TWI636967B - 含鹽甘油廢水處理系統與方法 - Google Patents

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Abstract

一種含鹽甘油廢水處理系統與方法，其中含鹽甘油廢水處理系統包括混合槽、過濾裝置、蒸餾塔與給水裝置。混合槽用於混合含鹽甘油廢水與濃鹽酸，而獲得混合液。過濾裝置連通至混合槽，且對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽。蒸餾塔連通至過濾裝置，且接收來自於過濾裝置的酸性濾液。給水裝置將水供應至酸性濾液中。上述含鹽甘油廢水處理系統與方法可有效地將鹽酸回收利用。

Description

含鹽甘油廢水處理系統與方法
本發明是有關於一種廢水處理系統與方法，且特別是有關於一種含鹽甘油廢水處理系統與方法。
在許多化學原料的製造過程中，會產生含有較高鹽分的甘油廢水。舉例來說，環氧氯丙烷為合成環氧樹脂最重要的原料，而環氧樹脂主要應用在塗料、積層板(印刷電路板)、接著劑、土木建築、複合材等領域。然而，使用甘油法來製造環氧氯丙烷時會產生出含有較高鹽分的甘油廢水，副產物包括甘油、水、鹽及甘油聚合物。
在現有技術中，常使用過量的濃鹽酸來處理含鹽甘油廢水，以將鹽分析出。然而，如何將鹽酸有效地回收利用為目前業界研究的目標。
本發明提供一種含鹽甘油廢水處理系統與方法，其可有效地將鹽酸回收利用。
本發明提出一種含鹽甘油廢水處理系統，包括混合槽、過濾裝置、蒸餾塔與給水裝置。混合槽用於混合含鹽甘油廢水與濃鹽酸，而獲得混合液。過濾裝置連通至混合槽，且對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽。蒸餾塔連通至過濾裝置，且接收來自於過濾裝置的酸性濾液。給水裝置將水供應至酸性濾液中。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，更可包括含鹽甘油廢水供應裝置與濃鹽酸供應裝置。含鹽甘油廢水供應裝置連通至混合槽。濃鹽酸供應裝置連通至混合槽。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，濃鹽酸的濃度例如是30%至37%。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，濃鹽酸的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，供應至酸性濾液中的水的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，給水裝置可連通至連通於過濾裝置與蒸餾塔之間的酸性濾液儲存槽、可連通至連通於過濾裝置與蒸餾塔之間的酸性濾液輸送管路或可直接連通至蒸餾塔。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，更可包括塔頂產物儲存槽。塔頂產物儲存槽連通至蒸餾塔，且儲存蒸餾塔的塔頂產物。塔頂產物包括鹽酸水溶液。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，更包括鹽酸氣供應裝置。鹽酸氣供應裝置連通至塔頂產物儲存槽。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理系統中，更可包括回流管路。回流管路連通於塔頂產物儲存槽與混合槽之間。
本發明提出一種含鹽甘油廢水處理方法，包括以下步驟。將濃鹽酸與含鹽甘油廢水混合並進行鹽析處理，而獲得混合液。對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽。將水供應至酸性濾液中。對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾，而分離出鹽酸水溶液與甘油廢水。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，濃鹽酸的濃度例如是30%至37%。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，濃鹽酸的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，供應至酸性濾液中的水的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，將水供應至酸性濾液中的方法例如是將水供應至酸性濾液儲存槽中、供應至酸性濾液輸送管路中或直接供應至用以對酸性濾液進行蒸餾的蒸餾塔中。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，更可包括在鹽酸水溶液中通入鹽酸氣。
依照本發明的一實施例所述，在上述含鹽甘油廢水處理方法中，更可包括將鹽酸水溶液循環利用。
基於上述，在本發明所提出的含鹽甘油廢水處理系統與方法中，由於使用濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，因此可有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。此外，由於在經由過濾而獲得的酸性濾液中添加水，因此在對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾後，可有效地將鹽酸回收利用。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。圖2為本發明另一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。圖3為本發明另一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。圖4為本發明一實施例的含鹽甘油廢水處理的流程圖。
請參照圖1，含鹽甘油廢水處理系統100包括混合槽102、過濾裝置104、蒸餾塔106與給水裝置108。此外，含鹽甘油廢水處理系統100更可包括酸性濾液儲存槽110、含鹽甘油廢水供應裝置112、濃鹽酸供應裝置114、塔頂產物儲存槽116、鹽酸氣供應裝置118與回流管路120中的至少一者。含鹽甘油廢水處理系統100可將含鹽甘油廢水中的鹽分分離，而達到除鹽效果。
混合槽102用於混合含鹽甘油廢水與濃鹽酸，而獲得混合液。在混合槽102中，可藉由濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，而可有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。含鹽甘油廢水與濃鹽酸的混合方法例如是攪拌混合。濃鹽酸的濃度例如是30%至37%。濃鹽酸的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍，藉此可更有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。
過濾裝置104連通至混合槽102，且對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽，藉此可將鹽分從混合液中分離出來。過濾裝置104例如是壓榨式過濾機。
蒸餾塔106連通至過濾裝置104，且接收來自於過濾裝置104的酸性濾液。蒸餾塔106可對來自於過濾裝置104的酸性濾液進行蒸餾。在此實施例中，來自於過濾裝置104的酸性濾液可先儲存於酸性濾液儲存槽110中，再輸送至蒸餾塔106中，但本發明並不以此為限。
給水裝置108將水供應至酸性濾液中，以獲得加水稀釋後的酸性濾液。在此實施例中，給水裝置108可連通至連通於過濾裝置104與蒸餾塔106之間的酸性濾液儲存槽110。供應至酸性濾液中的水的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。
由於蒸餾塔106所接收到的是加水稀釋後的酸性濾液，因此在對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾後，可獲得包括鹽酸水溶液的塔頂產物與包括甘油廢水的塔底產物，而分離出鹽酸水溶液與甘油廢水。藉此，含鹽甘油廢水處理系統100可有效地將鹽酸回收利用。
含鹽甘油廢水供應裝置112連通至混合槽102，可提供含鹽甘油廢水至混合槽102中。濃鹽酸供應裝置114連通至混合槽102，可提供濃鹽酸至混合槽102中。
塔頂產物儲存槽116連通至蒸餾塔106，且儲存蒸餾塔106的塔頂產物，其中塔頂產物包括鹽酸水溶液。
鹽酸氣供應裝置118連通至塔頂產物儲存槽116，可在塔頂產物所包括的鹽酸水溶液中通入鹽酸氣。因此，可藉由鹽酸氣供應裝置118調整鹽酸水溶液的濃度，而有助於鹽酸水溶液的循環利用。
回流管路120連通於塔頂產物儲存槽116與混合槽102之間，可使調整濃度後的鹽酸水溶液回流到混合槽102中，以再次循環利用。
基於上述實施例可知，在含鹽甘油廢水處理系統100中，由於使用濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，因此可有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。此外，由於在經由過濾而獲得的酸性濾液中添加水，因此在對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾後，可有效地將鹽酸回收利用。
請同時參照圖1與圖2，圖2的含鹽甘油廢水處理系統200與圖1的含鹽甘油廢水處理系統100的差異如下。在含鹽甘油廢水處理系統200中，給水裝置108可連通至連通於過濾裝置104與蒸餾塔106之間的酸性濾液輸送管路202，而將水供應至酸性濾液中，以獲得加水稀釋後的酸性濾液。此外，圖2的含鹽甘油廢水處理系統200與圖1的含鹽甘油廢水處理系統100具有相似的功效，且相同的構件使用相同的符號表示，於此不再重複說明。
請同時參照圖1與圖3，圖3的含鹽甘油廢水處理系統300與圖1的含鹽甘油廢水處理系統300的差異如下。在含鹽甘油廢水處理系統300中，給水裝置108可直接連通至蒸餾塔106，而將水供應至酸性濾液中，以獲得加水稀釋後的酸性濾液。此外，圖3的含鹽甘油廢水處理系統300與圖1的含鹽甘油廢水處理系統100具有相似的功效，且相同的構件使用相同的符號表示，於此不再重複說明。
圖4為本發明一實施例的含鹽甘油廢水處理的流程圖。以下，藉由圖1的含鹽甘油廢水處理系統100來說明圖4的含鹽甘油廢水處理方法，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，亦可使用其他含鹽甘油廢水處理系統來進行圖4的含鹽甘油廢水處理方法。含鹽甘油廢水處理系統100中的各構件的連接關係、特性與功效已於前文中進行詳盡地描述，故於下文中不再重複說明。
請參照圖1與圖4，進行步驟S100，將濃鹽酸與含鹽甘油廢水混合並進行鹽析處理，而獲得混合液。舉例來說，可使用含鹽甘油廢水供應裝置112提供含鹽甘油廢水至混合槽102中，且可使用鹽酸供應裝置114提供濃鹽酸至混合槽102中，而在混合槽102中將濃鹽酸與含鹽甘油廢水混合。此外，在混合槽102中，可藉由濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，而可有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。含鹽甘油廢水與濃鹽酸的混合方法例如是攪拌混合。濃鹽酸的濃度例如是30%至37%。濃鹽酸的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍，藉此可更有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。
進行步驟S102，對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽。舉例來說，可藉由過濾裝置104對混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽，藉此可將鹽分從混合液中分離出來。
進行步驟S104，將水供應至酸性濾液中，以獲得加水稀釋後的酸性濾液。供應至酸性濾液中的水的量例如是含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。在此實施例中，將水供應至酸性濾液中的方法可將水供應至酸性濾液儲存槽110中(請參照圖2)。在另一實施例中，將水供應至酸性濾液中的方法亦可將水供應至酸性濾液輸送管路202中(請參照圖2)。在其他實施例中，將水供應至酸性濾液中的方法亦可將水供應至用以對酸性濾液進行蒸餾的蒸餾塔106中(請參照圖3)。
進行步驟S106，對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾，而分離出鹽酸水溶液與甘油廢水。舉例來說，可藉由蒸餾塔106對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾，以獲得包括鹽酸水溶液的塔頂產物與包括甘油廢水的塔底產物。藉此，含鹽甘油廢水處理系統100可有效地將鹽酸回收利用。
可選擇性地進行步驟S108，在鹽酸水溶液中通入鹽酸氣，以調整鹽酸水溶液的濃度，而有助於鹽酸水溶液的循環利用。舉例來說，可藉由鹽酸氣供應裝置118對儲存在塔頂產物儲存槽116中的鹽酸水溶液通入鹽酸氣。
可選擇性地進行步驟S110，將鹽酸水溶液循環利用。舉例來說，可藉由連通於塔頂產物儲存槽116與混合槽102之間的回流管路120使調整濃度後的鹽酸水溶液回流到混合槽102中，以再次循環利用。
基於上述實施例可知，在含鹽甘油廢水處理方法中，由於使用濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，因此可有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。此外，由於在經由過濾而獲得的酸性濾液中添加水，因此在將加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾後，可有效地將鹽酸回收利用。
實驗例
實例1：使用濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析
圖5為本發明的一實驗例的濃鹽酸量與含鹽甘油廢水量的比例與鹽回收率之間的關係曲線圖。
請參照圖5，在含鹽甘油廢水中加入37%的濃鹽酸攪拌混和，加入約與含鹽甘油廢水量相同的濃鹽酸就能將90%以上的鹽分析出，之後可再利用過濾裝置將析出的鹽與含鹽甘油廢水分離，以達到除鹽效果。
圖5中的各個操作點的數值如下表1所示。
表1 圖5中的各個操作點的數值 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 濃鹽酸量/含鹽甘油廢水量 </td><td> 0.1 </td><td> 0.2 </td><td> 0.4 </td><td> 0.7 </td><td> 0.9 </td><td> 1.1 </td><td> 1.7 </td><td> 2.2 </td><td> 2.8 </td><td> 3.3 </td></tr><tr><td> 鹽回收率(%) </td><td> 0 </td><td> 25 </td><td> 62 </td><td> 87 </td><td> 94 </td><td> 90 </td><td> 88 </td><td> 87 </td><td> 82 </td><td> 87 </td></tr></TBODY></TABLE>
實例2：酸性濾液有無加水的蒸餾實例(採用濃鹽酸/廢水量=1.1的條件)
表2 酸性濾液有無加水的蒸餾液比較表 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實驗 </td><td> 液體重量(克) </td><td> 蒸餾液(克) </td><td> 鹽酸量(克) </td></tr><tr><td> 初始加入的鹽酸量 </td><td> 55 </td><td> - </td><td> 20.35 </td></tr><tr><td> 酸性濾液未加水蒸餾 </td><td> 98.3 </td><td> 11.89 </td><td> 8.95 </td></tr><tr><td> 酸性濾液加水蒸餾 </td><td> 144.1 </td><td> 95.8 </td><td> 20.12 </td></tr></TBODY></TABLE>
請參照表2，過濾後所獲得的酸性濾液直接使用蒸餾裝置來回收鹽酸，只會蒸餾出少量蒸餾液(11.89克)與鹽酸(8.95克)，回收並不完全。反觀，在過濾後所獲得的酸性濾液中加水(50克)稀釋後再進行蒸餾，可回收九成以上的蒸餾液(95.8克)與鹽酸(20.12克)，且回收的鹽酸水溶液可再通入鹽酸氣變為濃鹽酸來循環操作。
綜上所述，在上述實施例的含鹽甘油廢水處理系統與方法中，可藉由濃鹽酸對含鹽甘油廢水進行鹽析處理，而有效地析出含鹽甘油廢水中的鹽分。此外，可藉由在經由過濾而獲得的酸性濾液中添加水，再對加水稀釋後的酸性濾液進行蒸餾，而有效地將鹽酸回收利用。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300‧‧‧含鹽甘油廢水處理系統
102‧‧‧混合槽
104‧‧‧過濾裝置
106‧‧‧蒸餾塔
108‧‧‧給水裝置
110‧‧‧酸性濾液儲存槽
112‧‧‧含鹽甘油廢水供應裝置
114‧‧‧濃鹽酸供應裝置
116‧‧‧
118‧‧‧鹽酸氣供應裝置
120‧‧‧回流管路
202‧‧‧酸性濾液輸送管路
S100、S102、S104、S106、S108、S110‧‧‧步驟
圖1為本發明一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。 圖2為本發明另一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。 圖3為本發明另一實施例的含鹽甘油廢水處理系統的示意圖。 圖4為本發明一實施例的含鹽甘油廢水處理的流程圖。 圖5為本發明的一實驗例的濃鹽酸量與含鹽甘油廢水量的比例與鹽回收率之間的關係曲線圖。

Claims (16)

  1. 一種含鹽甘油廢水處理系統，包括： 混合槽，用於混合含鹽甘油廢水與濃鹽酸，而獲得混合液； 過濾裝置，連通至所述混合槽，且對所述混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽； 蒸餾塔，連通至所述過濾裝置，且接收來自於所述過濾裝置的所述酸性濾液；以及 給水裝置，將水供應至所述酸性濾液中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，更包括： 含鹽甘油廢水供應裝置，連通至所述混合槽；以及 濃鹽酸供應裝置，連通至所述混合槽。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，其中所述濃鹽酸的濃度為30%至37%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，其中所述濃鹽酸的量為所述含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，其中供應至所述酸性濾液中的所述水的量為所述含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，其中所述給水裝置連通至連通於所述過濾裝置與所述蒸餾塔之間的酸性濾液儲存槽、連通至連通於所述過濾裝置與所述蒸餾塔之間的酸性濾液輸送管路或直接連通至所述蒸餾塔。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的含鹽甘油廢水處理系統，更包括塔頂產物儲存槽，連通至所述蒸餾塔，且儲存所述蒸餾塔的塔頂產物，其中所述塔頂產物包括鹽酸水溶液。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的含鹽甘油廢水處理系統，更包括鹽酸氣供應裝置，連通至所述塔頂產物儲存槽。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的含鹽甘油廢水處理系統，更包括回流管路，連通於所述塔頂產物儲存槽與所述混合槽之間。
  10. 一種含鹽甘油廢水處理方法，包括： 將濃鹽酸與含鹽甘油廢水混合並進行鹽析處理，而獲得混合液； 對所述混合液進行過濾，而獲得酸性濾液與析出的鹽； 將水供應至所述酸性濾液中； 對加水稀釋後的所述酸性濾液進行蒸餾，而分離出鹽酸水溶液與甘油廢水。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，其中所述濃鹽酸的濃度為30%至37%。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，其中所述濃鹽酸的量為所述含鹽甘油廢水的量的0.5倍至1.5倍。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，其中供應至所述酸性濾液中的所述水的量為所述含鹽甘油廢水的量的0.25倍至1倍。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，其中將所述水供應至所述酸性濾液中的方法包括將所述水供應至酸性濾液儲存槽中、供應至酸性濾液輸送管路中或直接供應至用以對所述酸性濾液進行蒸餾的蒸餾塔中。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，更包括在所述鹽酸水溶液中通入鹽酸氣。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的含鹽甘油廢水處理方法，更包括將所述鹽酸水溶液循環利用。
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