公布日：2023.10.27
申請日：2023.08.02
分類號：C07C51/235(2006.01)I;C07C51/41(2006.01)I;C07C51/43(2006.01)I;C07C51/44(2006.01)I;C07C53/124(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;
C02F1/78(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法：縮合廢水泵送氧化罐，通入臭氧進行氧化，將廢水中丁醛、丁醇氧化成丁酸，與廢水中存在的氫氧化鈉進行中和反應生成丁酸鈉，氧化后的料液泵送至緩沖罐；緩沖罐中廢水送往兩效蒸發器進行蒸發濃縮，丁酸鈉濃縮至45～47wt.％經冷卻流入濃縮液儲罐，蒸發產生的蒸汽經換熱、冷卻后流入廢水罐；將濃縮液儲罐中濃縮液冷卻結晶；將結晶后漿液泵送過濾干燥一體機中過濾干燥，得到丁酸鈉產品，濾液流入廢水罐；剩余廢水泵送污水處理廠生化處理，達標排放。發明將縮合廢水中有用成分進行了充分回收利用，副產得到高附加值丁酸鈉產品，最大程度地避免了資源浪費，豐富了企業產品結構，為企業帶來可觀的經濟收益。
權利要求書
1.一種縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，包括以下過程：第一步：將縮合廢水原水罐(1)中的縮合廢水泵送到氧化罐(3)中；啟動臭氧發生器(4)，向氧化罐(3)中通入臭氧進行氧化，將廢水中的丁醛、丁醇氧化成丁酸，然后與廢水中原本存在的氫氧化鈉進行中和反應生成丁酸鈉；將氧化罐(3)中氧化后的料液全部泵送至緩沖罐(6)中；第二步：將緩沖罐(6)中的料液泵送到一效蒸發器進料預熱器(8)中預熱至50～80℃后輸送至一效蒸發器(9)進行一次蒸發，將廢水中的部分水及未反應的丁醛、丁醇輕組分蒸出；蒸出氣作為二次蒸汽從一效蒸發器(9)頂部進入二效蒸發器(10)為其提供熱源；一效蒸發器(9)底部未蒸發的料液流入二效蒸發器(10)繼續蒸發濃縮，進一步蒸出部分水及殘留的丁醛、丁醇輕組分；二效蒸發器(10)頂部蒸發出的氣體依次經過一效蒸發器進料預熱器(8)、蒸發產氣冷卻器(11)后冷卻至30～40℃進入廢水罐(19)；二效蒸發器(10)底部的濃縮液，經濃縮液冷卻器(12)冷卻至15～25℃進入濃縮液儲罐(14)；二效蒸發器(10)的二次蒸汽凝水經二次蒸汽凝水冷卻器(13)冷卻至30～40℃進入廢水罐(19)；第三步：將濃縮液儲罐(14)中的一定量的濃縮液泵送到冷卻結晶器(16)進行冷卻結晶；其中，冷卻結晶器(16)中加入一定量的固體丁酸鈉作為晶種；第四步：將冷卻結晶器(16)中結晶后的漿液全部泵送至過濾干燥一體機(18)中進行過濾干燥，得到丁酸鈉產品，且濾液流入廢水罐(19)；第五步：將廢水罐(19)中的剩余廢水泵送至污水處理廠繼續進行生化處理，達標排放。
2.根據權利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，第一步中所述氧化罐(3)的料液加入量為罐體有效容積的70～80％，料液中臭氧濃度控制在200～300ppm，氧化時間為3～7h。
3.根據權利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，第二步中所述一效蒸發器(9)所用熱源來源于現場的現有生產系統低壓蒸汽，蒸汽凝液回系統；所述一效蒸發器(9)操作壓力為0.02～0.04MPa，所述二效蒸發器(10)操作壓力為-0.02～0MPa；所述一效蒸發器(9)進料流量為2～3t/h，所述一效蒸發器(9)的料液蒸發氣的蒸發量為1.2～1.8t/h，所述二效蒸發器(10)的料液蒸發氣的蒸發量為0.6～0.9t/h，濃縮液流量為0.2～0.3t/h，濃縮液中丁酸鈉的質量分數為45～47％。
4.根據權利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，第三步中所述冷卻結晶器(16)的料液加入量為有效容積的60～70％，冷卻結晶溫度為-8℃～-2℃，冷卻結晶時間為2～4h，晶種的加入量為料液總質量的0.1～0.2％。
5.根據權利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，第四步中在所述過濾干燥一體機(18)中的過濾干燥操作時間為1～2h。
6.根據權利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，其特征在于，第五步中所述廢水罐(19)中的剩余廢水通過廢水轉料泵(20)泵送至污水處理廠，所述廢水轉料泵(20)的流量為1.9～2.9t/h。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提出了一種縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法。本發明通過對縮合廢水進行臭氧氧化、蒸發濃縮、冷卻結晶等一系列預處理，將其中的有用成分進行回收利用，副產高附加值丁酸鈉產品，然后再將COD大幅降低、堿性變弱的剩余廢水交由廢水處理廠通過生化法進行達標處理。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
本發明縮合廢水綜合處理并副產丁酸鈉的方法，包括以下過程：
第一步：將縮合廢水原水罐中的縮合廢水泵送到氧化罐中；啟動臭氧發生器，向氧化罐中通入臭氧進行氧化，將廢水中的丁醛、丁醇氧化成丁酸，然后與廢水中原本存在的氫氧化鈉進行中和反應生成丁酸鈉；將氧化罐中氧化后的料液全部泵送至緩沖罐中；
第二步：將緩沖罐中的料液泵送到一效蒸發器進料預熱器中預熱至50～80℃后輸送至一效蒸發器進行一次蒸發，將廢水中的部分水及未反應的丁醛、丁醇輕組分蒸出；蒸出氣作為二次蒸汽從一效蒸發器頂部進入二效蒸發器為其提供熱源；一效蒸發器底部未蒸發的料液流入二效蒸發器繼續蒸發濃縮，進一步蒸出部分水及殘留的丁醛、丁醇輕組分；二效蒸發器頂部蒸發出的氣體依次經過一效蒸發器進料預熱器、蒸發產氣冷卻器后冷卻至30～40℃進入廢水罐；二效蒸發器底部的濃縮液，經濃縮液冷卻器冷卻至15～25℃進入濃縮液儲罐；二效蒸發器的二次蒸汽凝水經二次蒸汽凝水冷卻器冷卻至30～40℃進入廢水罐；
第三步：將濃縮液儲罐中的一定量的濃縮液泵送到冷卻結晶器進行冷卻結晶；其中，冷卻結晶器中加入一定量的固體丁酸鈉作為晶種；
第四步：將冷卻結晶器中結晶后的漿液全部泵送至過濾干燥一體機中進行過濾干燥，得到丁酸鈉產品，且濾液流入廢水罐；
第五步：將廢水罐中的剩余廢水泵送至污水處理廠繼續進行生化處理，達標排放。
第一步中所述氧化罐的料液加入量為罐體有效容積的70～80％，料液中臭氧濃度控制在200～300ppm，氧化時間為3～7h。
第二步中所述一效蒸發器所用熱源來源于現場的現有生產系統低壓蒸汽，蒸汽凝液回系統；所述一效蒸發器操作壓力為0.02～0.04MPa，所述二效蒸發器操作壓力為-0.02～0MPa；所述一效蒸發器進料流量為2～3t/h，所述一效蒸發器的料液蒸發氣的蒸發量為1.2～1.8t/h，所述二效蒸發器的料液蒸發氣的蒸發量為0.6～0.9t/h，濃縮液流量為0.2～0.3t/h，濃縮液中丁酸鈉的質量分數為45～47％。
第三步中所述冷卻結晶器的料液加入量為有效容積的60～70％，冷卻結晶溫度為-8℃～-2℃，冷卻結晶時間為2～4h，晶種的加入量為料液總質量的0.1～0.2％。
第四步中在所述過濾干燥一體機中的過濾干燥操作時間為1～2h。
第五步中所述廢水罐中的剩余廢水通過廢水轉料泵泵送至污水處理廠，所述廢水轉料泵的流量為1.9～2.9t/h。
與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：
(1)本發明在實現縮合廢水綜合處理的同時，將其中有用成分盡可能地回收利用，副產得到純度在99％以上的高附加值的丁酸鈉產品，避免了資源浪費，豐富了企業產品結構，也能為企業帶來可觀的經濟收益。
(2)本發明將廢水中的丁醛、丁醇氧化為丁酸，通過與廢水中存在的氫氧化鈉反應生成丁酸鈉，既提高了丁酸鈉的含量，又消耗了廢水中的堿，降低了pH。將丁酸鈉從廢水中提取后，其COD由50000～60000mg/L降至3000mg/L以下，pH由13～14降至11～12。剩余廢水交由污水處理廠處理無需加水稀釋即可直接生化，節約了用水，大幅降低了待處理廢水的總量，減輕了污水處理廠的處理負荷。此外，因剩余廢水pH降低，可節省進入生化系統時調節pH所用的藥劑費用；因COD總量減少，也可降低處理難度，縮短處理時間。
（發明人：魏以峰;張波;聶增來;朱彤;謝智勇;趙媛媛;李治水;李滿枝;苗淳;沈桂明;孫仲祿;靳利立;李鑫）
