專利名稱：一種氧化段鈷錳催化劑回收利用裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種PTA氧化段殘渣的回收利用技術，主要是一種從PTA氧化殘渣中回收鈷錳催化劑的氧化段鈷錳催化劑回收利用裝置及其方法。
背景技術：
目前，PTA的生產(chǎn)主要包括氧化段和精制段兩個階段。第一階段為氧化段，以PX(對二甲苯)為原料，乙酸為溶劑，鈷錳醋酸鹽為催化劑，溴化氫為促進劑，空氣為氧化齊U，充分混合后，高溫氧化生成TA(對苯二甲酸)，氧化反應器出來的漿料經(jīng)結晶器冷卻后析出大量TA顆粒，通過固液分離操作將TA顆粒與母液分離。第二階段為精制段，TA顆粒進入加氫精制段制得PTA (精對苯二甲酸)。PTA氧化過程中，需連續(xù)取出一部分母液進行再生，以降低母液中氧化副產(chǎn)物對產(chǎn)品質量的影響，母液經(jīng)過濾、蒸餾、精餾等多項操作后，溶劑乙酸返回氧化單元繼續(xù)使用，催化劑隨氧化殘渣與工藝水混合打漿后送入污水處理系統(tǒng)，鈷錳催化劑沒有得到有效回收，隨殘渣排放，從而造成能源消耗及重金屬污染。國內外對于氧化段鈷錳催化劑的回收提出了多種方法，中國專利CN101417943B公開了一種高效回收利用PTA裝置精制母液的簡易方法，其主要步驟為(I)采用熱交換方法對精制母液進行降溫；(2)采用超濾方法處理降溫后的精制母液，超濾濃縮液回用于氧化單元；(3)對超濾濾出液進行離子交換處理，先選擇吸附濾出液中的Co、Mn離子，將Co、Mn脫吸液回用做催化劑，再吸附其它金屬離子；(4)經(jīng)離子交換處理后的液體作為步驟(I)的吸熱介質同精制母液進行熱交換，換熱后這些液體大部分送干燥劑噴淋塔，根據(jù)干燥機噴淋塔的噴淋需求量和精制單元的物料平衡，多余部分排放，干燥劑噴淋塔噴淋后的液體回用于精制系統(tǒng)。該專利大幅度簡化了處理工藝，降低了系統(tǒng)的復雜程度，取消了現(xiàn)有技術下的反滲透等高耗能步驟，但由于采用了離子交換的形式，因此需要消耗大量鹽酸洗脫液，使處理過程產(chǎn)生酸性水,對下游設備防腐要求較高,增加了生產(chǎn)和維護成本。美國專利US7285677B1提供了一種回收PTA氧化殘渣和催化劑再生的工藝和方法，主要包括以下步驟氧化殘渣經(jīng)脫鹽水打漿后除去其中的有機固體物，催化劑溶解在水中，采用無機堿中和沉淀鈷錳離子，通過固液分離，提取鈷錳碳酸鹽；鈷錳碳酸鹽通過酸溶解、中和、沉降、樹脂處理，金屬萃取和電解操作，使催化劑得以再生回用。該專利方法得到的催化劑回收利用率高，整個過程無新污染物產(chǎn)生。但整個處理工藝復雜，特別采用電解操作，因此電力消耗大,投資大,運行成本高。中國專利CN1562483A提供了一種回收醋酸鈷、醋酸錳催化劑的新工藝，其主要步驟為先不進行固液分離，加入稀氨水調節(jié)PH值使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀。殘渣或液體經(jīng)冷卻后進入螺旋沉降離心機和沉降罐分離有機固體、氫氧化鐵沉淀與含鈷錳催化劑離子的溶液，鈷錳離子通過陽離子交換樹脂吸附，用含醋酸銨的脫吸液使鈷錳離子解吸附后返回生產(chǎn)裝置調和使用。該專利方法能有效去除回收催化劑中的雜質，達到新鮮催化劑的水平。但該工藝引入醋酸銨洗脫液，增加了生產(chǎn)成本；采用螺旋沉降離心機進行一級固液分離，固相含濕量較高，洗滌效果不好，采用沉降罐進行二級重力分離，占地面積大，分離效率低。

發(fā)明內容
為了避免上述技術中存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的目的是要設計一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置和方法，既保證催化劑有效回收利用率，又可縮短工藝流程，特別是取消離子交換、電解等處理技術，減少酸性廢水和其它洗脫液的產(chǎn)生，提高固相分離效率，降低設備投資和運行成本。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置，包括冷卻分離系統(tǒng)、配堿系統(tǒng)、腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑再生系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)；所述的冷卻分離系統(tǒng)包括冷凍機、冷凍水罐、換熱器、漿罐和壓濾機；所述的漿罐內設有攪拌器；所述的冷凍水罐的出口經(jīng)泵連接冷凍機的入口 ；所述的冷凍機的出口連接換熱器中吸熱介質的入口 ；所述的換熱器中吸熱介質的出口連接冷凍水罐的入口 ；所述的漿罐的入口連接換熱器中放熱介質的出口 ；所述的漿罐的出口經(jīng)泵連接壓濾機的入口 ；所述的配堿系統(tǒng)包括堿溶解罐和堿液稀釋罐；所述的堿溶解罐和堿液稀釋罐內均設有攪拌器；所述的堿溶解罐的出口連接堿液稀釋罐的入口 ；所述的堿液稀釋罐的出口經(jīng)泵后分別連接中間罐的堿液入口管道和Co/Mn沉淀罐的堿液入口管道；所述的腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)包括中間罐、中和罐、金屬腐蝕濾器和集污罐；所述的中和罐內設有攪拌器；所述的壓濾機的濾液出口經(jīng)泵連接中間罐的入口 ；所述的中間罐的出口連接中和罐的進口 ；所述的中和罐的出口經(jīng)泵連接金屬腐蝕濾器的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器的濾液出口連接Co/Mn沉淀罐的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器濾渣出口連接集污罐的入口 ；所述的催化劑沉淀過濾系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀罐和Co/Mn過濾器；所述的Co/Mn沉淀罐內設有攪拌器；所述的Co/Mn沉淀罐的出口經(jīng)泵連接Co/Mn過濾器的入口 ；所述的Co/Mn過濾器的濾洛出口連接Co/Mn沉淀溶解罐的入口 ；所述的催化劑再生系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀溶解罐、催化劑精調罐和催化劑儲罐；所述的Co/Mn沉淀溶解罐內設有攪拌器；所述的Co/Mn沉淀溶解罐的出口連接催化劑精調罐的入口 ；所述的催化劑精調罐的出口經(jīng)泵連接催化劑儲罐的入口 ；所述的催化劑儲罐的出口連接氧化段催化劑進料管道；所述氣體處理系統(tǒng)設有洗滌塔；所述洗滌塔入口連接各儲罐和過濾器氣體排放管道出口 ；所述的金屬腐蝕濾器和Co/Mn過濾器為管式過濾器，過濾元件采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯。本發(fā)明所述的換熱器采用板式換熱器，冷凍水罐內的水經(jīng)冷凍機降溫后作為換熱器的冷卻介質。本發(fā)明所述的壓濾機采用板框壓濾機。
一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的方法，包括以下步驟A、冷卻分離氧化殘渣與脫鹽水按I : 9的比例進行充分混合，經(jīng)換熱器冷卻至
10 20°C，經(jīng)泵輸送至漿罐；在漿罐內經(jīng)脫鹽水稀釋后鈷錳催化劑和腐蝕金屬離子溶解于水中，經(jīng)壓濾機分離有機固體和腐蝕金屬離子及催化劑離子，有機固體收集后重新投入氧化單元進行循環(huán)利用，含腐蝕金屬及催化劑離子的壓濾液進入中間罐，與來自精制段的母液混合；
B、腐蝕金屬沉淀過濾中間罐中的混合母液經(jīng)泵輸送至中和罐，在中和罐中加入堿液，進行pH調節(jié),控制溶液pH值為4. 5 5. 5,通過堿中和作用，大多數(shù)有機酸轉化為可溶性鈉鹽，F(xiàn)e/Cr/Ni離子以不溶性固體碳酸鹽的沉淀析出；中和罐中的反應后溶液經(jīng)金屬腐蝕濾器過濾，固體Fe/Cr/Ni碳酸鹽被濾除并排放至集污罐，經(jīng)金屬腐蝕濾器的濾后液送至Co/Mn沉淀罐進行Co/Mn離子的沉淀；所述的堿液采用5%的Na2CO3溶液；C、催化劑沉淀過濾在Co/Mn沉淀罐中，二次加入堿液調節(jié)pH值，控制溶液pH值為8. 5 9，使Co/Mn離子轉化為Co/Mn碳酸鹽沉淀析出；Co/Mn沉淀罐中的反應后溶液經(jīng)Co/Mn過濾器濾除固體Co/Mn碳酸鹽沉淀，通過冷凝水清洗出去鈉鹽和可溶性有機物，反向沖洗將Co/Mn碳酸鹽沉淀送入Co/Mn沉淀溶解罐；D、催化劑再生在Co/Mn沉淀溶解罐中，氫溴酸HBr將Co/Mn碳酸鹽固體轉化為Co/Mn溴化物，再生的催化劑溶液的鈉標準是Co和鈉重量比至少為15，這些溴化物溶液分批輸送至催化劑精調罐，新鮮的催化劑溶液與再生的催化劑在精調罐中混合，經(jīng)泵輸送至催化劑儲罐；E、氣體處理所有設備的氣體排放經(jīng)排氣管線集中輸送至洗滌塔進行處理排放，氣體在洗滌塔中與堿液接觸，經(jīng)幾級噴淋后，潔凈氣體排出，堿吸收液送至污水處理場。本發(fā)明所述的腐蝕金屬離子為Fe/Cr/Ni離子；所述的催化劑離子為Co/Mn離子。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果I、由于本發(fā)明采用了 Na2CO3控制溶液pH，使Fe/Cr/Ni離子和Co/Mn離子有選擇的被沉淀，省去了離子交換吸附Co/Mn離子和電解步驟，大大簡化了氧化段殘渣處理工藝，提高了 Co/Mn催化劑質量，使Co/Mn催化劑回收利用率由原來的70%提高到85%以上，生產(chǎn)成本節(jié)約了 30%，能源消耗降低了 40%。2、由于本發(fā)明采用的Na2CO3中和沉淀法處理Fe/Cr/Ni離子和Co/Mn離子，一定程度上降低了溶液的酸度，同時降低了對下游設備的耐腐蝕要求，省去了原有樹脂吸附工藝的洗脫液解吸附步驟，僅在Co/Mn過濾階段使用少量冷凝水清洗Co/Mn沉淀，適應節(jié)能環(huán)保需求。3、由于本發(fā)明采用金屬腐蝕濾器和Co/Mn過濾器進行固液分離，過濾采用金屬粉末燒結濾芯，耐腐蝕性強，過濾精度高，性能穩(wěn)定，提高介質凈化度；設備清洗再生周期短，濾芯清洗徹底；可實現(xiàn)干渣卸餅、干渣排放，降低了固相含濕量，得到最大的過濾收益。


本發(fā)明共有2幅附圖。其中圖I是鈷錳催化劑回收利用工藝裝置示意圖。圖2是鈷錳催化劑回收利用工藝流程示意圖。圖中I、冷凍機，2、冷凍水罐，3、泵，4、換熱器，5、漿罐，6、壓濾機，7、中間罐，8、中和罐，9、攪拌器，10、金屬腐蝕濾器，11、集污罐，12、Co/Mn沉淀罐，13、Co/Mn過濾器，14、Co/Mn沉淀溶解罐，15、催化劑精調罐，16、催化劑儲罐，17、堿溶解罐，18、堿液稀釋罐，19、洗滌+
+R ο
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖I所示，一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置，包括冷卻分離系統(tǒng)、配堿系統(tǒng)、腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑再生系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)；所述的冷卻分離系統(tǒng)包括冷凍機I、冷凍水罐2、換熱器4、漿罐5和壓濾機6 ;所述的漿罐5內設有攪拌器9 ;所述的冷凍水罐2的出口經(jīng)泵3連接冷凍機I的入口 ；所述的冷凍機I的出口連接換熱器4中吸熱介質的入口 ；所述的換熱器4中吸熱介質的出口連接冷 凍水罐2的入口 ；所述的漿罐5的入口連接換熱器4中放熱介質的出口 ；所述的漿罐5的出口經(jīng)泵3連接壓濾機6的入口 ；所述的配堿系統(tǒng)包括堿溶解罐17和堿液稀釋罐18 ;所述的堿溶解罐17和堿液稀釋罐18內均設有攪拌器9 ;所述的堿溶解罐17的出口連接堿液稀釋罐18的入口 ；所述的堿液稀釋罐18的出口經(jīng)泵3后分別連接中間罐7的堿液入口管道和Co/Mn沉淀罐12的堿液入口管道；所述的腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)包括中間罐7、中和罐8、金屬腐蝕濾器10和集污罐
11;所述的中和罐8內設有攪拌器9 ;所述的壓濾機6的濾液出口經(jīng)泵3連接中間罐7的入口 ；所述的中間罐7的出口連接中和罐8的進口 ；所述的中和罐8的出口經(jīng)泵3連接金屬腐蝕濾器10的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器10的濾液出口連接Co/Mn沉淀罐12的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器10濾渣出口連接集污罐11的入口；所述的催化劑沉淀過濾系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀罐12和Co/Mn過濾器13 ;所述的Co/Mn沉淀罐12內設有攪拌器9 ;所述的Co/Mn沉淀罐12的出口經(jīng)泵3連接Co/Mn過濾器13的入口 ；所述的Co/Mn過濾器13的濾渣出口連接Co/Mn沉淀溶解罐14的入口；所述的催化劑再生系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀溶解罐14、催化劑精調罐15和催化劑儲罐16 ;所述的Co/Mn沉淀溶解罐14內設有攪拌器9 ;所述的Co/Mn沉淀溶解罐14的出口連接催化劑精調罐15的入口 ；所述的催化劑精調罐15的出口經(jīng)泵3連接催化劑儲罐16的入口 ；所述的催化劑儲罐16的出口連接氧化段催化劑進料管道；所述氣體處理系統(tǒng)設有洗滌塔19 ;所述洗滌塔19入口連接各儲罐和過濾器氣體排放管道出口 ；所述的金屬腐蝕濾器10和Co/Mn過濾器13為管式過濾器，過濾元件采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯。所述的換熱器4采用板式換熱器4，冷凍水罐2內的水經(jīng)冷凍機I降溫后作為換熱器4的冷卻介質。所述的壓濾機6采用板框壓濾機6。如圖2所示，一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的方法，包括以下步驟A、冷卻分離氧化殘渣與脫鹽水按I : 9的比例進行充分混合，經(jīng)換熱器4冷卻至10 20°C，經(jīng)泵3輸送至漿罐5 ;在漿罐5內經(jīng)脫鹽水稀釋后鈷錳催化劑和腐蝕金屬離子溶解于水中，經(jīng)壓濾機6分離有機固體和腐蝕金屬離子及催化劑離子，有機固體收集后重新投入氧化單元進行循環(huán)利用，含腐蝕金屬及催化劑離子的壓濾液進入中間罐7，與來自精制段的母液混合；B、腐蝕金屬沉淀過濾中間iig 7中的混合母液經(jīng)栗3輸送至中和iip 8，在中和iig 8中加入堿液，進行pH調節(jié)，控制溶液pH值為4. 5 5. 5，通過堿中和作用，大多數(shù)有機酸轉化為可溶性鈉鹽，F(xiàn)e/Cr/Ni離子以不溶性固體碳酸鹽的沉淀析出；中和罐8中的反應后溶液經(jīng)金屬腐蝕濾器10過濾，固體Fe/Cr/Ni碳酸鹽被濾除并排放至集污罐11，經(jīng)金屬腐蝕濾器10的濾后液送至Co/Mn沉淀罐進行Co/Mn離子的沉淀；所述的堿液采用5%的Na2CO3溶液； C、催化劑沉淀過濾在Co/Mn沉淀罐12中，二次加入堿液調節(jié)pH值，控制溶液pH值為8. 5 9，使Co/Mn離子轉化為Co/Mn碳酸鹽沉淀析出；Co/Mn沉淀罐中的反應后溶液經(jīng)Co/Mn過濾器13濾除固體Co/Mn碳酸鹽沉淀，通過冷凝水清洗出去鈉鹽和可溶性有機物，反向沖洗將Co/Mn碳酸鹽沉淀送入Co/Mn沉淀溶解罐14 ；D、催化劑再生在Co/Mn沉淀溶解罐14中，氫溴酸HBr將Co/Mn碳酸鹽固體轉化為Co/Mn溴化物，再生的催化劑溶液的鈉標準是Co和鈉重量比至少為15，這些溴化物溶液分批輸送至催化劑精調罐15，新鮮的催化劑溶液與再生的催化劑在精調罐中混合，經(jīng)泵3輸送至催化劑儲罐16 ；E、氣體處理所有設備的氣體排放經(jīng)排氣管線集中輸送至洗滌塔19進行處理排放，氣體在洗滌塔19中與堿液接觸，經(jīng)幾級噴淋后，潔凈氣體排出，堿吸收液送至污水處理場。本發(fā)明所述的腐蝕金屬離子為Fe/Cr/Ni離子；所述的催化劑離子為Co/Mn離子。圖1-2所示，本發(fā)明的具體實施例，主要包括以下步驟I、氧化殘渣與脫鹽水按I : 9比例打漿，經(jīng)換熱器4冷卻至10 20°C ；2、采用板框壓濾機6分離打漿液中有機固體和含腐蝕金屬Fe/Cr/Ni和催化劑Co/Mn離子的溶液，有機固體送去氧化段進行循環(huán)利用，含F(xiàn)e/Cr/Ni和Co/Mn離子的溶液則送入催化劑再生裝置；3、Fe/Cr/Ni和Co/Mn離子的溶液與5% Na2CO3作用，控制pH值4. 5 5. 5,通過中和作用，F(xiàn)e/Cr/Ni轉化為不溶性的碳酸鹽；4、通過金屬腐蝕濾器10進行固液分離，除去Fe/Cr/Ni碳酸鹽，Co/Mn離子的溶液與5% Na2CO3 二次作用，控制pH值8. 5 9，Co/Mn離子轉化為Co/Mn碳酸鹽沉淀，回收率在85%以上；5、Co/Mn沉淀經(jīng)Co/Mn過濾器13分離，通過冷凝水清洗除去鈉鹽和可溶性有機物，反沖洗將Co/Mn沉淀送入Co/Mn沉淀溶解罐14 ；6,HBr溶液將Co/Mn碳酸鹽固體轉化為Co/Mn溴化物，高價Co離子轉化為二價鈷離子。7、再生的Co/Mn溴化物催化劑送往PTA氧化段催化體系重新利用。
權利要求
1.ー種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置，其特征在于包括冷卻分離系統(tǒng)、配堿系統(tǒng)、腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑再生系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)； 所述的冷卻分離系統(tǒng)包括冷凍機(I)、冷凍水罐(2)、換熱器(4)、漿罐(5)和壓濾機(6);所述的漿罐(5)內設有攪拌器(9);所述的冷凍水罐(2)的出口經(jīng)泵(3)連接冷凍機(I)的入口 ；所述的冷凍機(I)的出口連接換熱器(4)中吸熱介質的入口 ；所述的換熱器(4)中吸熱介質的出口連接冷凍水罐(2)的入口 ；所述的漿罐(5)的入口連接換熱器(4)中放熱介質的出口 ；所述的漿罐(5)的出口經(jīng)泵(3)連接壓濾機(6)的入口 ； 所述的配堿系統(tǒng)包括堿溶解罐(17)和堿液稀釋罐(18);所述的堿溶解罐(17)和堿液稀釋罐(18)內均設有攪拌器(9);所述的堿溶解罐(17)的出口連接堿液稀釋罐(18)的入ロ ；所述的堿液稀釋罐(18)的出口經(jīng)泵⑶后分別連接中間罐(7)的堿液入口管道和Co/Mn沉淀罐(12)的堿液入口管道； 所述的腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)包括中間罐(7)、中和罐(8)、金屬腐蝕濾器(10)和集污罐(11);所述的中和罐⑶內設有攪拌器(9);所述的壓濾機(6)的濾液出口經(jīng)泵(3)連接中間罐(7)的入口 ；所述的中間罐(7)的出口連接中和罐⑶的進ロ ；所述的中和罐⑶的出口經(jīng)泵(3)連接金屬腐蝕濾器(10)的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器(10)的濾液出口連接Co/Mn沉淀罐(12)的入口 ；所述的金屬腐蝕濾器(10)濾渣出口連接集污罐(11)的入口 ； 所述的催化劑沉淀過濾系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀罐(12)和Co/Mn過濾器(13);所述的Co/Mn沉淀罐(12)內設有攪拌器(9);所述的Co/Mn沉淀罐(12)的出口經(jīng)泵(3)連接Co/Mn過濾器(13)的入口 ；所述的Co/Mn過濾器(13)的濾渣出口連接Co/Mn沉淀溶解罐(14)的入口 ； 所述的催化劑再生系統(tǒng)包括Co/Mn沉淀溶解罐(14)、催化劑精調罐(15)和催化劑儲罐(16);所述的Co/Mn沉淀溶解罐(14)內設有攪拌器(9);所述的Co/Mn沉淀溶解罐(14)的出口連接催化劑精調罐(15)的入口 ；所述的催化劑精調罐(15)的出口經(jīng)泵(3)連接催化劑儲罐(16)的入口 ；所述的催化劑儲罐(16)的出口連接氧化段催化劑進料管道；所述氣體處理系統(tǒng)設有洗滌塔(19);所述洗滌塔(19)入口連接各儲罐和過濾器氣體排放管道出n ； 所述的金屬腐蝕濾器(10)和Co/Mn過濾器(13)為管式過濾器，過濾元件采用不銹鋼金屬粉末燒結濾芯。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置，其特征在于所述的換熱器(4)采用板式換熱器(4)，冷凍水罐(2)內的水經(jīng)冷凍機(I)降溫后作為換熱器⑷的冷卻介質。
3.根據(jù)權利要求I所述的ー種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置，其特征在于所述的壓濾機(6)采用板框壓濾機(6)。
4.ー種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的方法，其特征在于包括以下步驟 A、冷卻分離氧化殘渣與脫鹽水按I : 9的比例進行充分混合，經(jīng)換熱器(4)冷卻至10 20°C，經(jīng)泵(3)輸送至漿罐(5);在漿罐(5)內經(jīng)脫鹽水稀釋后鈷錳催化劑和腐蝕金屬離子溶解于水中，經(jīng)壓濾機(6)分離有機固體和腐蝕金屬離子及催化劑離子，有機固體收集后重新投入氧化單元進行循環(huán)利用，含腐蝕金屬及催化劑離子的壓濾液進入中間罐(7)，與來自精制段的母液混合；B、腐蝕金屬 沉淀過濾中間罐(7)中的混合母液經(jīng)泵(3)輸送至中和罐(8)，在中和罐(8)中加入堿液，進行pH調節(jié)，控制溶液pH值為4. 5 5. 5，通過堿中和作用，大多數(shù)有機酸轉化為可溶性鈉鹽，F(xiàn)e/Cr/Ni離子以不溶性固體碳酸鹽的沉淀析出；中和罐(8)中的反應后溶液經(jīng)金屬腐蝕濾器(10)過濾，固體Fe/Cr/Ni碳酸鹽被濾除并排放至集污罐(11)，經(jīng)金屬腐蝕濾器(10)的濾后液送至Co/Mn沉淀罐進行Co/Mn離子的沉淀；所述的堿液采用5%的Na2C03溶液； C、催化劑沉淀過濾在Co/Mn沉淀罐(12)中，二次加入堿液調節(jié)pH值，控制溶液pH值為8. 5 9，使Co/Mn離子轉化為Co/Mn碳酸鹽沉淀析出；Co/Mn沉淀罐中的反應后溶液經(jīng)Co/Mn過濾器(13)濾除固體Co/Mn碳酸鹽沉淀，通過冷凝水清洗出去鈉鹽和可溶性有機物，反向沖洗將Co/Mn碳酸鹽沉淀送入Co/Mn沉淀溶解罐(14)； D、催化劑再生在Co/Mn沉淀溶解罐(14)中，氫溴酸HBr將Co/Mn碳酸鹽固體轉化為Co/Mn溴化物，再生的催化劑溶液的鈉標準是Co和鈉重量比至少為15，這些溴化物溶液分批輸送至催化劑精調罐(15)，新鮮的催化劑溶液與再生的催化劑在精調罐中混合，經(jīng)泵(3)輸送至催化劑儲罐(16)； E、氣體處理所有設備的氣體排放經(jīng)排氣管線集中輸送至洗滌塔(19)進行處理排放，氣體在洗滌塔(19)中與堿液接觸，經(jīng)幾級噴淋后，潔凈氣體排出，堿吸收液送至污水處理場。
5.根據(jù)權利要求4所述的ー種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的方法，其特征在于所述的腐蝕金屬離子為Fe/Cr/Ni離子；所述的催化劑離子為Co/Mn離子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PTA氧化段鈷錳催化劑回收利用的裝置及其方法，所述的裝置包括冷卻分離系統(tǒng)、配堿系統(tǒng)、腐蝕金屬沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑沉淀過濾系統(tǒng)、催化劑再生系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)。所述的方法包括冷卻分離、腐蝕金屬沉淀過濾、催化劑沉淀過濾、催化劑再生和氣體處理。本發(fā)明采用了Na2CO3控制溶液pH，使Fe/Cr/Ni離子和Co/Mn離子有選擇的被沉淀，省去了離子交換吸附Co/Mn離子和電解步驟，大大簡化了氧化段殘渣處理工藝，提高了Co/Mn催化劑質量，使Co/Mn催化劑回收利用率由原來的70％提高到85％以上，生產(chǎn)成本節(jié)約了30％，能源消耗降低了40％。本發(fā)明適應了節(jié)能環(huán)保需求，得到了最大的過濾收益。
文檔編號B01J27/32GK102626646SQ201210109610
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者劉喜才 申請人:大連華氏流體設備有限公司