專利名稱：含苯酚的水的處理方法和處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用共沸蒸餾塔對(duì)含苯酚的水進(jìn)行處理的方法及其 處理設(shè)備。更具體地說，涉及以下的含苯酚的水的處理方法及其處理 設(shè)備對(duì)于在水的共沸劑存在下共沸蒸餾處理含苯酚的水的共沸蒸餾 塔，通過在來自設(shè)于該共沸蒸餾塔塔頂?shù)撵o置分離槽的排水管線上設(shè) 置自動(dòng)氣相色譜裝置，利用該自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)監(jiān)控該排水中的 苯酚濃度，盡早發(fā)現(xiàn)排水中苯酚濃度的變化，由此控制該共沸蒸餾塔 的運(yùn)轉(zhuǎn)，將排水中的苯酚濃度穩(wěn)定地抑制在低濃度。
背景技術(shù)：
對(duì)于在酸催化劑的存在下使苯酚和丙酮反應(yīng)，對(duì)所得的反應(yīng)產(chǎn)物 進(jìn)行處理的方法，己公開了如下的苯酚與丙酮的反應(yīng)產(chǎn)物的處理方 法在第l蒸餾處理步驟中，將反應(yīng)產(chǎn)物分離成含有未反應(yīng)的苯酚和 雙酚A的塔底物(I)、以及含有未反應(yīng)的苯酚、未反應(yīng)的丙酮和水的塔 頂物(I)，在第2蒸餾處理步驟中，將塔頂物(I)分離成含有未反應(yīng)的苯 酚和水的塔底物(II)、以及含有丙酮的塔頂物(II)，在第3蒸餾處理步 驟中，進(jìn)一步將第2蒸餾處理步驟得到的塔底物(II)分離成含有苯酚的塔底物(in)、以及含有水的塔頂物(m)(例如參照專利文獻(xiàn)i)。還公開了在共沸劑的存在下對(duì)含苯酚的排水進(jìn)行共沸蒸餾，分離、回收苯酚的排水處理方法(例如參照專利文獻(xiàn)2)。在使用共沸蒸餾塔、在水的共沸劑的存在下對(duì)苯酚和水的混合液 進(jìn)行處理的方法中，通過分離成含苯酚的塔底物以及含有水和共沸劑 的塔頂物進(jìn)行，但在該使用共沸蒸餾塔的處理方法中，最大的注意點(diǎn) 在于不要使苯酚流出塔頂部分。如果苯酚流出塔頂部分，則最終苯酚混入到排水中。通常，作為共沸蒸餾塔的控制， 一般是用設(shè)置在塔內(nèi) 的溫度計(jì)探測(cè)塔內(nèi)組成，控制流出成分，但流出到塔頂?shù)?、需要進(jìn)行管理的苯酚濃度是ppm級(jí)，在塔頂溫度的溫度下控制流出的苯酚的濃 度是極為困難的。另外，在共沸蒸餾塔的塔頂部分設(shè)置用于分離共沸劑和水的靜置 分離槽(沉降器)，為了分離共沸劑和水，必須在該靜置分離槽內(nèi)停留 數(shù)十分鐘，因此，如果苯酚流出塔頂部分，靜置分離槽內(nèi)的苯酚濃度 會(huì)升高，不久高苯酚濃度的排水會(huì)從靜置分離槽流出。通過共沸蒸餾塔處理的含苯酚的排水在排放到海洋或河流之前， 通常在工廠內(nèi)設(shè)置的活性污泥槽中進(jìn)行活性污泥處理。因此，含有高 濃度苯酚的排水一旦供給活性污泥槽，則活性污泥立即死亡，苯酚未 經(jīng)處理即作為排水進(jìn)行排放，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大影響。該問題并不只限于活性污泥槽等排水處理設(shè)備的問題，會(huì)出現(xiàn)車 間裝置全部、最壞的情況是工廠全部長時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，蒙受巨 大損失。為了避免該問題，為了對(duì)含有高濃度的苯酚的排水進(jìn)行處理，通常進(jìn)行以下的操作在共沸蒸餾塔的下游追加液液提取設(shè)備(提取蒸 餾塔)，或暫時(shí)在排水罐中儲(chǔ)存含苯酚的排水，確認(rèn)排水罐的苯酚濃度 之后再送至活性污泥處理設(shè)備中。這些對(duì)策均不經(jīng)濟(jì)，在共沸蒸餾塔 僅在很短的時(shí)間內(nèi)變動(dòng)，排水罐的苯酚濃度升高，超過活性污泥處理 可接受的苯酚濃度的情況下，必須將排水罐中的排水再次通過共沸蒸 餾塔處理，工程繁雜。專利文獻(xiàn)l:日本特開平6-135874號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-107748號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決上述狀況下的問題而設(shè)，其目的在于提供含苯酚的水的處理方法及其處理設(shè)備，該方法是對(duì)于在水的共沸劑存在下共沸蒸餾處理含苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過監(jiān)控由設(shè)在該共沸蒸餾塔塔頂?shù)撵o置分離槽排出的排水中的苯酚濃度，盡早發(fā)現(xiàn)排水中苯酚濃 度的變化，由此控制該共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣，下游一側(cè)不需要液 液提取設(shè)備(提取蒸餾塔)等，即可以將排水中的苯酚濃度穩(wěn)定地抑制 在低濃度。本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過用 自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)監(jiān)控由設(shè)在共沸蒸餾塔塔頂?shù)撵o置分離槽排 出的排水中的苯酚濃度，盡早發(fā)現(xiàn)排水中苯酚濃度的變化，由此可以 控制共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)，將排水中的苯酚濃度穩(wěn)定地抑制在低濃度， 并根據(jù)該認(rèn)識(shí)完成了本發(fā)明。艮卩，本發(fā)明的內(nèi)容如下(1) .含苯酚的水的處理方法，其特征在于對(duì)于在水的共沸劑存 在下共沸蒸餾含苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過在來自設(shè)于該共沸蒸餾 塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽的排水管線上設(shè)置自動(dòng)氣相色譜裝置，利用 該自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)測(cè)定該排水中的苯酚濃度，進(jìn)行監(jiān)控，由此 控制共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) .上述(l)所述的含苯酚的水的處理方法，其中，共沸劑是選自 二甲苯、甲苯、苯、環(huán)己垸、異丙苯和乙基苯的至少一種共沸劑。(3) .上述(l)所述的含苯酚的水的處理方法，其中，在向自動(dòng)氣相 色譜裝置供給測(cè)定樣品的管線上具有凝聚過濾器。(4) .含苯酚的水的處理設(shè)備，該設(shè)備具有共沸蒸餾塔；設(shè)于該共 沸蒸餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽；以及在來自該分離槽的排水管線上 的、用于測(cè)定排水中苯酚濃度的自動(dòng)氣相色譜裝置。(5) .上述(4)所述的含苯酚的水的處理設(shè)備，該處理設(shè)備還在向自動(dòng)氣相色譜裝置供給測(cè)定樣品的管線上具有凝聚過濾器。附圖簡述

圖1是本發(fā)明的含苯酚的水的處理方法的一個(gè)例子的流程圖。符號(hào)說明1:共沸蒸餾塔 2:塔頂凝結(jié)器 3:靜置分離槽 4:共沸劑 5:水6:凝聚過濾器7:自動(dòng)氣相色譜裝置8:排水罐9:排水罐10:活性污泥處理設(shè)備11:再沸器A:含苯酚的水B:共沸劑與水的混合蒸汽C:苯酚FIC-1:自動(dòng)流量調(diào)節(jié)器 FIC-2:排出流量調(diào)節(jié)器 FIC-3:回流流量調(diào)節(jié)器 FIC-4:排出流量調(diào)節(jié)器 TI:溫度計(jì) TIC:自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器 LIC:液面調(diào)節(jié)器實(shí)施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的含苯酚的水的處理方法的特征在于對(duì)于在水的共沸劑 存在下共沸蒸餾含苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過在來自設(shè)于該共沸蒸 餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽的排水管線上設(shè)置自動(dòng)氣相色譜裝置，利 用該自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)測(cè)定排水中的苯酚濃度，進(jìn)行監(jiān)控，由此控制共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明中使用的測(cè)定苯酚的自動(dòng)氣相色譜裝置是常規(guī)裝置，只要是可設(shè)定以ppm級(jí)對(duì)苯酚進(jìn)fi^分析的分離柱和運(yùn)轉(zhuǎn)條件的裝置即可，沒有特別限定。這里，自動(dòng)氣相色譜裝置是指不經(jīng)人手而自動(dòng)取樣、自動(dòng)進(jìn)行分 析的氣相色譜裝置。實(shí)際上，在以下的實(shí)施例和比較例中，通過以下所示的自動(dòng)氣相 色譜裝置實(shí)施分析。具體來說，使用橫河電機(jī)(株)制造的分析儀型GC8A和處理器型GC8P以及FID (氫焰離子化檢測(cè)器)進(jìn)行分析，在 恒溫槽溫度105。C下、使用氮作為載氣、使用YGC-5181G-1902、 YGC-5171B-1810作為柱型號(hào)進(jìn)行分析。在送至自動(dòng)氣相色譜裝置的取樣液中有時(shí)混有游離的微量共沸 劑。混入共沸劑，則游離的共沸劑成為引起自動(dòng)氣相色譜裝置分析誤 差的原因。具體來說，游離的共沸劑的液滴供給自動(dòng)氣相色譜裝置， 則游離共沸劑中含有較多的苯酚，因此，盡管實(shí)際液體中苯酚濃度不 高，但自動(dòng)氣相色譜裝置的分析結(jié)果則給出苯酚濃度異常高的結(jié)果， 必須注意這一點(diǎn)。如上所述，如果用活性污泥裝置處理高濃度的苯酚 排水，會(huì)發(fā)生使活性污泥死亡的重大問題，因此，必須再次用另外的 手動(dòng)氣相色譜裝置實(shí)施苯酚分析，直至判定苯酚濃度沒有問題才可將 排水的目的地切換至排水罐。為避免上述問題，優(yōu)選在向自動(dòng)氣相色譜裝置供給測(cè)定樣品的管 線上設(shè)置凝聚過濾器。通過設(shè)置該凝聚過濾器，可以通過該^l聚過濾 器將微量混入到測(cè)定樣品中的游離共沸劑除去，然后向自動(dòng)氣相色譜 裝置供給測(cè)定樣品，可以防止自動(dòng)氣相色譜裝置由于共沸劑而引起的 分析誤差。通過該凝聚過濾器捕集的共沸劑可以循環(huán)至上述靜置分離該凝聚過濾器只要可發(fā)揮捕集游離共沸劑的功能即可，沒有特別 限定，例如有CUNO制造的筒式濾器(l pm，纖維素樹脂)。本發(fā)明使用的水的共沸劑可以是選自二甲苯、甲苯、苯、環(huán)己烷 和乙基苯中的至少一種，其中，乙基苯最為經(jīng)濟(jì)，優(yōu)選。本發(fā)明中使用的共沸蒸餾塔沒有特別限定，可以直接使用通常用 于蒸餾的蒸餾塔，可以是填充式蒸餾塔，也可以是多層塔盤式蒸餾塔。該共沸蒸餾塔的通常運(yùn)轉(zhuǎn)條件是在塔內(nèi)壓力70-80 kPa-A左右的減 壓下、在塔底溫度160-170°C、塔頂溫度80-90。C、回流比(R/D) 2-2.5左右下運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明中，通過連續(xù)測(cè)定排水中苯酚濃度的自動(dòng)氣相色譜裝置進(jìn) 行監(jiān)控、從而控制共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)的方法例如可按照以下要點(diǎn)進(jìn) 行。艮P，以15分鐘間隔對(duì)測(cè)定樣品取樣，在自動(dòng)氣相色譜裝置中測(cè) 定其苯酚濃度。將苯酚的上限允許濃度設(shè)定為200ppm質(zhì)量，檢測(cè)出 以15分鐘的間隔測(cè)定的苯酚濃度為上述上限允許濃度的一半左右的 100 ppm時(shí)，將共沸蒸餾塔的回流比相對(duì)最初的設(shè)定值提高0.01左右 進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，然后監(jiān)測(cè)苯酚濃度的推移。即使這樣苯酚濃度還升高時(shí)， 將回流比進(jìn)一步提高O.Ol左右進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。需說明的是，即使調(diào)節(jié)回流 比也未見改善時(shí)，則通過將共沸蒸餾塔塔底溫度的設(shè)定值降低、或者 減少供給的苯酚含量來調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。如上所述，通過自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)地對(duì)苯酚濃度進(jìn)行分析， 監(jiān)控該自動(dòng)氣相色譜裝置的檢測(cè)值(分析)的變化，通過控制供給共沸 蒸餾塔的含苯酚的水的供給量、塔底溫度、回流比等，下游不需要液 液提取設(shè)備(提取蒸餾塔)等，即可以將排水中的苯酚濃度穩(wěn)定地控制 在低濃度，進(jìn)行含苯酚的水的處理。下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的含苯酚的水的處理方法進(jìn)行說明。 圖1是本發(fā)明的含苯酚的水的處理方法的一個(gè)例子。 首先，被處理的含苯酚的水A經(jīng)由自動(dòng)流量調(diào)節(jié)器(FIC-1)供給共 沸蒸餾塔l。在共沸蒸餾塔l中，通過再沸器ll加熱，同時(shí)通過自動(dòng) 溫度調(diào)節(jié)器(TIC)將塔底溫度控制在規(guī)定溫度。由共沸蒸餾塔1的塔頂排出的共沸劑和水的混合蒸汽B通過塔頂凝結(jié)器2凝結(jié)，然后供給靜置分離槽3，靜置分離成共沸劑4和水5。 共沸劑4以規(guī)定的回流比(排出流量調(diào)節(jié)器FIC-2/回流流量調(diào)節(jié)器 FIC-3)回流至共沸蒸餾塔1的上部，水5作為排水，通過靜置分離槽 3的液面調(diào)節(jié)器(LIC)、排出流量調(diào)節(jié)器(FIC-2)送至排水罐8、 9或活 性污泥處理設(shè)備IO。另一方面，由共沸蒸餾塔l的塔底排出苯酚C。排水管線上設(shè)置用于自動(dòng)對(duì)微量的排水進(jìn)行取樣、連續(xù)測(cè)定排水 中的苯酚濃度的自動(dòng)氣相色譜裝置7。向該自動(dòng)氣相色譜裝置7供給 樣品的管線上優(yōu)選設(shè)置凝聚過濾器6。排水中的苯酚濃度如果在規(guī)定值以下，則作為正常管線，排水直 接供給活性污泥處理設(shè)備10，但由于某些原因，自動(dòng)氣相色譜裝置測(cè) 定的排水中的苯酚濃度超過規(guī)定值時(shí)，該排水先儲(chǔ)存在排水罐8或9 中。再次測(cè)定排水罐中的苯酚濃度，如果苯酚濃度確實(shí)超過規(guī)定的值， 則排水罐8、 9中的排水再循環(huán)至共沸蒸餾塔1。如果可以確認(rèn)該苯酚 濃度確實(shí)在規(guī)定值以下，則將排水罐8、 9中的排水供給活性污泥處 理設(shè)備10。本發(fā)明還提供含苯酚的水的處理設(shè)備，該處理設(shè)備具有共沸蒸餾 塔；設(shè)于該共沸蒸餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽；以及在來自該分離槽 的排水管線上的、用于測(cè)定排水中苯酚濃度的自動(dòng)氣相色譜裝置。基于上述所說明的理由，更優(yōu)選該含苯酚的水的處理設(shè)備中，在 向自動(dòng)氣相色譜裝置供給測(cè)定樣品的管線上具有凝聚過濾器。實(shí)施例下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些例 子的任何限定。實(shí)施例1將含苯酚的水(30%質(zhì)量苯酚、70%質(zhì)量水)以5噸/小時(shí)、以乙基苯作為共沸劑用共沸蒸餾塔處理。共沸蒸餾塔在減壓(70 kPa-A)下、 將塔底溫度控制在168°C。塔頂溫度為81-82t:。以1.5噸/小時(shí)從塔底排出苯酚，乙基苯和水以共沸組成的形式由 塔頂排出，通過塔頂凝結(jié)器凝結(jié)，然后用靜置分離槽靜置分離乙基苯 和水。將分離的水作為排水送至排水處理設(shè)備(活性污泥設(shè)備)p.5噸 /小時(shí)，年排水量約30千噸)。經(jīng)由凝聚過濾器(l pm濾器，纖維素樹脂)，用自動(dòng)氣相色譜裝置， 對(duì)來自該排水管線的排水取樣液連續(xù)分析苯酚濃度。監(jiān)控該自動(dòng)氣相 色譜裝置的檢測(cè)值(分析)的變化，控制對(duì)共沸蒸餾塔的供給量、溫度、 回流比等，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年。結(jié)果， 一年期間，排水的苯酚濃度可以保 持200ppm質(zhì)量以下，可以不經(jīng)排水罐直接送至排水處理設(shè)備中。另 外，自動(dòng)氣相色譜裝置的分析值未見異常值。實(shí)施例2在排水管線的排水取樣管線上不設(shè)置凝聚過濾器，除此以外與實(shí) 施例1同樣，用共沸蒸餾塔處理。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年。期間每個(gè)月有一次 左右觀測(cè)到苯酚濃度的高峰值。此時(shí)再次取樣，在用另外的手動(dòng)氣相 色譜裝置確認(rèn)苯酚濃度沒有問題之前，進(jìn)行將排水的目的地由活性污 泥設(shè)備(排水處理設(shè)備)切換至排水罐的操作，所需時(shí)間為3小時(shí)。比較例1不具有自動(dòng)氣相色譜裝置，除此之外與實(shí)施例l同樣，用共沸蒸 餾塔進(jìn)行處理。塔頂溫度為81-82°C，無變化地運(yùn)轉(zhuǎn)一年。排水先送 至排水罐，對(duì)罐液取樣，通過手動(dòng)氣相色譜進(jìn)行分析，如果苯酚濃度 為排水處理設(shè)備可接受的200 ppm質(zhì)量以下，則送至排水處理設(shè)備(污 泥處理設(shè)備)中，除此之外則用共沸蒸餾塔重處理。 一年的重處理量約 為排水量總體的十分之一(約3000噸)，用于處理該排水的操作換算成 蒸汽(5Q0 kcal/噸-蒸汽)上升至約4000噸/年。產(chǎn)業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供含苯酚的水的處理方法及其處理設(shè)備，該方法是對(duì) 于在水的共沸劑存在下共沸蒸餾處理含苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過 監(jiān)控由設(shè)在該共沸蒸餾塔塔頂?shù)撵o置分離槽排出的排水中的苯酚濃 度，盡早發(fā)現(xiàn)排水中苯酚濃度的變化，由此控制該共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)， 這樣，下游一側(cè)不需要液液提取設(shè)備(提取蒸餾塔)等，即可以將排水 中的苯酚濃度穩(wěn)定地抑制在低濃度。
權(quán)利要求
1.含苯酚的水的處理方法，其特征在于對(duì)于在水的共沸劑存在下共沸蒸餾含有苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過在來自設(shè)于該共沸蒸餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽的排水管線上設(shè)置自動(dòng)氣相色譜裝置，利用該自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)測(cè)定該排水中的苯酚濃度，進(jìn)行監(jiān)控，由此控制共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. 權(quán)利要求l的含苯酚的水的處理方法，其中，共沸劑是選自二 甲苯、甲苯、苯、環(huán)己垸、異丙苯和乙基苯的至少一種共沸劑。
3. 權(quán)利要求l的含苯酚的水的處理方法，其中，在向自動(dòng)氣相色 譜裝置供給測(cè)定樣品的管線上設(shè)有凝聚過濾器。
4. 含苯酚的水的處理設(shè)備，該設(shè)備具有共沸蒸餾塔；設(shè)于該共 沸蒸餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽；以及在來自該分離槽的排水管線上 的、用于測(cè)定排水中苯酚濃度的自動(dòng)氣相色譜裝置。
5. 權(quán)利要求4的含苯酚的水的處理設(shè)備，該處理設(shè)備還在向自 動(dòng)氣相色譜裝置供給測(cè)定樣品的管線上具有凝聚過濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及含苯酚的水的處理方法及其處理設(shè)備，該方法是對(duì)于在水的共沸劑存在下共沸蒸餾含苯酚的水的共沸蒸餾塔，通過在來自設(shè)于該共沸蒸餾塔塔頂?shù)乃旍o置分離槽的排水管線上設(shè)置自動(dòng)氣相色譜裝置，利用該自動(dòng)氣相色譜裝置連續(xù)測(cè)定該排水中的苯酚濃度，進(jìn)行監(jiān)控，盡早發(fā)現(xiàn)排水中苯酚濃度的變化，由此控制該共沸蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣，下游一側(cè)不需要液液提取設(shè)備(提取蒸餾塔)等，即可以將排水中的苯酚濃度穩(wěn)定地抑制在低濃度。
文檔編號(hào)B01D3/36GK101336210SQ20068005192
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者兒玉正宏, 吉富一之, 增田修一 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社