工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法及裝置，它解決了現(xiàn)有稀甲酸濃縮成本過高、直接排放污染環(huán)境等問題，其特征在于：采用由貯存釜（7）、吸水塔（8）、填料（9）、噴頭（10）、冷凝器（12）、貯存槽（16）、加熱介質(zhì)出口閥（17）、加熱介質(zhì)進口閥（18）、脫水釜（19）、循環(huán)泵（20）等構(gòu)成的廢水回收裝置對工業(yè)廢水中含有大量稀甲酸進行磷酸循環(huán)濃縮回收濃甲酸產(chǎn)品。具有工藝先進、結(jié)合合理、操作方便、防止污染等優(yōu)點，可廣泛應用于化工生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)生含有大量稀甲酸的廢水進行脫水回收，其推廣應用將會為企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟效益。
【專利說明】工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法及裝置
[0001]一、

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于污水處理方法，尤其是涉及一種對化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀甲酸采用磷酸循環(huán)濃縮工藝進行工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法及裝置。
[0002]二、

【背景技術(shù)】
甲酸，又稱作蟻酸，分子式為HC00H，無色而有刺激氣味，且有腐蝕性，人類皮膚接觸后會起泡紅腫。甲酸是重要的化工原料和溶劑，廣泛用于農(nóng)藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。在上述工業(yè)過程中，產(chǎn)生大量的稀甲酸溶液。由于甲酸與水的沸點差只有0.7°C，且與水形成恒沸點，所以用常規(guī)的精餾方法很難濃縮稀甲酸。如何濃縮稀甲酸，已有的做法很多。如發(fā)明專利《間歇共沸精餾法提純甲酸溶液的裝置和方法》，CN101596371A，許松林等。它的主要思路為首先采用環(huán)己烷做共沸劑，將質(zhì)量濃度為10%的稀甲酸水溶液初步濃縮到30%;再使用氯苯作夾帶劑，塔頂先不斷采出氯苯和水的共沸物，待塔頂溫度在95°C?102°C時采出氯苯-甲酸-水的混合組成，分相后甲酸的質(zhì)量分數(shù)可達60%?70%;最后使用加壓精餾，控制壓力在4atm，塔釜可達到80?85%左右的高濃度甲酸溶液；又如發(fā)明專利《一種甲酸提純的新方法》，CN101391945A，丁成榮等。它的思路為用無水氯化鈣脫去甲酸中的水，然后蒸餾得到高濃度甲酸。但這兩種方案，設備費用大，分離效果差，后者人工操作費用大，而且有酸霧污染環(huán)境。上述類似的工藝只有少量生產(chǎn)應用，都沒有推廣，致使市場上有大量稀甲酸供應，價格低廉。有的化工企業(yè)將稀甲酸作廢水直接排放，造成環(huán)境污染。
[0003]三、


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是要解決上述技術(shù)問題，為化工企業(yè)提供一種設備簡單、投資小、收率高、連續(xù)生產(chǎn)、操作方便的用磷酸濃縮工藝對工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法和裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:磷酸循環(huán)濃縮稀甲酸的工藝流程如下
(1)采用加熱脫水釜，脫除稀磷酸中的水份，得粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸；
(2)讓粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸在吸水塔中沿填料層下流，吸收水份后逐漸變成稀磷酸，然后流進稀磷酸貯存釜；
(3)用泵將稀磷酸送入脫水釜，實現(xiàn)磷酸循環(huán)利用。
[0005](4)采用蒸發(fā)釜蒸發(fā)甲酸溶液，得質(zhì)量濃度為20?80%的稀甲酸蒸汽；
(5)讓甲酸蒸汽先通過蒸發(fā)釜上方冷填料層或有進料稀甲酸溶液下流的填料層，除去甲酸蒸汽中固體夾帶物；
(6)通過有粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸下流的填料層的吸水塔，除去甲酸蒸汽中的大部分水份；
(7 )濃縮后的甲酸蒸汽通過冷凝管冷凝成高濃度甲酸液體。
[0006]一種稀甲酸溶液回收裝置，它是由蒸發(fā)釜、吸水塔、貯存釜和冷凝器等部分構(gòu)成，蒸發(fā)釜上方設填料和進料閥，吸水塔設置于蒸發(fā)釜上方，底部分別通過管道與蒸發(fā)釜和磷酸貯存釜相連，內(nèi)部設填料，頂部設噴頭，上方設置脫水釜，脫水釜底部設置排液口，通過帶磷酸閥的管道與噴頭相連，吸水塔側(cè)面靠近塔頂處設置出汽口，通過管道與冷凝器中的冷凝管的進汽口連接，冷凝管的出口端通過帶產(chǎn)品閥的管道與甲酸貯存槽連通，貯存釜下部出料口設置磷酸循環(huán)泵，其進口管接入磷酸貯存釜內(nèi)下部，出口管插入脫水釜中，脫水釜上側(cè)壁設置加熱介質(zhì)出口閥，下側(cè)壁設置加熱介質(zhì)進口閥。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:由于采用磷酸循環(huán)工藝，通過磷酸吸收水份對稀甲酸進行濃縮，實現(xiàn)對工業(yè)廢水綜合凈化處理，不僅結(jié)構(gòu)合理、無三廢排放，而且還可連續(xù)操作，可廣泛應用于化工生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)生含有大量稀甲酸的廢水進行脫水回收，其推廣應用將會為企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟效益。
[0008]四、

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中:1為蒸發(fā)釜，2為出渣閥，3為出料閥，4為進料閥，5為蒸汽閥，6為管道，7為貯存爸，8為吸水塔,9為填料,10為噴頭，11為磷酸閥，12為冷凝器，13為冷凝管，14為進水閥，15為產(chǎn)品閥，16為貯存槽，17為加熱介質(zhì)出口閥，18為加熱介質(zhì)進口閥，19為脫水釜，20為循環(huán)泵，21為填料。
[0009]五、

【具體實施方式】
如圖1所示，工業(yè)廢水稀甲酸的回收裝置，它是由蒸發(fā)釜1、吸水塔8、貯存釜7和冷凝器12等部分構(gòu)成，蒸發(fā)釜I上方設填料19和進料閥4，吸水塔8設置于蒸發(fā)釜I上方，底部分別通過管道與蒸發(fā)釜I和磷酸貯存釜7相連，內(nèi)部設填料9，頂部設噴頭10，上方設置脫水釜19，脫水釜19底部設置排液口，通過帶磷酸閥11的管道與噴頭10相連，吸水塔8側(cè)面靠近塔頂處設置出汽口，通過管道與冷凝器12中的冷凝管13的進汽口連接，冷凝管13的出口端通過帶產(chǎn)品閥15的管道與甲酸貯存槽16連通，貯存釜7下部出料口設置磷酸循環(huán)泵20，其進口管接入磷酸貯存釜7內(nèi)下部，出口管插入脫水釜19中，脫水釜19上側(cè)壁設置加熱介質(zhì)出口閥17，下側(cè)壁設置加熱介質(zhì)進口閥18。工藝流程具體步驟是:(I)采用加熱脫水釜，脫除稀磷酸中的水份，得粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸；(2)讓粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸在吸水塔中沿填料層下流，吸收水份后逐漸變成稀磷酸，然后流進稀磷酸貯存釜；(3)用泵將稀磷酸送入脫水釜，實現(xiàn)磷酸循環(huán)利用。(4)采用蒸發(fā)釜蒸發(fā)甲酸溶液，得質(zhì)量濃度為20?80%的稀甲酸蒸汽；(5)讓甲酸蒸汽先通過蒸發(fā)釜上方冷填料層或有進料稀甲酸溶液下流的填料層，除去甲酸蒸汽中固體夾帶物；(6)通過有粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸下流的填料層的吸水塔，除去甲酸蒸汽中的大部分水份；(7)濃縮后的甲酸蒸汽通過冷凝管冷凝成高濃度甲酸液體。實施本發(fā)明時，先向脫水釜19加入稀磷酸，打開加熱介質(zhì)出口閥17和加熱介質(zhì)進口閥18，加熱脫除稀磷酸中的水分；待脫水釜液溫度升到150—350°C時，稀磷酸變?yōu)槎嗑哿姿岷透邼舛攘姿?；然后打開磷酸閥11，讓粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸流入填料層，邊向下流動，邊吸收水份，最后流進磷酸貯存釜7。接著向蒸發(fā)釜I加入適量稀甲酸，然后依次打開加熱蒸汽閥5和冷卻水進水閥14。稍后，蒸發(fā)釜I內(nèi)的稀甲酸液沸騰，產(chǎn)生的蒸汽上升到填料層21，除去固體夾帶物，然后自連接管道6進入吸水塔8底部。蒸汽在吸水塔8內(nèi)流動的過程中，水份被填料9表面的多聚磷酸和高濃磷酸吸收。上升到吸水塔8頂部的蒸汽進入冷凝器12中的冷凝管13，被冷凝成濃甲酸，流進甲酸貯存槽16。當蒸發(fā)釜I液面低于出料口時，打開出料閥3和進料閥4，并將烯甲酸進料流量和加熱介質(zhì)進口流量調(diào)節(jié)到一定值。當貯存釜7中的稀甲磷酸液位達到1/2至2/3時，自動啟動循環(huán)泵20，將稀磷酸送入脫水釜19。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)廢水稀甲酸的回收方法，其特征在于:采用磷酸循環(huán)對稀甲酸進行濃縮回收，具體工藝流程是: (1)采用加熱脫水釜，脫除稀磷酸中的水份，得粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸； (2)讓粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸在吸水塔中沿填料層下流，吸收水份后逐漸變成稀磷酸，然后流進稀磷酸貯存釜； (3)用泵將貯存釜中的稀磷酸送入脫水釜，實現(xiàn)磷酸循環(huán)利用； (4)采用蒸發(fā)釜蒸發(fā)甲酸溶液，得質(zhì)量濃度為20?80%的稀甲酸蒸汽； (5)讓甲酸蒸汽先通過蒸發(fā)釜上方冷填料層或有進料稀甲酸溶液下流的填料層，除去甲酸蒸汽中固體夾帶物； (6)通過有粘稠狀多聚磷酸和高濃度磷酸下流的填料層的吸水塔，除去甲酸蒸汽中的大部分水份； (7 )濃縮后的甲酸蒸汽通過冷凝管冷凝成高濃度甲酸液體流入儲存槽中儲存。
2.—種工業(yè)廢水稀甲酸的回收裝置，它包括蒸發(fā)釜(I)、吸水塔(8)、貯存釜(7)和冷凝器(12)，其特征在于:蒸發(fā)釜(I)上方設填料(19)和進料閥(4)，吸水塔(8)設置于蒸發(fā)釜(I)上方，底部分別通過管道與蒸發(fā)釜(I)和磷酸貯存釜(7)相連，內(nèi)部設填料(9)，頂部設噴頭(10)，上方設置脫水釜(19)，脫水釜(19)底部設置排液口，通過帶磷酸閥(11)的管道與噴頭(10)相連，吸水塔(8)側(cè)面靠近塔頂處設置出汽口，通過管道與冷凝器(12)中的冷凝管(13)的進汽口連接，冷凝管(13)的出口端通過帶產(chǎn)品閥(15)的管道與甲酸貯存槽(16 )連通，貯存釜(7 )下部出料口設置磷酸循環(huán)泵(20 )，其進口管接入磷酸貯存釜(7 )內(nèi)下部，出口管插入脫水釜(19)中，脫水釜(19)上側(cè)壁設置加熱介質(zhì)出口閥(17)，下側(cè)壁設置加熱介質(zhì)進口閥(18)。
【文檔編號】C07C53/02GK104418723SQ201310362587
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】曾舟華, 徐振強, 陳文 , 王海南, 謝玉橋 申請人:黃岡師范學院