銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　喹啉衍生物在醫(yī)藥、食品、添加劑等方面應(yīng)用日益普遍，應(yīng)用苯胺和丙酮實(shí)施環(huán)化合成過(guò)程中，因環(huán)化溫度較高，丙酮在滴加進(jìn)入反響系統(tǒng)后，會(huì)疾速汽化，局部未反響的丙酮和反響過(guò)程中構(gòu)成的水別離出反響體系，由于丙酮和水可以完整混溶，必需經(jīng)過(guò)精餾對(duì)工藝生成水實(shí)施處置，處置后的丙酮實(shí)施回用，工藝反響生成水別離后進(jìn)入廢水系統(tǒng)實(shí)施處置，由于此工藝的反響水中丙酮含量在23%~28%，研討工藝生成水的丙酮回收辦法對(duì)相同工藝的產(chǎn)品可持續(xù)開(kāi)展也有積極的作用，對(duì)節(jié)能減排有重要意義。

　　1、工藝廢水的根本狀況

　　此工藝的反響水中丙酮含量在23%~28%，含有0.5%的甲苯，其他為水。同時(shí)因反響過(guò)程中采用有機(jī)酸為催化劑，生成水的pH顯酸性，反響生成水和丙酮構(gòu)成的混合物的丙酮濃度25%左右。假如不能將丙酮從水中最大限度的別離出來(lái)，會(huì)形成原料的糜費(fèi)，同時(shí)加大工業(yè)廢水處理過(guò)程的物化處置費(fèi)用，形成能源糜費(fèi)。

　　2、含丙酮水溶液的丙酮回收相關(guān)技術(shù)報(bào)道

　　目前國(guó)內(nèi)丙酮?jiǎng)e離的辦法有萃取精餾法、鹽效萃取法、浸透汽化法等。有材料報(bào)道連續(xù)精餾法回收丙酮，如曹宇鋒等采用復(fù)合精餾法回收丙酮的研討，進(jìn)料中丙酮質(zhì)量含量為8%，同時(shí)含有27%的醋酸、64.7%的水，精餾塔段采用浮閥板式構(gòu)造，提餾段采用拉西環(huán)填料，理論塔板為41塊，進(jìn)料在30~35塊，回流比為2，釜溫控制在101~103.5℃，塔頂控制溫度為48~52.7℃，塔頂質(zhì)量分?jǐn)?shù)和收率到達(dá)99.08%和98.71%;有相關(guān)材料報(bào)道的微負(fù)壓精餾回收丙酮，如李英棟等采用微負(fù)壓精餾法回收丙酮溶媒，在進(jìn)料中丙酮質(zhì)量含量為50%，回流比為1.33，填料高度為6m，在-0.03MPa的壓力下實(shí)施精餾別離，丙酮廢品含量為99.5%，廢水中丙酮含量小于0.5%，塔頂溫度控制在45.8℃，采用真空驅(qū)動(dòng)負(fù)壓。應(yīng)用鹽效應(yīng)對(duì)丙酮的回收，如柯凌進(jìn)等采用的應(yīng)用鹽效應(yīng)對(duì)丙酮溶媒回收的改良，丙酮水溶液含有鹽酸，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15的氫氧化鈉溶，132L對(duì)1000L丙酮水溶液中和，調(diào)理pH到7.0~7.5，應(yīng)用溶鹽法的鹽效應(yīng)能提升丙酮-水的相對(duì)揮發(fā)度，丙酮的含量到達(dá)99%以上，比普通精餾法的丙酮含量提升0.37%，均勻水分降低0.27%。

　　3、連續(xù)精餾法回收合成喹啉衍生物過(guò)程中的工藝廢水中丙酮

　　依據(jù)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的工藝反響水量和環(huán)化工藝的請(qǐng)求，設(shè)計(jì)精餾塔丙酮出塔質(zhì)量含量到達(dá)≥99%以上，廢水中丙酮含量≤4‰。，進(jìn)料量按1.0t/h。

　　剖析辦法：采用氣相色譜柱對(duì)原料、塔頂、塔底樣品實(shí)施剖析，檢測(cè)器為熱導(dǎo)池，載氣為氫氣，柱子為Φ4mm×1mm×1000mm，柱溫為150℃，汽化室溫度為180℃，檢測(cè)室溫度為180℃。

　　依據(jù)生產(chǎn)的技術(shù)請(qǐng)求對(duì)丙酮精餾實(shí)施選擇，本公司原設(shè)計(jì)了負(fù)壓條件下丙酮的間歇精餾，該設(shè)備蒸餾塔直徑為φ600，采用波紋絲網(wǎng)填料，填料高度為10m，總體高度為12m，依照每米填料按4個(gè)理論塔板計(jì)算，相當(dāng)于40個(gè)塔板，采用塔頂冷凝器冷卻后實(shí)施回流，回流比前期為3，后期為5，前期精餾的丙酮含量可到達(dá)97%~98%，但后期在塔釜丙酮含量降低時(shí)，塔頂丙酮含量降低，精餾含量不穩(wěn)定，日處置丙酮水量?jī)H12m3。本次設(shè)計(jì)為連續(xù)精餾工藝，為確保生產(chǎn)平安，采用常壓精餾，本精餾塔采用XK型斜孔篩板塔板，塔板數(shù)量依據(jù)原填料塔的理論塔板數(shù)和相關(guān)材料的引見(jiàn)實(shí)施逐板計(jì)算法實(shí)施計(jì)算，并參照(常壓下丙酮精餾塔的理論級(jí)數(shù)-回流比關(guān)系圖)實(shí)施初步設(shè)計(jì)。

　　選用回流比為6，塔徑選用φ800，塔板數(shù)為55板，提餾段為19-21層，精餾段為36-35層，板間距300mm，為降低高度放進(jìn)車間，將塔體分兩段，兩段分別為1號(hào)塔14.1m，2號(hào)塔為12.3m。將1號(hào)塔底部和再沸器銜接，從1號(hào)塔第19層塔板上部進(jìn)料，經(jīng)過(guò)再沸器加熱后，丙酮?dú)怏w進(jìn)入2號(hào)塔底部，2號(hào)塔頂部蒸餾進(jìn)來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)火凝器后進(jìn)入接納罐，經(jīng)過(guò)泵保送到塔頂實(shí)施回流，同時(shí)回流量依據(jù)塔底溫度和回流控制閥實(shí)施調(diào)控，和回流閥并聯(lián)有采出調(diào)理閥，依據(jù)塔頂濃度實(shí)施控制采出大小;在2號(hào)塔底部有回流泵，將2號(hào)塔底的丙酮溶液用泵保送到1號(hào)塔頂實(shí)施回流，回流量和2號(hào)塔底液位實(shí)施連鎖，精餾后的殘液采出用流量計(jì)控制，流量計(jì)和1號(hào)塔底液位連鎖，再沸器的蒸汽調(diào)理閥和1號(hào)塔底溫度連鎖，整個(gè)體系完成了進(jìn)出料量自動(dòng)控制。

　　本體系設(shè)備裝置好后實(shí)施了15天的設(shè)備調(diào)試，依據(jù)精餾請(qǐng)求，塔頂?shù)谋馁|(zhì)量含量控制99%時(shí)，其摩爾分率xd為96.8%，進(jìn)料板上丙酮溶液的質(zhì)量為25%時(shí)丙酮的摩爾分率xm為9.36%，進(jìn)料板上丙酮溶液所釋放的蒸汽中丙酮的摩爾分率yp為34.5%，系統(tǒng)最小回流比Rm=(xd-yp)/(yp–xm)=0.623/0.251=2.48，依據(jù)精餾塔理論板數(shù)和回流比關(guān)系圖，調(diào)試初期回流比依照5.5-7實(shí)施控制系統(tǒng)調(diào)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

　　從上述數(shù)據(jù)能夠看到，本精餾塔在處置丙酮溶液中，當(dāng)進(jìn)料量為設(shè)計(jì)負(fù)荷的80%時(shí)，在回流比控制在5.5時(shí)，塔頂采出料和塔底排出的水可以到達(dá)原設(shè)計(jì)的工藝指標(biāo)，隨著進(jìn)料量的增加，要到達(dá)設(shè)計(jì)的工藝請(qǐng)求需求對(duì)回流量實(shí)施增加，在進(jìn)料量到達(dá)1.0t/h時(shí)，回流量需求到達(dá)6，同時(shí)塔底溫度需求提升，當(dāng)進(jìn)料量到達(dá)1.2t/h時(shí)，回流量到達(dá)7.0和塔底溫度到達(dá)110℃時(shí)，塔頂含量依然低于原設(shè)計(jì)指標(biāo)，同時(shí)塔底排水的丙酮含量高出原設(shè)計(jì)指標(biāo)。本塔的設(shè)計(jì)根本到達(dá)原設(shè)計(jì)請(qǐng)求。

　　4、結(jié)果和討論

　　(1)采用XK型斜孔篩板塔板在常壓條件下對(duì)含丙酮的水溶液實(shí)施精餾，在含有0.5%的甲苯條件下，可采用連續(xù)精餾對(duì)丙酮溶液實(shí)施精餾，在回流比為需求控制在5.5以上，在回流比在6時(shí)塔頂采出含量到達(dá)了99%，提升回流比，可使塔頂含量進(jìn)一步提升，但經(jīng)濟(jì)性差，過(guò)高可惹起塔底液體中丙酮含量升高。

　　(2)增加精餾塔進(jìn)料量，塔底溫度需求同步提升，主要因塔內(nèi)蒸發(fā)量和回流比增大惹起塔底部壓力增大，在保證塔底出水丙酮含量到達(dá)工藝指標(biāo)時(shí)，本塔進(jìn)料量從0.8t/h上升到1.2t/h，塔底溫度從105℃上升到110℃，整個(gè)操作過(guò)程中指標(biāo)工藝穩(wěn)定。

　　(3)控制進(jìn)料中甲苯的含量，在整個(gè)體系運(yùn)轉(zhuǎn)中減少甲苯在體系的存在量，有利于保證精餾塔的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甲苯可經(jīng)過(guò)進(jìn)料前采用苯水別離安裝別離，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)體系定期別離甲苯。

　　(4)XK型斜孔塔板是一種高效節(jié)能的放射型塔板，對(duì)物料的順應(yīng)性比擬強(qiáng)，抗污才能強(qiáng)、別離效率高，產(chǎn)量大，同塔徑的塔產(chǎn)量能夠提升10%以上，因塔板的特殊設(shè)計(jì)，抗污才能特強(qiáng)，為避免塔體在停車降溫過(guò)程中因進(jìn)入空氣惹起的不平安要素，塔體采用雙級(jí)流程，有效降低了高度，但也增加了氣相系統(tǒng)阻力和回流泵的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，塔體制形成本也有增加，但整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

　　(5)系統(tǒng)放空采用水封，整個(gè)體系運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中放空管道無(wú)明顯氣體釋放，系統(tǒng)丙酮損耗少，本系統(tǒng)開(kāi)車升溫和全回流時(shí)間為3.5h，系統(tǒng)開(kāi)車時(shí)間短。

　　5、結(jié)論和瞻望

　　本文以常壓連續(xù)精餾安裝處置合成喹啉衍生物過(guò)程中的工藝廢水，對(duì)丙酮實(shí)施回收，在丙酮含量在25%~26%，甲苯含量在0.5%的水樣條件下，應(yīng)用二級(jí)塔徑φ800的XK型斜孔篩板塔，設(shè)計(jì)塔板為55塊的設(shè)備，討論了進(jìn)料量、回流比、塔底溫度的變化對(duì)塔頂采出物丙酮濃度、塔底排出物丙酮濃度的影響，得到最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，在進(jìn)料量為1.t/h，回流比為6.0，塔底溫度為108℃，塔頂采出量控制在0.26t/h時(shí)，塔頂采出物丙酮含量為99%，塔底排出水中丙酮含量為0.35%，整個(gè)過(guò)程采用PLC控制，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

　　本工藝存在系統(tǒng)回流比擬高，仍需求進(jìn)一步優(yōu)化操作條件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步改良，減少處置過(guò)程的能耗，到達(dá)節(jié)能降耗，同時(shí)對(duì)廢水中含有的丙酮需求進(jìn)一步研討回收的工藝和辦法。