本发明属于化工原料回收领域，更具体地，涉及一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统和方法。
背景技术：
1、精对苯二甲酸是产量最大的二元羧酸，广泛用于生产涤纶、聚酯、工程聚酯塑料等，还可用做增塑剂的原料和染料中间体。目前精对苯二甲酸的生产是以对二甲苯为原料，经过催化氧化制得。在此过程中采用氢溴酸为催化剂，碳酸钠溶液为清洗剂，因此，精对苯二甲酸废水中以碳酸根、碳酸氢根和溴离子为主，除此之外还含有少量的氯离子和硫酸根离子。其中溴离子附加值较高，若能以溴素形式提出可减少废水处理成本，产生附加值。众所周知，提溴过程需在ph＜5的酸性条件下进行，否则生成的溴会发生歧化反应生成溴化钠和次溴酸钠。但精对苯二甲酸废水中碱度高，调酸过程会消耗大量的酸，不仅大大增加提溴成本，还会产生大量杂盐，产生新的杂盐处理费用。因此，如何减少酸消耗量，低成本从精对苯二甲酸废水中提取溴素已成为亟待解决的问题。
2、目前成熟的提溴工艺是在酸性条件下，向含溴废水中通入氯气，再通过蒸馏得到回收溴素。但近年来氯气泄漏导致的中毒事故频发，许多厂家对液氯的运输和储存感到担心。专利申请202111247975.0提出电子废料中通入氯气提溴，该电子废料与精对苯二甲酸废水不同，其中含有氯化氢，溴化氢等，本身呈酸性，不存在调酸耗酸量大的问题。专利申请202211026720.6提出采用次氯酸钠或氯酸钠从钾芒硝废水中提溴，但实际运行发现，采用上述两种氧化剂时溴素的提取率低，因为氧化剂与待氧化溴离子配比难以保证，氧化剂加入量需要根据水质水量的变化而随时调整。因为氧化剂过量时，次氯酸钠和氯酸钠会将生成的溴素继续氧化为次溴酸钠和溴酸钠，进而导致溴素提取率急剧降低。且钾芒硝废水中引入钠离子后会产生含有钠盐和钾盐的杂盐，难以回收。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统和方法。本发明解决了精对苯二甲酸废水提溴前耗酸量大的技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，所述系统包括加热分解装置、纳滤装置、静态混合器和提溴精馏装置；
3、所述加热分解装置包括浓水进料泵、加热分解釜、预热器和冷却器；
4、所述纳滤装置包括一级高压进料泵、一级纳滤膜柱、二级高压进料泵和二级纳滤膜柱；
5、所述静态混合器设置有产水进口、第一盐酸进料口和酸化液出口；
6、所述提溴精馏装置包括提溴精馏塔、一级冷凝器、二级冷凝器和分相回流罐；所述提溴精馏塔包括上下连接的塔体和塔釜；
7、所述浓水进料泵与一级冷凝器的冷源进出口、预热器、加热分解釜、冷却器的入口依次连接；所述冷却器的出口和所述二级纳滤膜柱的浓水出口汇合一起与一级高压进料泵、一级纳滤膜柱的进口、一级纳滤膜柱的产水出口、二级高压进料泵、二级纳滤膜柱的进口、二级纳滤膜柱的产水出口、静态混合器的产水进口依次连接；
8、所述静态混合器的酸化液出口与所述塔体的中上部设置的酸化液进料口连接；所述塔体的中下部设置有氯气进料口；所述塔体的顶部设置的气相出料口与一级冷凝器的热源进出口、二级冷凝器的热源进出口、分相回流罐的入口依次连接；所述分相回流罐设置有重相出口和轻相出口，重相出口与溴素采出管线连接，轻相出口与所述塔体的顶部设置的水相回流口连接。
9、根据本发明，优选地，所述加热分解釜内设置有搅拌器。
10、根据本发明，优选地，所述一级纳滤膜柱的浓水出口与碳酸钠回收装置连接。
11、根据本发明，优选地，所述系统还包括氯气发生釜，所述氯气发生釜的中部设置有第二盐酸进料口和制氯气原料进料口，顶部设置氯气出口，底部设置有第一氯化钠水溶液出口；所述氯气出口与所述塔体的中下部设置的氯气进料口连接。
12、根据本发明，优选地，所述氯气发生釜内设置有搅拌器。
13、根据本发明，优选地，所述系统还包括盐酸进料泵和制氯气原料进料泵；
14、所述盐酸进料泵的出口分为两路，一路与所述第一盐酸进料口连接，另一路与所述第二盐酸进料口连接；
15、所述制氯气原料进料泵与所述制氯气原料进料口连接。
16、根据本发明，优选地，所述提溴精馏塔的塔釜的底部设置有第二氯化钠水溶液出口；
17、所述提溴精馏装置还包括塔釜循环出料泵、塔釜再沸器、氯化钠水溶液排出管线和塔釜冷却器；所述提溴精馏塔的塔釜还设置有循环物料返回口；
18、所述第二氯化钠水溶液出口与所述塔釜循环出料泵的入口连接；
19、所述塔釜循环出料泵的出口分为两路，一路与塔釜再沸器和循环物料返回口依次连接，另一路与塔釜冷却器和氯化钠水溶液排出管线依次连接；
20、进一步优选地，所述提溴精馏塔内设置有填料和/或塔板，进一步优选地，所述提溴精馏塔的理论板数为5-30块。
21、在本发明中，与所述静态混合器、氯气发生釜和提溴精馏塔的塔壳相关的内件和管道均采用防腐材质，如ptfe、pvdf、陶瓷、搪瓷、玻璃等。
22、本发明另一方面提供了一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，所述方法采用上述的系统，包括如下步骤：
23、s1：加热分解
24、将精对苯二甲酸膜浓水经预热后送至所述加热分解釜；在所述加热分解釜中，精对苯二甲酸膜浓水中的碳酸氢根分解转化为碳酸根，得到热解浓水；
25、s2：纳滤分盐
26、将所述热解浓水冷却降温后与来自二级纳滤膜柱的二价离子浓水一起送至所述纳滤装置进行两级纳滤处理，二价离子被截留，在一级纳滤膜柱的浓水出口得到的一级浓水，在一级纳滤膜柱的产水出口得到的一级产水，将所述一级产水送至二级纳滤膜柱的进口，在所述二级纳滤膜柱的浓水出口得到所述二价离子浓水，在所述二级纳滤膜柱的产水出口得到一价离子产水；
27、s3：提溴
28、将所述一价离子产水和盐酸送入所述静态混合器进行混合，得到酸化液；将所述酸化液从所述塔体的中上部送入所述提溴精馏塔，将氯气从所述塔体的中下部送入所述提溴精馏塔，得到塔顶馏分，经冷凝、分相后，得到重相物料和轻相物料，将所述重相物料通过溴素采出管线排出系统以回收溴素，将所述轻相物料回流至所述提溴精馏塔的塔顶。
29、根据本发明，优选地，在步骤s1中：
30、所述精对苯二甲酸膜浓水由精对苯二甲酸废水经预处理和膜分离处理得到；所述预处理为树脂吸附、电化学、生化处理和萃取中的至少一种；所述膜分离处理为超滤、纳滤和反渗透中的至少一种；
31、预热后的精对苯二甲酸膜浓水的温度为95-100℃；
32、精对苯二甲酸膜浓水在所述加热分解釜内的停留时间为1-120min，优选为10-100min。
33、根据本发明，优选地，在步骤s2中：
34、所述热解浓水冷却降温后的温度为＜40℃；
35、所述一价离子产水的产水率为30-70％；
36、所述方法还包括将所述一级浓水排出系统以回收碳酸钠。
37、在本发明中，所述两级纳滤处理使得热解浓水中的二价离子(碳酸根、硫酸根)截留，进而得到含有一价离子(氯离子、溴离子)的产水和所述二价离子浓水。
38、根据本发明，优选地，在步骤s3中：
39、所述酸化液的ph＜5；在所述酸化液的制备中：每升一价离子产水使用的盐酸的质量为8-12g，盐酸的质量分数为30-35％；
40、所述提溴精馏塔的操作压力为0.1013-0.2mpa；
41、所述氯气的制备方法包括将盐酸和制氯气原料送至氯气发生釜进行反应，在所述氯气发生釜的底部得到氯化钠水溶液，在所述氯气发生釜的顶部得到所述氯气；所述制氯气原料为次氯酸钠水溶液和/或氯酸钠水溶液；
42、所述提溴精馏塔的塔釜还得到塔釜氯化钠水溶液，所述方法还包括将所述塔釜氯化钠水溶液通过塔釜循环出料泵后分为两部分，将其中一部分通过塔釜再沸器回流至所述提溴精馏塔，将另一部分经冷却后通过氯化钠水溶液排出管线排出所述系统。
43、根据本发明，优选地，所述制氯气原料仅为次氯酸钠水溶液时，所述氯气发生釜内的盐酸与次氯酸钠的投料摩尔比为(1.5-2.5)：1。
44、根据本发明，优选地，所述制氯气原料仅为氯酸钠水溶液时，所述氯气发生釜内的盐酸与氯酸钠的投料摩尔比为(5.5-6.5)：1。
45、本发明的技术方案的有益效果如下：
46、本发明解决了精对苯二甲酸废水提溴前耗酸量大和液氯运输和储存过程存在泄漏隐患易导致中毒的技术问题。
47、本发明利用碳酸氢钠不稳定的性质将其高温分解为碳酸钠，便于采用纳滤方式将其与氯离子、溴离子等一价离子分离，大大降低用于提溴的纳滤产水碱度，显著减少了提溴前调酸阶段的酸消耗量。
48、本发明采用次氯酸钠或氯酸钠溶液与盐酸混合的方式制备氯气，既可以保证溴素的高提取率，也可以避免液氯在运输和储存过程中可能出现的氯气泄漏及中毒事故的发生，本质安全。
49、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，其特征在于，所述系统包括加热分解装置、纳滤装置、静态混合器和提溴精馏装置；
2.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，其中，
3.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，其中，所述系统还包括氯气发生釜，所述氯气发生釜的中部设置有第二盐酸进料口和制氯气原料进料口，顶部设置氯气出口，底部设置有第一氯化钠水溶液出口；
4.根据权利要求3所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，其中，
5.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的系统，其中，
6.一种精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-5中任意一项所述的系统，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，其中，在步骤s1中：
8.根据权利要求6所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，其中，在步骤s2中：
9.根据权利要求6所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，其中，在步骤s3中：
10.根据权利要求9所述的精对苯二甲酸膜浓水分盐提溴的方法，其中，
