一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法，首先調(diào)節(jié)聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的pH值，隨后加入絮凝劑絮凝沉降，上清液經(jīng)二次濃縮后冷卻結(jié)晶，獲得成品醋酸鈉。本發(fā)明方法處理后的殘液CODcr降至1000mg/L以下，醋酸鈉回收率為90.0～98.0％，純度為95.0～99.5％，且過程易于控制，運行成本低。在聚乙烯醇生產(chǎn)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種化工生產(chǎn)廢水的回收方法，具體地說是一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法。
二、【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇(PVA)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢液，每噸PVA約產(chǎn)生8.5噸廢液。廢液的主要成分為醋酸甲酯、甲醇、水、醋酸鈉、乙醛等。其中醋酸甲酯約占18%，甲醇占74%，水占5%，醋酸鈉占2%左右。為降低消耗及運行成本，通常情況下對廢液中的醋酸甲酯、甲醇、醋酸鈉進行回收再利用。廢液中醋酸甲酯、甲醇主要通過精餾塔進行回收處理。經(jīng)過一系列分離后，最終得到含醋酸鈉的殘液。
[0003]聚乙烯醇生產(chǎn)殘液含有大量的有機高分子化合物和醋酸鈉，化學(xué)需氧量(CODcr)一般在20000?100000mg/L。國內(nèi)部分聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)直接將殘液排至污水處理廠，污水處理廠長期處于高負荷運行狀態(tài)；由于殘液含大量醋酸鈉，對微生物有毒害作用，導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)運行狀況差，CODcr去除率低，運行成本居高不下。另外殘液中的醋酸鈉沒有回收利用，也造成資源的嚴重浪費。
[0004]目前國內(nèi)部分聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)已實施醋酸鈉回收項目，回收工藝主要是將殘液中的醋酸鈉用濃硫酸分解，生成醋酸和硫酸鈉。醋酸分離出來用于醋酸乙烯的合成，硫酸鈉回收后用于維尼綸的生產(chǎn)。該工藝在實際生產(chǎn)中存在諸多缺點。醋酸鈉分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，是不可逆的離子反應(yīng)，速度很快，并能進行到底，對反應(yīng)終點控制精準度要求極高。硫酸過量，對設(shè)備、管道腐蝕嚴重;醋酸鈉過量，回收率降低?，F(xiàn)有工藝醋酸鈉回收率基本低于70%。工藝穩(wěn)定性差，控制難度大。在醋酸的分離過程中，由于醋酸與水的沸點接近，相對揮發(fā)度較小，屬于高度非理想物系，分離難度大，分離過程需要消耗大量的蒸汽，且分離出來的醋酸純度低，不能直接用于醋酸乙烯的合成，需要進一步進行精制，運行成本高。另外分解反應(yīng)使用的硫酸濃度為98 %，具有強腐蝕性，加料時反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，存在很大的安全隱患。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法，本發(fā)明方法不僅CODcr去除率高，醋酸鈉回收率高、純度高，而且提高了聚乙烯醇生產(chǎn)廢液回收工藝的可操作性，大大降低了處理成本。
[0006]本發(fā)明聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法，包括如下步驟:
[0007](1)ρΗ 調(diào)節(jié)
[0008]在聚乙烯醇生產(chǎn)廢液中加入調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH值至8?12。
[0009]所述調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、代用堿、氨水、碳酸氫銨中的一種或幾種的混合。
[0010](2)過濾
[0011]向pH調(diào)節(jié)后的廢液中加入絮凝劑，絮凝后的廢液送入沉降槽沉降，沉降槽中的上清液送入過濾器，沉降槽及過濾器中的固形物送入壓濾機壓濾，得到的濾餅作為鍋爐燃料。
[0012]絮凝劑的加入量與廢液質(zhì)量的比值為0.0001?1:0.001:1。
[0013]所述絮凝劑為聚合氯化鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁、硅鈣復(fù)合聚合氯化鐵、鋁酸鈉中的一種或幾種的混合。
[0014]所述過濾器為網(wǎng)式過濾器、疊片過濾器、板框過濾器、硅藻土過濾器、燭式過濾器中的一種或幾種的組合。
[0015](3) —次濃縮
[0016]將步驟(2)過濾后的濾液送入第一濃縮器，通過膜濃縮方法濃縮至密度為1.1?
1.3g/cm3，獲得一次濃縮液和滲透液。
[0017]膜濃縮過程中壓力控制在I?20MPa。
[0018]膜濃縮時所用的膜為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜、離子交換膜中的任一種。
[0019](4) 二次濃縮
[0020]將一次濃縮液的溫度預(yù)熱至50?90°C，預(yù)熱后送入第二濃縮器，通過蒸發(fā)濃縮的方法進行濃縮，獲得二次濃縮液和濃縮蒸汽。蒸發(fā)濃縮時的溫度為60?100 0C，真空度控制在10?80KPa，一級濃縮液在第二濃縮器中的停留時間為10?I OOmin。二次濃縮液送入冷卻結(jié)晶槽進行冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的溫度為5?30°C，時間為2?24h。濃縮蒸汽進入冷凝器冷凝，獲得的冷凝液與一次濃縮中的滲透液混合，送至污水處理廠，混合液⑶Dcr為1000mg/L以下。
[0021](5)離心
[0022]將冷卻結(jié)晶槽中的結(jié)晶物送入離心機，除去晶體中殘留的吸附水，得到成品醋酸鈉。成品醋酸鈉的回收率為90.0?98.0%,純度為95.0?99.5 V0o
[0023]產(chǎn)品醋酸鈉可作為有機合成的酯化劑、調(diào)味料緩沖劑、食品防腐劑、染料穩(wěn)定劑等應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[0024]與國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法運行穩(wěn)定，易于控制，運行成本低。CODcr去除率高;醋酸鈉回收率高、純度高，可直接作為聚乙烯醇生產(chǎn)副產(chǎn)品進行銷售?；厥者^程不使用濃硫酸，對設(shè)備、管道腐蝕性大大降低，安全性高。因此對于聚乙烯醇生產(chǎn)領(lǐng)域來說，本發(fā)明方法可高效回收殘液中的醋酸鈉，具有很高的經(jīng)濟、環(huán)境效益。
[0025]本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果:
[0026]1、本發(fā)明在聚乙烯醇生產(chǎn)廢液中加入絮凝劑，除去廢液中的膠體粒子，提高了二次濃縮的換熱效率和成品醋酸鈉純度，同時大大減少膜濃縮過程中膠體粒子對膜的污染，延長了膜的使用壽命。另外廢液的CODcr下降明顯，減小了后續(xù)污水處理的負荷。
[0027]2、本發(fā)明通過膜濃縮與蒸發(fā)濃縮相結(jié)合的方式對廢液進行二次濃縮，一方面濃縮效率得到很大的提升;另一方面能耗顯著降低，運行成本較原工藝約下降40%。
[0028]3、本發(fā)明方法處理聚乙烯醇廢液，操作簡便，易于控制，處理后殘液⑶D cr在1000mg/L以下；醋酸鈉回收率90.0?98.0% ,純度95.0?99.5 %，回收率較原有工藝提高20%以上。
四、【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。五、
【具體實施方式】
[0030]下面通過本發(fā)明方法治理聚乙烯醇生產(chǎn)殘液及回收其中的醋酸鈉。具體實施案例如下:
[0031]實施例1:
[0032]本實施例中聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法如下:
[0033]1、pH調(diào)節(jié)
[0034]在聚乙烯醇生產(chǎn)廢液中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8。
[0035]2、過濾
[0036]向pH調(diào)節(jié)后的廢液中加入聚合氯化鋁鐵絮凝，絮凝后的廢液送入沉降槽沉降，沉降槽中的上清液送入過濾器，沉降槽及過濾器中的固形物送入壓濾機壓濾，得到的濾餅作為鍋爐燃料。濾液回沉降槽。
[0037]絮凝劑的加入量與廢液質(zhì)量的比值為0.0004:1。
[0038]3、一次濃縮
[0039]將步驟2過濾后的濾液送入第一濃縮器，通過膜濃縮方法濃縮至密度為1.lg/cm3，獲得一次濃縮液和滲透液。
[0040]膜濃縮過程中壓力控制在lOMPa。
[0041 ]膜濃縮所用的膜為反滲透膜。
[0042]4、二次濃縮
[0043]將一次濃縮液送入預(yù)熱器預(yù)熱至50°C，預(yù)熱后送入第二濃縮器，通過蒸發(fā)濃縮的方法進行濃縮，獲得二次濃縮液和濃縮蒸汽。蒸發(fā)濃縮時的溫度為80 °C，真空度控制在30KPa，一級濃縮液在第二濃縮器中的停留時間為30min。二次濃縮液送入冷卻結(jié)晶槽進行冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的溫度為5°C，時間為10h。濃縮蒸汽進入冷凝器冷凝，獲得的冷凝液與一次濃縮中的滲透液混合，送至污水處理廠，混合液CODcr為900mg/L。
[0044]5、離心
[0045]將冷卻結(jié)晶槽中的結(jié)晶物送入離心機，除去晶體中殘留的吸附水，得到成品醋酸鈉。成品醋酸鈉的回收率為94%，純度為96%。
[0046]實施例2:
[0047]本實施例中聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法如下:
[0048]1、ρΗ 調(diào)節(jié)
[0049]在聚乙烯醇生產(chǎn)廢液中加入代用堿調(diào)節(jié)pH值至9。
[0050]2、過濾
[0051]向pH調(diào)節(jié)后的廢液中加入硅鈣復(fù)合聚合氯化鐵絮凝，絮凝后的廢液送入沉降槽沉降，沉降槽中的上清液送入過濾器，沉降槽及過濾器中的固形物送入壓濾機壓濾，得到的濾餅作為鍋爐燃料。濾液回沉降槽。
[0052]絮凝劑的加入量與廢液質(zhì)量的比值為0.0006: I。
[0053]3、一次濃縮
[0054]將步驟2過濾后的濾液送入第一濃縮器，通過膜濃縮方法濃縮至密度為1.2g/cm3，獲得一次濃縮液和滲透液。
[0055]膜濃縮過程中壓力控制在5MPa。
[0056]膜濃縮時所用的膜為納濾膜。
[0057]4、二次濃縮
[0058]將一次濃縮液送入預(yù)熱器預(yù)熱至80°C，預(yù)熱后送入第二濃縮器，通過蒸發(fā)濃縮的方法進行濃縮，獲得二次濃縮液和濃縮蒸汽。蒸發(fā)濃縮時的溫度為90 °C，真空度控制在20KPa，一級濃縮液在第二濃縮器中的停留時間為90min。二次濃縮液送入冷卻結(jié)晶槽進行冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的溫度為15°C，時間為15h。濃縮蒸汽進入冷凝器冷凝，獲得的冷凝液與一次濃縮中的滲透液混合，送至污水處理廠，混合液CODcr為800mg/L。
[0059]5、離心
[0060]將冷卻結(jié)晶槽中的結(jié)晶物送入離心機，除去晶體中殘留的吸附水，得到成品醋酸鈉。成品醋酸鈉的回收率為93%，純度為97.5%。
【主權(quán)項】
1.一種聚乙烯醇生產(chǎn)廢液的回收處理方法，其特征在于包括如下步驟: (1)ρΗ調(diào)節(jié) 在聚乙稀醇生產(chǎn)廢液中加入調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH值至8?12; (2)過濾 向PH調(diào)節(jié)后的廢液中加入絮凝劑，絮凝后的廢液送入沉降槽沉降，沉降槽中的上清液送入過濾器，沉降槽及過濾器中的固形物送入壓濾機壓濾，得到的濾餅作為鍋爐燃料； (3)—次濃縮 將步驟(2)過濾后的濾液送入第一濃縮器，通過膜濃縮方法濃縮至密度為1.1?1.3g/cm3，獲得一次濃縮液和滲透液； (4)二次濃縮 將一次濃縮液的溫度預(yù)熱至50?90°C，預(yù)熱后送入第二濃縮器，通過蒸發(fā)濃縮的方法進行濃縮，獲得二次濃縮液和濃縮蒸汽;二次濃縮液送入冷卻結(jié)晶槽進行冷卻結(jié)晶;濃縮蒸汽進入冷凝器冷凝，獲得的冷凝液與一次濃縮中的滲透液混合，送至污水處理廠，混合液CODcr為 1000mg/L以下； (5)離心 將冷卻結(jié)晶槽中的結(jié)晶物送入離心機，除去晶體中殘留的吸附水，得到成品醋酸鈉;成品醋酸鈉的回收率為90.0?98.0%,純度為95.0?99.5 V0o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收處理方法，其特征在于: 步驟(I)中所述調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、代用堿、氨水、碳酸氫銨中的一種或幾種的混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收處理方法，其特征在于: 步驟(2)中所述絮凝劑為聚合氯化鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁、硅鈣復(fù)合聚合氯化鐵、鋁酸鈉中的一種或幾種的混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的回收處理方法，其特征在于: 絮凝劑的加入量與廢液質(zhì)量的比值為0.0001?1: 0.001:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收處理方法，其特征在于: 步驟(3)膜濃縮過程中壓力控制在I?20MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收處理方法，其特征在于: 步驟(4)蒸發(fā)濃縮時的溫度為60?100°C，真空度控制在10?80KPa，一級濃縮液在第二濃縮器中的停留時間為10?lOOmin。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收處理方法，其特征在于: 步驟(4)中冷卻結(jié)晶的溫度為5?30 °C，時間為2?24h。
【文檔編號】C07C51/42GK106082519SQ201610662580
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610662580.X, CN 106082519 A, CN 106082519A, CN 201610662580, CN-A-106082519, CN106082519 A, CN106082519A, CN201610662580, CN201610662580.X
【發(fā)明人】胡安寧, 潘曉明, 李家鳴, 陳建旭, 朱寶華, 施紅生, 查從元
【申請人】安徽皖維高新材料股份有限公司