一种丙烯酸废水处理装置

专利2023-05-04  126



1.本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种丙烯酸废水处理装置。


背景技术:

2.烯酸在精细化工领域占有相当重要的地位。丙烯酸在工业上主要用来生产丙烯酸酯类(树脂),占丙烯酸总消费量的60%左右,应用于建筑、造纸、皮革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水处理、采油、冶金等领域。
3.丙烯酸在工业上主要用来生产丙烯酸酯类(树脂),占丙烯酸总消费量的62%左右,应用于建筑、造纸、皮革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水处理、采油、冶金等领域。丙烯酸在精细化工领域占有相当重要的地位。用丙烯酸生产的聚丙烯和丙烯酸共聚物,被用作分散剂、絮凝剂和增稠剂等。到70 年代后期,聚丙烯和丙烯酸共聚物又应用于高吸水树脂和助洗涤剂。
4.丙烯酸对人体的危害主要包括:
5.1.健康危害:鼻、喉有刺激性;高浓度接触可能引起肺部改变;对皮肤有刺激性,可致灼伤;眼接触可致灼伤,造成永久性损害。
6.2.慢性影响:可能引起肺、肝、肾损害。对皮肤有致敏性,致敏后,即使接触极低水平的本品,也能引起皮肤刺痒和皮疹。
7.3.急性毒性:ld501600mg/kg(大鼠经口);500mg/kg(兔经皮)
8.4.亚急性和慢性毒性:大鼠吸入4.5g/m3,5小时,5次,出现鼻眼刺激,体重减轻,血与尿检验正常,解剖内脏正常。
9.5.致突变性:dna损伤:大肠杆菌50umol/l。
10.6.燃爆危险:本品易燃,具腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
11.7.危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。若遇高热,可发生聚合反应,放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。
12.丙烯酸废水不但有机物含量高、成分复杂,而且废水中盐分浓度也非常高,因此回收使用已经成为丙烯酸废水处理的主流。目前成功工业化的丙烯酸废水处理方法主要有三类:焚烧法、湿式氧化法及生物处理法。焚烧法处理丙烯酸废水速度快,过程简单有效,但需要消耗大量的燃料,操作费用高。催化湿式氧化法处理速度较快,去除效率高,但运行过程能耗较高,投资费用较大。生物法能耗低,反应条件温和,但处理速度慢,占地面积大。因此,改进废水处理工艺,将废水循环利用,降低企业生产成本,增加经济效益,符合企业可持续、绿色、循环发展的战略要求。


技术实现要素:

13.本发明的目的是提供一种丙烯酸废水处理装置,以避免现有的暴力挖取造成的芽库形状不规则、地下芽破坏等取样不规范的问题。
14.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
15.一种丙烯酸废水处理装置,包括错流ro过滤装置和丙烯酸废水浓缩装置,所述错流ro过滤装置的出液口与丙烯酸废水浓缩装置的进液口连通;使用时首先采用错流ro过滤装置将含有丙烯酸与乙酸有机物污染物的浓度提升,随后浓缩废液通过丙烯酸废水浓缩装置回收。
16.进一步地,所述反渗透膜分离装置包括物料罐、主泵、辅泵以及反渗透膜元件,物料罐通过管道与辅泵连接,主泵通过管道与主泵连接,主泵通过管道与反渗透膜元件连接。
17.进一步地,所述反渗透膜分离装置通过第一泵与丙烯酸废水浓缩装置连接,丙烯酸废水浓缩装置包括脱轻组分塔、醋酸塔、醋酸分离塔、三相闪蒸器、甲苯闪蒸罐、分离器、冷凝器、丙烯酸提纯塔和醋酸提纯塔。
18.进一步地,所述脱轻组分塔塔顶与三相闪蒸器连通,三相闪蒸器的塔顶与脱轻组分塔连通,三相闪蒸器的塔底与甲苯闪蒸罐连通,甲苯闪蒸罐顶经过冷凝器与三相闪蒸器连通,三相闪蒸器内分出不凝性气体、水相和有机相,三相闪蒸器内的甲苯循环进入脱轻组分塔,三相闪蒸器内下层的水相送至甲苯闪蒸罐,甲苯闪蒸罐闪蒸出气相进入冷凝器,气相经过冷凝器冷却后,再回流送至三相闪蒸器。
19.进一步地,所述脱轻组分塔的塔底与第二泵连通,第二泵与醋酸塔连通,醋酸塔的塔底经过第三泵与丙烯酸提纯塔连通,脱轻组分塔的塔釜液经第二泵增压后进入醋酸塔,醋酸塔内塔顶采出醋酸和少量水进入醋酸分离塔,醋酸分离塔的塔釜液经第三泵增压后进入丙烯酸提纯塔,最后经过分离丙烯酸提纯塔塔顶采出丙烯酸产品。
20.进一步地,所述物料罐与辅泵之间设有温度传感器,辅泵与主泵之间设有第一压力传感器,主泵与反渗透膜元件之间设有第二压力传感器。
21.进一步地,所述辅泵的出液端设有泄流阀,泄流阀的出液口与物料罐的进液口连通,且泄流阀位于第一压力传感器后。
22.进一步地,所述反渗透膜元件的一端出液口通过调节阀以及卸料阀与物料罐的进液口连通。
23.进一步地,所述醋酸塔顶部以及甲苯闪蒸罐顶均与醋酸分离塔连通,醋酸塔塔顶采出的轻组分和甲苯闪蒸罐中的液相进入醋酸分离塔,醋酸分离塔塔顶采出醋酸和水进入醋酸提纯塔,醋酸提纯塔塔釜液丙烯酸循环进入醋酸塔6,其中醋酸提纯塔中加入共沸剂醋酸正丁酯后醋酸提纯塔塔顶分离出水和醋酸正丁酯,水和醋酸正丁酯进入分离器。
24.进一步地,所述分离器的出液口与第一泵的进液口以及醋酸提纯塔的进液口连通,分离器的水相直接回用到第一泵的进液口,进入丙烯酸废水浓缩装置中作为吸收液循环使用,油相醋酸正丁酯循环回醋酸提纯塔。
25.且综上所述,由于采用了上述技术方案,发明的有益技术效果是:
26.一种丙烯酸废水处理装置,具有低能耗、高效、无二次污染等优点,废水中乙酸的回收率高,可从丙烯酸废水中回收商品级丙烯酸及乙酸等产品,实现废水循环利用。
附图说明
27.图1为发明的错流ro过滤装置的结构示意图。
28.图2为发明的丙烯酸废水浓缩装置结构示意图。
具体实施方式
29.为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释发明,并不用于限定发明。
30.实施例1
31.本实施例中,一种丙烯酸废水处理装置,包括错流ro过滤装置和丙烯酸废水浓缩装置,所述错流ro过滤装置的出液口与丙烯酸废水浓缩装置的进液口连通;使用时首先采用错流ro过滤装置将含有丙烯酸与乙酸有机物污染物的浓度提升,随后浓缩废液通过丙烯酸废水浓缩装置回收;
32.所述反渗透膜分离装置包括物料罐1、主泵2、辅泵3以及反渗透膜元件4,物料罐1通过管道与辅泵3连接,主泵2通过管道与主泵2连接,主泵2通过管道与反渗透膜元件4连接;
33.所述反渗透膜分离装置通过第一泵14与丙烯酸废水浓缩装置连接,丙烯酸废水浓缩装置包括脱轻组分塔5、醋酸塔6、醋酸分离塔7、三相闪蒸器8、甲苯闪蒸罐9、分离器10、冷凝器11、丙烯酸提纯塔12和醋酸提纯塔13;
34.所述脱轻组分塔5塔顶与三相闪蒸器8连通,三相闪蒸器8的塔顶与脱轻组分塔5连通,三相闪蒸器8的塔底与甲苯闪蒸罐9连通,甲苯闪蒸罐9顶经过冷凝器11与三相闪蒸器8连通,三相闪蒸器8内分出不凝性气体、水相和有机相,三相闪蒸器8内的甲苯循环进入脱轻组分塔5,三相闪蒸器8内下层的水相送至甲苯闪蒸罐9,甲苯闪蒸罐9闪蒸出气相进入冷凝器11,气相经过冷凝器11冷却后,再回流送至三相闪蒸器5;
35.所述脱轻组分塔5的塔底与第二泵15连通,第二泵15与醋酸塔6连通,醋酸塔6的塔底经过第三泵16与丙烯酸提纯塔12连通,脱轻组分塔5的塔釜液经第二泵15增压后进入醋酸塔6,醋酸塔6内塔顶采出醋酸和少量水进入醋酸分离塔7,醋酸分离塔7的塔釜液经第三泵16增压后进入丙烯酸提纯塔12,最后经过分离丙烯酸提纯塔12塔顶采出丙烯酸产品。
36.所述物料罐1与辅泵3之间设有温度传感器16,辅泵3与主泵2之间设有第一压力传感器17,主泵2与反渗透膜元件4之间设有第二压力传感器18。
37.所述辅泵3的出液端设有泄流阀19,泄流阀19的出液口与物料罐1的进液口连通,且泄流阀19位于第一压力传感器17后。
38.所述反渗透膜元件4的一端出液口通过调节阀20以及卸料阀21与物料罐1 的进液口连通。
39.所述醋酸塔6顶部以及甲苯闪蒸罐9顶均与醋酸分离塔7连通,醋酸塔6 塔顶采出的轻组分和甲苯闪蒸罐9中的液相进入醋酸分离塔7,醋酸分离塔7塔顶采出醋酸和水进入醋酸提纯塔13,醋酸提纯塔13塔釜液丙烯酸循环进入醋酸塔6,其中醋酸提纯塔13中加入共沸剂醋酸正丁酯后醋酸提纯塔13塔顶分离出水和醋酸正丁酯,水和醋酸正丁酯进入分离器10。
40.所述分离器10的出液口与第一泵14的进液口以及醋酸提纯塔13的进液口连通,分离器10的水相直接回用到第一泵14的进液口,进入丙烯酸废水浓缩装置中作为吸收液循环使用,油相醋酸正丁酯循环回醋酸提纯塔13。
41.以下实施例低浓度丙烯酸废水处理方法,某石化公司丙烯酸装置产生的废水量为
9.0m3/h,其中废水的主要污染物组成及含量见表1。废水中主要污染物有丙烯酸、乙酸、甲醛、丙烯醛、甲苯等有机物,经反渗透装置浓缩后的废水组成如表2所示。
42.表1丙烯酸装置废水组成
43.序号组分质量分数(wt%)1乙酸4.922丙烯酸0.713甲醛0.134丙烯醛0.045丙酸0.046乙醛0.027甲苯0.08
44.表2ro膜浓缩后废水组成
[0045][0046][0047]
浓缩后的丙烯酸废水回收工艺流程如附图2所示,其中废水的回收率达到 98%,处理后水中不含丙烯酸、甲苯和醛类等有机物,cod=25mg/l,bod=13mg/l,处理后的废水可直接作为丙酸酸装置吸收塔的吸收剂使用。
[0048]
对比例1
[0049]
将一定量的弱碱性阴离子交换树脂d301t装入离子交换柱中,在上下端装填少量石英砂以压紧树脂层,丙烯酸装置废水经由泵增压后,以一定流速流过交换柱,收集于储液罐中,定时取样测定处理水中丙烯酸、乙酸浓度、cod和 bod值,吸附过程直到达到饱和点时停止废水注入。
[0050]
洗脱过程从碱洗槽中经泵加压注入一定浓度的naoh溶液,控制加入量使碱液以一定流速流过饱和树脂交换柱,对树脂交换柱进行再生,洗脱液收集于废液收集槽中,定时取样测定ph、cod和丙烯酸钠及醋酸钠浓度。
[0051]
表3,丙烯酸装置废水经弱碱性阴离子交换树脂d301t吸附处理后检测结果
[0052]
序号分析内容检测值
1丙烯酸含量1.25wt%2乙酸含量0.18wt%3cod8906mg/l4bod2671mg/l
[0053]
以上所述为发明的较佳实施例,并不用以限制发明,凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,包括错流ro过滤装置和丙烯酸废水浓缩装置,所述错流ro过滤装置的出液口与丙烯酸废水浓缩装置的进液口连通;使用时错流ro过滤装置用于将含有丙烯酸与乙酸有机物污染物的浓度提升,随后浓缩废液通过丙烯酸废水浓缩装置回收,反渗透膜分离装置通过第一泵(14)与丙烯酸废水浓缩装置连接。2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述反渗透膜分离装置包括物料罐(1)、主泵(2)、辅泵(3)以及反渗透膜元件(4),物料罐(1)通过管道与辅泵(3)连接,主泵(2)通过管道与主泵(2)连接,主泵(2)通过管道与反渗透膜元件(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,丙烯酸废水浓缩装置包括脱轻组分塔(5)、醋酸塔(6)、醋酸分离塔(7)、三相闪蒸器(8)、甲苯闪蒸罐(9)、分离器(10)、冷凝器(11)、丙烯酸提纯塔(12)和醋酸提纯塔(13),脱轻组分塔(5)塔顶与三相闪蒸器(8)连通,三相闪蒸器(8)的塔顶与脱轻组分塔(5)连通,三相闪蒸器(8)的塔底与甲苯闪蒸罐(9)连通,甲苯闪蒸罐(9)顶经过冷凝器(11)与三相闪蒸器(8)连通,三相闪蒸器(8)内分出不凝性气体、水相和有机相,三相闪蒸器(8)内的甲苯循环进入脱轻组分塔(5),三相闪蒸器(8)内下层的水相送至甲苯闪蒸罐(9),甲苯闪蒸罐(9)闪蒸出气相进入冷凝器(11),气相经过冷凝器(11)冷却后,再回流送至三相闪蒸器(5)。4.根据权利要求3所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述脱轻组分塔(5)的塔底与第二泵(15)连通,第二泵(15)与醋酸塔(6)连通,醋酸塔(6)的塔底经过第三泵(16)与丙烯酸提纯塔(12)连通,脱轻组分塔(5)的塔釜液经第二泵(15)增压后进入醋酸塔(6),醋酸塔(6)内塔顶采出醋酸和少量水进入醋酸分离塔(7),醋酸分离塔(7)的塔釜液经第三泵(16)增压后进入丙烯酸提纯塔(12),最后经过分离丙烯酸提纯塔(12)塔顶采出丙烯酸产品。5.根据权利要求2所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述物料罐(1)与辅泵(3)之间设有温度传感器(16),辅泵(3)与主泵(2)之间设有第一压力传感器(17),主泵(2)与反渗透膜元件(4)之间设有第二压力传感器(18)。6.根据权利要求2所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述辅泵(3)的出液端设有泄流阀(19),泄流阀(19)的出液口与物料罐(1)的进液口连通,且泄流阀(19)位于第一压力传感器(17)后。7.根据权利要求2所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述反渗透膜元件(4)的一端出液口通过调节阀(20)以及卸料阀(21)与物料罐(1)的进液口连通。8.根据权利要求3所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述醋酸塔(6)顶部以及甲苯闪蒸罐(9)顶均与醋酸分离塔(7)连通,醋酸塔(6)塔顶采出的轻组分和甲苯闪蒸罐(9)中的液相进入醋酸分离塔(7),醋酸分离塔(7)塔顶采出醋酸和水进入醋酸提纯塔(13),醋酸提纯塔(13)塔釜液丙烯酸循环进入醋酸塔(6),其中醋酸提纯塔(13)中加入共沸剂醋酸正丁酯后醋酸提纯塔(13)塔顶分离出水和醋酸正丁酯,水和醋酸正丁酯进入分离器(10)。9.根据权利要求3所述的一种丙烯酸废水处理装置,其特征在于,所述分离器(10)的出液口与第一泵(14)的进液口以及醋酸提纯塔(13)的进液口连通,分离器(10)的水相直接回用到第一泵(14)的进液口,进入丙烯酸废水浓缩装置中作为吸收液循环使用,油相醋酸正丁酯循环回醋酸提纯塔(13)。

技术总结
本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种丙烯酸废水处理装置。包括错流RO过滤装置和丙烯酸废水浓缩装置,所述错流RO过滤装置的出液口与丙烯酸废水浓缩装置的进液口连通;使用时首先采用错流RO过滤装置将含有丙烯酸与乙酸有机物污染物的浓度提升,随后浓缩废液通过丙烯酸废水浓缩装置回收。本发明具有低能耗、高效、无二次污染等优点,废水中乙酸的回收率高,可从丙烯酸废水中回收商品级丙烯酸及乙酸等产品,实现废水循环利用。实现废水循环利用。实现废水循环利用。


技术研发人员:王兴刚 李薇 秦静雯 郑晓明 颉林 李宛倩 张歆婕 李亮堂 焦林宏 骆彤 贺苏瑛 王春磊 潘有江 苏雪花 马娅 何小荣 王红玉 周艳青 赵立祥 席满意
受保护的技术使用者:兰州石化职业技术学院
技术研发日:2022.06.06
技术公布日:2022/11/1
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