5％的0.1～0.35吨的浓缩酯化水再行蒸发浓缩、精馏提纯，去除绝大部分水份和沸点小于193℃的低分子有机物(如乙醛、甲醇、乙醇、1，4-二氧六环等)，用冷却水冷凝气相温度在193～204℃之间的蒸气，并收集冷凝液。经测定，收集的冷凝液中乙二醇含量大于98％，符合《乙二醇质量指标》(GB4609-84)中三级品以上的质量要求。
表2为不同反渗透操作压力下Desal SG膜的处理效果。
表2不同操作压力下Desal SG膜的处理效果
| 压力(MPa) | 乙二醇浓度(×10-3) | 乙二醇回收率(％) | |
| 浓缩酯化水 | 排出淡水 | ||
| 2.0 | 96.40 | 2.95 | 88.50 |
| 3.0 | 95.09 | 3.26 | 87.30 |
| 4.0 | 94.11 | 3.49 | 86.40 |
| 5.0 | 92.81 | 3.79 | 85.20 |
| 6.0 | 92.15 | 3.95 | 84.60 |
| 7.0 | 90.52 | 4.33 | 83.10 |
实施例二：
将1吨如表1所述水质的原料酯化废水经过沉淀后，再经过滤精度为1微米的线绕滤芯过滤，用安装有Desal SE卷式膜的进水流量为5t/h反渗透设备，在4.0Mpa条件下处理得到淡水、浓缩酯化水。反渗透技术操作排出的淡水为0.75～0.85吨，经测定，淡水中乙二醇含量仅为0.1～0.12％；反渗透技术操作回收得到0.15～0.25吨浓缩酯化水，经测定，浓缩酯化水中乙二醇含量为10.1～10.6％；用蒸馏装置将上述含乙二醇10.1～10.6％的0.15～0.25吨的浓缩酯化水再行蒸发浓缩、精馏，去除沸点小于193℃的绝大部分水和低分子有机物，用冷却水冷凝气相温度在193～204℃之间的蒸气，并收集冷凝液。经测定，收集的冷凝液中乙二醇含量大于98％，符合《乙二醇质量指标》(GB4609-84)中三级品以上的质量要求。
对于水质如表1所示的酯化废水，经过滤精度为1微米的线绕滤芯过滤，采用Desal SE膜进行回收处理，在不同操作压力下的处理效果见表3。
表3不同操作压力下Desal SE膜的处理效果
| 压力(MPa) | 乙二醇浓度(×10-3) | 乙二醇回收率(％) | |
| 浓缩酯化水 | 排出淡水 | ||
| 2.0 | 106.97 | 0.46 | 98.20 |
| 3.0 | 106.20 | 0.64 | 97.50 |
| 4.0 | 105.44 | 0.82 | 96.80 |
| 5.0 | 103.92 | 1.18 | 95.40 |
| 6.0 | 103.05 | 1.38 | 94.60 |
| 7.0 | 102.17 | 1.59 | 93.80 |
实施例三：
将1吨如表1所述水质的原料酯化废水经过沉淀后，再经过滤经度为1微米的线绕滤芯过滤，用安装有Desal SC卷式膜的进水流量为5t/h反渗透设备，在6.0Mpa条件下处理得到淡水、浓缩酯化废水。反渗透技术操作排出的淡水为0.65～0.9吨，经测定，淡水中乙二醇含量仅为0.2～0.24％；反渗透技术操作回收得到0.1～0.35吨浓缩酯化水，经测定，浓缩酯化水中乙二醇含量为9.8～10.2％；用蒸馏装置将上述含乙二醇9.8～10.2％的0.1～0.35吨的浓缩酯化水再行蒸发浓缩、精馏，用冷却水冷凝气相温度在193～204℃之间的蒸气，并收集冷凝液。经测定，收集的冷凝液中乙二醇含量大于98％，符合《乙二醇质量指标》(GB4609-84)中三级品以上的质量要求。
对于水质如表1所示的酯化废水，经过滤精度为1微米的线绕滤芯过滤，采用Desal SC膜进行回收处理，在不同操作压力下的处理效果见表4。
表4不同操作压力下Desal SC膜的处理效果
| 压力(MPa) | 乙二醇浓度(×10-3) | 乙二醇回收率(％) | |
| 浓缩酯化水 | 排出淡水 | ||
| 2.0 | 103.05 | 1.38 | 94.60 |
| 3.0 | 101.74 | 1.69 | 93.40 |
| 4.0 | 100.98 | 1.87 | 92.70 |
| 5.0 | 100.10 | 2.08 | 91.90 |
| 6.0 | 99.12 | 2.31 | 91.00 |
| 7.0 | 98.25 | 2.51 | 90.20 |
本发明采用反渗透技术处理酯化废水，回收乙二醇，在极大地浓缩了原料酯化废水量的基础上再行蒸发浓缩和精馏提浓，有效地降低了蒸发浓缩、提纯的规模，进而降低了能量消耗和乙二醇的回收处理成本。反渗透操作排放的废水中污染物浓度低，为废水的后续处理打下良好的基础，降低了后续污水处理的规模、工程投资及运行费用。
Claims (2)
1、聚酯切片生产排放的酯化废水中回收乙二醇的方法，其特征在于下述步骤：
(1)聚酯切片生产排放的酯化废水预处理：用沉淀法去除所述酯化废水中100微米以上的固体杂质，再使用蜂房滤芯或线绕滤芯进一步去除1微米以上的固体杂质；
(2)采用反渗透膜对上述预处理后的酯化废水进行反渗透处理，反渗透系统的操作压力为2.0～7.0Mpa，反渗透去除预处理后的酯化废水中75～85％的水份，得到余量为15～25％的浓缩酯化水，测定浓缩酯化水中乙二醇含量为8～15％；
(3)用蒸馏装置将步骤(2)所得乙二醇含量为8～15％的浓缩酯化水再行蒸发浓缩，精馏提纯，去除沸点小于193℃的绝大部分水份和低分子有机物，用冷却水冷凝气相温度在193～204℃之间的蒸气，并收集冷凝液，测定收集的冷凝液中乙二醇含量大于98％。
2、按权利要求1所述聚酯切片生产排放的酯化废水中回收乙二醇的方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用的反渗透膜为美国GE公司Desal系列SG或SE或SC膜。
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