專(zhuān)利名稱(chēng)：：化學(xué)法處理皂化廢堿液工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：化學(xué)法處理皂化廢堿液工藝，屬化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種應(yīng)用于環(huán)己烷生產(chǎn)環(huán)己酮過(guò)程中皂化廢堿液的化學(xué)法處理工藝。
背景技術(shù)：
：目前化學(xué)法處理皂化廢堿液是采用酸中和法包括硫酸中和，焦油粗分精餾，芒硝水萃取，萃取后的芒硝水的回收及萃取劑的回收等幾部分，此工藝流程復(fù)雜，投資大，且萃取劑的消耗大，COD去除率低，還可能造成新的污染，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化大生產(chǎn)有很大難度，所以國(guó)內(nèi)尚無(wú)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)的裝置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種工藝流程合理、技術(shù)可靠、設(shè)備投資小、可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、解決長(zhǎng)期以來(lái)處理皂化廢堿液的技術(shù)難題，起到保護(hù)環(huán)境作用的化學(xué)法處理皂化廢堿液工藝。本發(fā)明包括本發(fā)明公開(kāi)了化學(xué)法處理皂化廢堿液的工藝，包括1、在中和反應(yīng)器中先加濃度為40-75%wt的H^(V然后加入廢堿液，或酸堿同時(shí)加入，控制反應(yīng)溫度40-80°C;溶液ra值控制為2.0-3.O，廢堿液在尾氣洗滌塔內(nèi)噴淋下流進(jìn)入中和反應(yīng)器，中和反應(yīng)產(chǎn)生的氣相經(jīng)廢堿洗滌后排空，整個(gè)氣相系統(tǒng)密閉；2、反應(yīng)生成的混合物在分離器中分離，上層為焦油，下層為芒硝水，控制芒硝水的密度P=1200-1280kg/m3，PH=2-3;3、焦油與廢堿液進(jìn)行混合控制混合液的ra>7，經(jīng)增壓泵加壓至1.5-2.0MPa，混合液通過(guò)噴槍霧化進(jìn)入廢堿焚燒爐進(jìn)行焚燒處理；4、分離后的芒硝水C0D值在7-12X104mg/L，PH=2-3，經(jīng)反中和調(diào)整Kl在5-7，進(jìn)行真空蒸發(fā)結(jié)晶后經(jīng)離心干燥回收1%Na^0、調(diào)節(jié)殘液返回中和系統(tǒng)的流量以控制蒸發(fā)結(jié)晶濃縮殘液的COD《65X104mg/L實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的COD平衡，同時(shí)蒸發(fā)冷凝水去生化處理。本工藝的主要特點(diǎn)在于1、焦油進(jìn)行焚燒處理，降低了焚燒爐的油耗，同時(shí)解決了焦油的出路。2、芒硝水經(jīng)過(guò)反中和后，蒸發(fā)冷凝水達(dá)到生化處理要求。3、芒硝水經(jīng)過(guò)反中和后蒸發(fā)結(jié)晶，降低了設(shè)備材質(zhì)的要求等級(jí)，因此可以減少固定資產(chǎn)投資，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)周期。4、芒硝水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后的殘液返回中和系統(tǒng)，形成閉路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的C0D平衡，保證了付產(chǎn)品無(wú)水硫酸鈉的質(zhì)量。5、中和系統(tǒng)的氣相是一封閉系統(tǒng)，氣相通過(guò)洗滌后排空，解決了氣相的酸臭味對(duì)大氣的污染。以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例分六個(gè)部分進(jìn)行介紹。廢堿中和工藝條件1、加料方式廢堿用硫酸中和時(shí)，加料方式對(duì)中和反應(yīng)受控制的難易程度有直接影B向，正確的加料方式是將廢堿和硫酸同時(shí)加入，或先加酸后加堿。若加料方式不當(dāng)，則反應(yīng)器中極易出現(xiàn)大量泡沫，甚至無(wú)法控制。2、終點(diǎn)PH值廢堿中和時(shí)，必須控制終點(diǎn)ra《3，才能使焦油相與芒硝水相在分離器中很好地分層從而達(dá)到分離要求。但若ra值較小時(shí)，則芒硝水中的游離硫酸量又會(huì)過(guò)多，如此①過(guò)多消耗了硫酸②加重了對(duì)設(shè)備的腐蝕③芒硝水反中和時(shí)消耗堿量增加。因此中和反應(yīng)的ra控制在2-3，ra值與酸度的檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>從表中可以看出，實(shí)際生產(chǎn)中酸度是隨著ra值升高而降低。3、反應(yīng)溫度由于中和反應(yīng)的ra控制在2-3，所以反應(yīng)溫度高，對(duì)設(shè)備管線(xiàn)的腐蝕加劇，顯然反應(yīng)溫度盡量低些好；由于硫酸鈉的溶解度在>32.4t:時(shí)，隨溫度的升高而降低，且當(dāng)溫度《32.『C時(shí)，硫酸鈉就形成+水硫酸鈉，堵塞設(shè)備及管線(xiàn)；另外反應(yīng)溫度高，分離器中的芒硝水COD就高，見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>所以中和反應(yīng)溫度控制在40-55t:為宜。本發(fā)明實(shí)施例第二部分。中和效果及其影響因素中和效果主要用中和反應(yīng)后焦油量、芒硝水相中游離酸、芒硝水相COD等指標(biāo)表示，影響中和反應(yīng)效果的因素包括原料廢堿液的組成(含固量、游離堿、COD等)，硫酸濃度及用量、反應(yīng)溫度等。1、焦油量(i)焦油量與中和raPH>3時(shí)焦油與芒硝水相難以分離，當(dāng)PH《3時(shí)焦油量與ffl值關(guān)系不大，PH=1、2、3時(shí)其焦油量基本相同。(2)焦油量與廢堿液的組成焦油量與廢堿液的組成有關(guān)，其中含固量對(duì)焦油量的影響較大，含固量越高則焦油量越多。例如含固量為36-37%wt左右的廢堿液，每升廢堿液中和后焦油量為200-210ml，而含固量為42-45%wt左右的廢堿液，每升廢堿液中和后焦油量則為250ml左右。2、芒硝水相中和后芒硝水相COD主要與原料廢液的組成有關(guān)，其中廢堿含固量、廢堿COD為主要影響因素，硫酸濃度，中和反應(yīng)溫度也有影響。例含固量較高的廢堿液中和后芒硝水相COD大都為(8-10)X104mg/l左右，而含固量較低的廢堿液中和后芒硝水相COD則稍低些為(7-8)X104mg/l左右；另外硫酸濃度對(duì)芒硝水相COD的影響主要表現(xiàn)為生成芒硝水溶液的密度，生成芒硝水密度高則芒硝水的COD低，反之芒硝水密度低則芒硝水的COD高；中和溫度表現(xiàn)為中和溫度高，芒硝水的COD高，中和溫度低，則芒硝水的COD低。3、終點(diǎn)ra值與酸耗量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>為確保中和反應(yīng)后焦油相與芒硝水相獲得好的分層效果，同時(shí)考慮到物耗及腐蝕等問(wèn)題，宜控制終點(diǎn)PH在2.5-3.0之間。中和反應(yīng)的氣相在密封系統(tǒng)中，中和反應(yīng)器、分離器、芒硝水貯罐、焦油貯罐，四者之間有氣相平衡管，最后匯到一根氣相總管，進(jìn)入洗滌塔洗滌，洗滌塔采用填料塔，氣相通過(guò)時(shí)采用廢堿液進(jìn)行堿洗去除氣相中的低沸點(diǎn)酸，從而達(dá)到去除酸臭味的目的。本發(fā)明采用焦油與廢堿混合回?zé)?，提高了廢堿液的熱值，降低了廢堿焚燒爐的油耗。在工藝焦油與廢堿液相混合的體積比l:3.5-5，混合液的ra7-io;其次焚燒爐處理該混合液，油耗明顯下降，見(jiàn)下表純廢堿的耗油量kg/h220-242混合液的耗油量kg/h140-180反中和后蒸發(fā)結(jié)晶一般芒硝水的C0D通常為(7-12)X10Vg/l，這主要是由于水相中溶解部分有機(jī)物尤其是有機(jī)酸，而且芒硝水溶液本身對(duì)二元酸具有明顯的萃取作用，若不經(jīng)反中和直接蒸發(fā)結(jié)晶，則蒸出冷凝水COD通常比較高，一般在(1.5-2.0)X104mg/L左右，冷凝水無(wú)法達(dá)到生化處理要求，為此必須對(duì)中和后的芒硝水進(jìn)行反中和，使有機(jī)酸轉(zhuǎn)變成有機(jī)酸鈉鹽，這樣可以通過(guò)結(jié)晶濃縮后以殘液形式返回中和系統(tǒng)，下面是反中和后ra值與蒸發(fā)冷凝水COD的關(guān)系。反中和后ra值3.05.06.06.57.0冷凝水C0DX10Vg/11.51.130.4550.1730.16由此可見(jiàn)，中和后的芒硝水必須進(jìn)行反中和，調(diào)節(jié)芒硝水的K1至6.5-7.5之間，此時(shí)蒸發(fā)冷凝水COD《2000mg/l左右，達(dá)到生化處理的要求，蒸發(fā)冷凝水量相當(dāng)于廢堿液中的水量。蒸發(fā)結(jié)晶殘液返回中和系統(tǒng)隨著裝置的運(yùn)行周期增加，積累在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的有機(jī)酸鈉等雜質(zhì)不斷增多，時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)使離心出來(lái)的硫酸鈉產(chǎn)品的顏色變黃，為此必須將這一殘液排出系統(tǒng)，使系統(tǒng)的COD維持平衡，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此本發(fā)明在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的濃縮罐處將殘液排出至中和系統(tǒng)，控制濃縮罐上層殘液的COD《65X104mg/L就能確保產(chǎn)品質(zhì)量，排出的殘液在中和系統(tǒng)與酸重新進(jìn)行中和使之轉(zhuǎn)為焦油、芒硝水，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。殘液返回量mVh00.10.200.30芒硝水的C0DX104mg/l10.410.610.812.7產(chǎn)品顏色黃色微黃色白色白色由此可見(jiàn)，在殘液返回流量控制在O.2mVh，C0D《65X10、g/L情況下才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明工藝流程實(shí)用合理，技術(shù)可靠，設(shè)備投資小，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)處理皂化廢堿液的技術(shù)難題，起到了保護(hù)環(huán)境造福人類(lèi)的作用。權(quán)利要求化學(xué)法處理皂化廢堿液的工藝，其特征在于它主要包括①、在中和反應(yīng)器中先加濃度為40-75％wt的H2SO4，然后加入廢堿液，或酸堿同時(shí)加入，控制反應(yīng)溫度40-80℃，溶液PH值控制為2.0-3.0，廢堿液在尾氣洗滌塔內(nèi)噴淋下流進(jìn)入中和反應(yīng)器，中和反應(yīng)產(chǎn)生的氣相經(jīng)廢堿洗滌后排空，整個(gè)氣相系統(tǒng)密閉；②、反應(yīng)生成的混合物在分離器中分離，上層為焦油，下層為芒硝水，控制芒硝水的密度ρ＝1200-1280kg/m3，PH＝2-3；③、焦油與廢堿液進(jìn)行混合控制混合液的PH＞7，經(jīng)增壓泵加壓至1.5-2.0MPa，混合液通過(guò)噴槍霧化進(jìn)入廢堿焚燒爐進(jìn)行焚燒處理；④、分離后的芒硝水COD值在7-12×104mg/L，PH＝2-3，經(jīng)反中和調(diào)整PH在5-7，進(jìn)行真空蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)離心干燥回收Na2SO4，調(diào)節(jié)殘液返回中和系統(tǒng)的流量以控制蒸發(fā)結(jié)晶濃縮殘液的COD≤65×104mg/L，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的COD平衡，同時(shí)蒸發(fā)冷凝水去生化處理。全文摘要本發(fā)明屬化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種應(yīng)用于環(huán)己烷生產(chǎn)環(huán)己酮過(guò)程中皂化廢堿液的化學(xué)法處理工藝。包括在中和反應(yīng)器中酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣相經(jīng)堿吸收洗滌后排空；混合液在分離器中分離生成焦油相及芒硝水相；焦油去焚燒處理；芒硝水經(jīng)反中和去蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)離心干燥回收無(wú)水硫酸鈉；殘液返回中和反應(yīng)器。本發(fā)明工藝流程實(shí)用合理，技術(shù)可靠，設(shè)備投資小，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)處理皂化廢堿液的技術(shù)難題，起到了保護(hù)環(huán)境造福人類(lèi)的作用。文檔編號(hào)C01D5/00GK101734824SQ20081019440公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月4日優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日發(fā)明者王富績(jī)申請(qǐng)人:王富績(jī)