低成本回收dmf的廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工過程的廢水回收領(lǐng)域，尤其涉及一種低成本回收DMF的廢水處理 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] DMF即二甲基甲酰胺，既是一種用途極廣的化工原料，也是一種用途很廣的優(yōu)良的 溶劑，所以在化工工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)含有DMF的廢水需要進(jìn)行處理。
[0003] 為了保護(hù)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境，國內(nèi)外在降解低濃度DMAC、DMF廢水的問題上進(jìn)行了 長期和大量的研究工作，歸結(jié)起來，目前研究的治理方法主要有生化法、萃取-精餾法及精 餾法，而上述三種方法在應(yīng)用過程中各有利弊及其適用性，針對DMAC、DMF廢水治理技術(shù)研 究及應(yīng)用主要包括生化處理法、萃取-精餾法以及精餾法，前兩種方法均存在污染大、成本 高、效果不太明顯的現(xiàn)象。
[0004] 而精餾的工藝過程是在不斷汽化蒸發(fā)，同時(shí)不斷冷卻的過程中提純產(chǎn)品的過程， 在不斷汽化原料的過程中，需要消耗大量的熱量，然后改熱量又需要循環(huán)冷卻水降溫冷凝， 因此國內(nèi)現(xiàn)有的DMF精餾回收裝置，由于能耗高，回收處理費(fèi)用昂貴，使得工廠沒有直接經(jīng) 濟(jì)效益，故發(fā)明人結(jié)合在蒸發(fā)行業(yè)積累的大量經(jīng)驗(yàn)，利用DMF與水的混合體系在濃度逐漸 上升的過程中，沸點(diǎn)值也同步上升的特性，運(yùn)用MVR的壓縮升溫工藝，研究開發(fā)了適用于低 濃度DMF提純的工藝路線和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的低成本 回收DMF的廢水處理系統(tǒng)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種低成本回收DMF的廢水處理系統(tǒng)，包括濃縮單元 濃縮、精餾單元精餾以及脫酸單元脫酸三步處理；所述濃縮單元包括原料罐、預(yù)熱器、降膜 蒸發(fā)器、MVR壓縮機(jī)組以及濃縮塔；所述精餾單元包括汽化器、精餾塔、冷凝器、再沸器以及 第一回流罐；所述脫酸單元包括脫酸塔、脫酸冷凝器、脫酸回流罐、脫酸再沸器以及DMF冷 凝器；
[0007]S1、濃縮單元的工藝步驟包括：
[0008]S11、原料預(yù)熱：原料罐中的原料液以及工業(yè)用水同時(shí)加入到預(yù)熱器混合，并進(jìn)行 加熱處理；
[0009]S12、循環(huán)濃縮提純：加熱后的原料液進(jìn)入到濃縮塔中進(jìn)行濃縮，濃縮塔塔底濃縮 液由循環(huán)栗打入降膜蒸發(fā)器進(jìn)行加熱分離，降膜蒸發(fā)器塔底的濃縮液再次打回濃縮塔循環(huán) 濃縮，直至濃度達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入下一工段；
[0010]S13、二次蒸汽利用：濃縮塔塔頂?shù)恼羝M(jìn)入MVR壓縮機(jī)組，提高溫度和壓力后返 回降膜蒸發(fā)器提供熱量，同時(shí)，降膜蒸發(fā)器中不斷通入鮮蒸汽；
[0011]S2、精餾單元的工藝步驟包括：
[0012]S21、去重組分雜質(zhì)：濃縮塔內(nèi)濃度達(dá)標(biāo)的濃縮液被汽化栗打入汽化器中，汽化后 的塔頂輕組分進(jìn)入精餾塔中，殘留在塔底的重組分雜質(zhì)由離心機(jī)分離，固體殘?jiān)槌鐾馀牛?DMF母液回流入脫酸單元中；
[0013]S22、精餾提純：輕組分從精餾塔中間位置進(jìn)料板進(jìn)入，經(jīng)過加熱后，塔頂氣體經(jīng)過 精餾冷凝器后進(jìn)入精餾回流罐，最后回流到精餾塔內(nèi)進(jìn)一步提純，塔釜液體經(jīng)過精餾再沸 器再次加熱后回流入精餾塔進(jìn)一步提純，純度達(dá)到99%后的濃縮液從精餾塔中抽出進(jìn)入下 一工段；
[0014]S3、脫酸單元的工藝步驟包括：
[0015]S31、PVP回收：純度達(dá)到99%的濃縮液從脫酸塔中間位置的進(jìn)料板進(jìn)入，經(jīng)過脫 酸處理后的塔頂組分進(jìn)入脫酸冷凝器冷凝回流進(jìn)入脫酸回流罐，脫酸回流罐中的純度達(dá)標(biāo) PVP進(jìn)行回收，純度不達(dá)標(biāo)的組分回流入脫酸塔內(nèi)；
[0016]S32、DMF成品回收：在脫酸塔中間偏下位置開設(shè)有母液回流口以及成品出料口， S21中的DMF母液從母液回流口進(jìn)入脫酸塔脫酸，檢測DMF濃度達(dá)標(biāo)后，抽出經(jīng)DMF冷凝器 冷卻后儲存再利用；
[0017]S33、釜?dú)埻馀牛好撍崴臍埩粑镞M(jìn)行離心分離，離心分離后的液相進(jìn)入脫酸 再沸器加熱，再回流入脫酸塔，離心分離后的固相以釜?dú)埿问酵馀胚M(jìn)行進(jìn)一步處理；步驟 S31-S33同時(shí)進(jìn)行。
[0018] 其中，所述濃縮單元還包括防止大液滴從二次蒸汽出口飛濺出去的高效除沫器， 所述高效除沫器設(shè)置在濃縮塔塔頂與MVR壓縮機(jī)組的連接管道上，所述高效除沫器，所述 高效除沫器的筒體內(nèi)設(shè)置有絲網(wǎng)除沫器以及旋流板式除沫器，所述高效除沫器塔底進(jìn)料， 塔頂出料，絲網(wǎng)除沫器設(shè)置在旋流板式除沫器與出氣口之間。
[0019] 其中，所述濃縮單元還包括對二次蒸汽進(jìn)行徹底分離的二次蒸汽分離器，所述二 次蒸汽分離器設(shè)置在高效除沫器與MVR壓縮機(jī)組的連接管道上，所述二次蒸汽分離器的筒 體內(nèi)設(shè)置有多塊折流板，所述多塊折流板設(shè)置在筒體的中間偏上位置，所述二次蒸汽分離 器的塔底進(jìn)料、塔頂出料。
[0020] 其中，所述濃縮單元還包括兩組防止泡沫夾帶料液的除霧裝置，所述一組除霧裝 置設(shè)置在高效除沫器與濃縮塔之間，另一組除霧裝置設(shè)置在二次蒸汽分離器與MVR濃縮機(jī) 組之間。
[0021] 其中，所述除霧裝置的通體內(nèi)設(shè)置有絲網(wǎng)除沫器以及折流板，筒體上的循環(huán)進(jìn)口 設(shè)置在筒體的中間位置，循環(huán)出口設(shè)置在靠近塔底位置，除霧裝置的出氣口設(shè)置在塔頂，所 述絲網(wǎng)除沫器以及折流板由上而下設(shè)置在出氣口與循環(huán)進(jìn)口之間。
[0022] 其中，S12中換熱后的冷凝蒸汽作為S11中預(yù)熱器的加熱介質(zhì)，冷凝蒸汽的余熱為 混合原料液初步加熱。
[0023] 其中，所述濃縮單元與精餾單元之間設(shè)置有余量緩沖空間，通入的加熱蒸汽量最 大達(dá)到設(shè)計(jì)正常通氣量的120%，最小達(dá)到設(shè)計(jì)正常通氣量的60%。
[0024] 其中，S11原料罐中的原料液成分包括15-20%的DMF、0. 1% ±0.05%的三氯甲烷 以及微量分解物，原料液中不含無機(jī)鹽；S32中最終儲存的DMF成品濃度為99. 9%。
[0025] 其中，該廢水處理系統(tǒng)為比例微積分PID控制的內(nèi)循環(huán)式系統(tǒng)，比例微積分PID控 制的內(nèi)循環(huán)式系統(tǒng)包括由邏輯控制器PLC控制的降膜蒸發(fā)器、MVR壓縮機(jī)組、濃縮塔、精餾 塔以及脫酸塔。
[0026] 其中，該廢水處理系統(tǒng)還包括盡量降低濃縮單元與精餾單元溫度的真空栗組，所 述真空栗組分別將降膜蒸發(fā)器的殼程、精餾冷凝器的殼程、精餾回流罐的殼程、脫酸冷凝器 的殼程以及脫酸回流罐的殼程抽真空處理。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的低成本回收DMF的廢水處理系統(tǒng)，采用MVR濃縮加精餾 法回收低濃度DMF的方法，解決了低濃度DMF廢水降解難、溶劑流失，回收能耗大、運(yùn)行費(fèi)用 高、回收溶劑品質(zhì)不高等難題，真正實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放及生產(chǎn)原料的回收，本發(fā)明具有使 熱能利用更加充分，同時(shí)新鮮蒸汽消耗量較小，運(yùn)行費(fèi)用低，并且流程簡單、操作方便、設(shè)備 緊湊、占地面積小、所需空間也小，在治理低濃度DMF廢水的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)廢水的零排放及生 產(chǎn)原料的回收，適于廣泛應(yīng)用于處理低濃度DMF廢水的工藝過程中。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明低成本回收DMF的廢水處理系統(tǒng)的框架流程圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明低成本回收DMF的廢水處理系統(tǒng)的工藝流程圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明高效除沫器的設(shè)備圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明二次蒸汽分離器的設(shè)備圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明除霧裝置的設(shè)備圖。
[0034] 主要元件符號說明如下：
[0035] V01、原料罐 V02、精餾回流罐
[0036]V03、脫酸回流罐 T01、濃縮塔
[0037]T02、精餾塔 T03、脫酸塔
[0038]E01、預(yù)熱器 E02、降膜蒸發(fā)器
[0039]E03、汽化器 E04、精餾冷凝器
[0040]E05、精餾再沸器 E06、脫酸冷凝器
[0041]E07、脫酸再沸器 C01、MVR壓縮機(jī)組
[0042]T04、高效除沫器 T041、第一絲網(wǎng)除沫器
[0043]??42、旋流板式除沫器 T05、二次蒸汽分離器
[0044]T051、第一折流板 T06、除霧裝置
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