CN220550085U - 2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废酸处理技术领域，具体涉及一种2‑乙基蒽醌生产用废酸处理装置，包括废酸储罐，废酸储罐与非均相处理塔、塔式过滤器、絮凝釜、脱色釜和成品储罐依次连接，非均相处理塔还连接双氧水储罐；非均相处理塔从上至下依次装填上部非均相芬顿催化剂层、中部非均相芬顿催化剂层和下部非均相芬顿催化剂层。本实用新型解决了现有2‑乙基蒽醌废酸处理工艺中存在的硫酸资源浪费和产生二次污染的问题，实现了2‑乙基蒽醌生产过程中废酸的回收利用。
Description
技术领域
本实用新型属于废酸处理技术领域，具体涉及一种2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置。
背景技术
2-乙基蒽醌是一种重要的精细化工产品，常用作感光树脂的感光剂，光固化树脂催化剂、光敏聚合引发剂等，也是制备过氧化氢的原料之一。化工生产中利用苯酐、乙苯和三氯化铝为原料进行反应，经酸化水解制得2-（4-乙基苯甲酰基）苯甲酸，加入浓硫酸作催化剂，发生闭环反应生成2-乙基蒽醌，工业上常利用2-乙基蒽醌易溶于浓硫酸，而不易溶于稀硫酸的特性，加水稀释，从而得到2-乙基蒽醌粗品，但这个过程会产生大量含有机废物的废酸。
中国专利CN117088337A公开一种生产2-乙基蒽醌的废酸处理工艺，用活性炭和硅藻土复合粉体为吸附剂，对2-乙基蒽醌生产过程排放的废稀硫酸进行吸附处理；吸附有机物后的活性炭和硅藻土复合物滤饼浆化后、经氢氧化钙中和，然后压滤、干燥、粉碎，得到超细粉体材料。该专利使用活性炭吸附法处理废稀硫酸，但吸附有机物后的活性炭后续处理过程复杂，成本相对较高。
目前常用活性炭吸附法、膜分离法、生物降解法、催化氧化法等方法处理蒽醌类化合物废酸，但活性炭吸附法中活性炭易失效，且后续处理困难；膜分离法投资较大，膜易老化，目前工业化生产应用还不成熟；生物降解法处理慢、效率较低；而催化氧化法成本较低、处理效率较高，且易工业化生产应用，但催化氧化法存在硫酸资源浪费、容易产生二次污染的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，以解决现有2-乙基蒽醌废酸处理工艺中存在的硫酸资源浪费及产生二次污染的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，包括废酸储罐，废酸储罐与非均相处理塔、塔式过滤器、絮凝釜、脱色釜和成品储罐依次连接，非均相处理塔还连接双氧水储罐；非均相处理塔从上至下依次装填上部非均相芬顿催化剂层、中部非均相芬顿催化剂层和下部非均相芬顿催化剂层。
其中：
所述的上部非均相芬顿催化剂层上方设置上部液体分布器，中部非均相芬顿催化剂层的上方设置中部液体分布器，下部非均相芬顿催化剂层的上方设置下部液体分布器；中部液体分布器位于上部非均相芬顿催化剂层的下方，下部液体分布器位于中部非均相芬顿催化剂层的下方。非均相处理塔装有三段非均相芬顿催化剂层，每段催化剂层的上方均对应设置液体分布器，保证溶液混合均匀。
所述的废酸储罐底部、双氧水储罐底部分别与非均相处理塔顶部连接，废酸储罐与非均相处理塔之间的管路上设置输送泵一。
所述的非均相处理塔底部和塔式过滤器顶部连接，非均相处理塔与塔式过滤器之间的管路上设置输送泵二，塔式过滤器用来过滤反应产生的不溶性杂质。
所述的塔式过滤器底部与絮凝釜顶部连接，塔式过滤器与絮凝釜之间的管路上设置输送泵三。
所述的絮凝釜底部和脱色釜顶部连接，絮凝釜和脱色釜之间的管路上依次设置过滤器一和输送泵四，过滤器一位于絮凝釜和输送泵四之间。
所述的脱色釜底部和成品储罐顶部连接，脱色釜和成品储罐之间的管路上依次设置过滤器二和输送泵五，过滤器二位于脱色釜和输送泵五之间。
所述的絮凝釜上设置絮凝剂管线，脱色釜上设置脱色剂管线；絮凝釜和脱色釜内部均安装搅拌器。絮凝釜内安装搅拌器，当从絮凝剂管线注入絮凝剂时，使其充分混合提高絮凝处理效率。脱色釜内安装搅拌器，当从脱色剂管线注入活性炭时，使其充分混合提高吸附处理效率。
所述的过滤器一设置排污管一，过滤器二设置排污管二。
所述的非均相处理塔顶部连接氮气管线。
在下列条件下使用非均相芬顿催化剂、絮凝剂和活性炭处理2-乙基蒽醌废酸：
废酸储存在废酸储罐中，废酸浓度约为60wt.%。
经氮气管线进入的氮气对非均相处理塔置换后，废酸经输送泵一进入装有三段非均相芬顿催化剂的非均相处理塔，同时双氧水储罐中的双氧水也从非均相处理塔的塔顶进入，氮气保护下，塔内保持140-180℃，进行催化氧化反应，除去废酸中的有机杂质。
催化氧化反应完毕，废酸从非均相处理塔的塔底排出，经输送泵二输送至塔式过滤器，过滤掉氧化反应过程中产生的不溶性杂质；再经输送泵三输送至絮凝釜，絮凝剂从絮凝釜顶部絮凝剂管线进料，该过程主要去除废酸中的亚铁离子，防止将亚铁离子带入处理后的酸中，产生二次污染。
废酸经絮凝釜絮凝后，经过滤器一过滤，絮凝物由排污管一排出，过滤后的废酸再经输送泵四输送至脱色釜进行脱色；到达脱色釜后，通过脱色釜顶部脱色剂管线加入废酸重量3-5%的活性炭，开启搅拌和加热，升温至70-90℃，并搅拌维持2-3小时，完成脱色后经过滤器二进行固液分离；活性炭由排污管二排出，处理后重复利用，经过滤器二分离后的废酸，经输送泵五输送至成品储罐中，无尾气外排，处理后废酸浓度约为57wt.%。
本实用新型的有益效果为：
（1）本实用新型将非均相芬顿催化剂分三段安装在非均相处理塔中，同时在每段芬顿催化剂层的上方均安装液体分布器，起到降低流体流速、使流体质量分布均匀的作用，使双氧水与废酸充分混合并与催化剂接触，从而提高反应效率。
（2）本实用新型将非均相芬顿催化剂制成填料层，即制成三段非均相芬顿催化剂层，提高强度，避免亚铁离子流失，产生二次污染。
（3）本实用新型通过絮凝釜的絮凝减少了废酸中的亚铁离子的残留，进一步提高了处理后的废酸质量。
综上，本实用新型解决了现有2-乙基蒽醌废酸处理工艺存在的硫酸资源浪费以及产生二次污染的问题，实现了2-乙基蒽醌生产过程中废酸的回用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1、废酸储罐；2、双氧水储罐；3、非均相处理塔；301、上部非均相芬顿催化剂层；302、中部非均相芬顿催化剂层；303、下部非均相芬顿催化剂层；304、上部液体分布器；305、中部液体分布器；306、下部液体分布器；4、塔式过滤器；5、絮凝釜；6、过滤器一；7、脱色釜；8、过滤器二；9、成品储罐；10、输送泵一；11、输送泵二；12、输送泵三；13、输送泵四；14、输送泵五；15、氮气管线；16、絮凝剂管线；17、脱色剂管线；18、排污管一；19、排污管二。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行具体描述和说明。
实施例1
如图1所示，所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，包括废酸储罐1，废酸储罐1与非均相处理塔3、塔式过滤器4、絮凝釜5、脱色釜7和成品储罐9依次连接，非均相处理塔3还连接双氧水储罐2；非均相处理塔3从上至下依次装填上部非均相芬顿催化剂层301、中部非均相芬顿催化剂层302和下部非均相芬顿催化剂层303。
上部非均相芬顿催化剂层301的上方设置上部液体分布器304，中部非均相芬顿催化剂层302的上方设置中部液体分布器305，下部非均相芬顿催化剂层303的上方设置下部液体分布器306；中部液体分布器305位于上部非均相芬顿催化剂层301的下方，下部液体分布器306位于中部非均相芬顿催化剂层302的下方。非均相处理塔3装有三段非均相芬顿催化剂层，每段催化剂层的上方均对应设置液体分布器，保证溶液混合均匀。
废酸储罐1底部、双氧水储罐2底部分别与非均相处理塔3顶部连接，废酸储罐1与非均相处理塔3之间的管路上设置输送泵一10。
非均相处理塔3底部和塔式过滤器4顶部连接，非均相处理塔3与塔式过滤器4之间的管路上设置输送泵二11，塔式过滤器4用来过滤反应产生的不溶性杂质。
塔式过滤器4底部与絮凝釜5顶部连接，塔式过滤器4与絮凝釜5之间的管路上设置输送泵三12。
絮凝釜5底部和脱色釜7顶部连接，絮凝釜5和脱色釜7之间的管路上依次设置过滤器一6和输送泵四13，过滤器一6位于絮凝釜5和输送泵四13之间。
脱色釜7底部和成品储罐9顶部连接，脱色釜7和成品储罐9之间的管路上依次设置过滤器二8和输送泵五14，过滤器二8位于脱色釜7和输送泵五14之间。
絮凝釜5上设置絮凝剂管线16，脱色釜7上设置脱色剂管线17；絮凝釜5和脱色釜7内部均安装搅拌器。絮凝釜5内安装搅拌器，当从絮凝剂管线16注入絮凝剂时，使其充分混合提高絮凝处理效率。脱色釜7内安装搅拌器，当从脱色剂管线17注入活性炭时，使其充分混合提高吸附处理效率。
过滤器一6设置排污管一18，过滤器二8设置排污管二19。
非均相处理塔3顶部连接氮气管线15。
上述系统处理废酸的具体过程如下：
废酸储存在废酸储罐1中，废酸浓度约为60wt.%。
经氮气管线15进入的氮气对非均相处理塔3置换后，废酸经输送泵一10进入装有三段非均相芬顿催化剂的非均相处理塔3，同时双氧水储罐2中的双氧水也从非均相处理塔3的塔顶进入，氮气保护下，塔内保持140-180℃，进行催化氧化反应，除去废酸中的有机杂质。
催化氧化反应完毕，废酸从非均相处理塔3的塔底排出，经输送泵二11输送至塔式过滤器4，过滤掉氧化反应过程中产生的不溶性杂质；再经输送泵三12输送至絮凝釜5，絮凝剂从絮凝釜5顶部絮凝剂管线16进料，该过程主要去除废酸中的亚铁离子，防止将亚铁离子带入处理后的酸中，产生二次污染。
废酸经絮凝釜5絮凝后，经过滤器一6过滤，絮凝物由排污管一18排出，过滤后的废酸再经输送泵四13输送至脱色釜7进行脱色；到达脱色釜7后，通过脱色釜7顶部脱色剂管线17加入废酸重量3-5%的活性炭，开启搅拌和加热，升温至70-90℃，并搅拌维持2-3小时，完成脱色后经过滤器二8进行固液分离；活性炭由排污管二19排出，处理后重复利用，经过滤器二8分离后的废酸，经输送泵五14输送至成品储罐9中，无尾气外排，处理后废酸浓度约为57wt.%。
尽管通过附图并结合实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不局限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，包括废酸储罐（1），其特征在于，废酸储罐（1）与非均相处理塔（3）、塔式过滤器（4）、絮凝釜（5）、脱色釜（7）和成品储罐（9）依次连接，非均相处理塔（3）还连接双氧水储罐（2）；非均相处理塔（3）从上至下依次装填上部非均相芬顿催化剂层（301）、中部非均相芬顿催化剂层（302）和下部非均相芬顿催化剂层（303）。
2.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，上部非均相芬顿催化剂层（301）上方设置上部液体分布器（304），中部非均相芬顿催化剂层（302）的上方设置中部液体分布器（305），下部非均相芬顿催化剂层（303）的上方设置下部液体分布器（306）；中部液体分布器（305）位于上部非均相芬顿催化剂层（301）的下方，下部液体分布器（306）位于中部非均相芬顿催化剂层（302）的下方。
3.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，废酸储罐（1）底部、双氧水储罐（2）底部分别与非均相处理塔（3）顶部连接，废酸储罐（1）与非均相处理塔（3）之间的管路上设置输送泵一（10）。
4.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，非均相处理塔（3）底部和塔式过滤器（4）顶部连接，非均相处理塔（3）与塔式过滤器（4）之间的管路上设置输送泵二（11）。
5.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，塔式过滤器（4）底部与絮凝釜（5）顶部连接，塔式过滤器（4）与絮凝釜（5）之间的管路上设置输送泵三（12）。
6.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，絮凝釜（5）底部和脱色釜（7）顶部连接，絮凝釜（5）和脱色釜（7）之间的管路上依次设置过滤器一（6）和输送泵四（13），过滤器一（6）位于絮凝釜（5）和输送泵四（13）之间。
7.根据权利要求6所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，脱色釜（7）底部和成品储罐（9）顶部连接，脱色釜（7）和成品储罐（9）之间的管路上依次设置过滤器二（8）和输送泵五（14），过滤器二（8）位于脱色釜（7）和输送泵五（14）之间。
8.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，絮凝釜（5）上设置絮凝剂管线（16），脱色釜（7）上设置脱色剂管线（17）；絮凝釜（5）和脱色釜（7）内部均安装搅拌器。
9.根据权利要求7所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，过滤器一（6）设置排污管一（18）；过滤器二（8）设置排污管二（19）。
10.根据权利要求1所述的2-乙基蒽醌生产用废酸处理装置，其特征在于，非均相处理塔（3）顶部连接氮气管线（15）。
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2024
- 2024-01-15 CN CN202420091552.7U patent/CN220550085U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |