一种将有机污水转换为液体燃料的方法技术

本发明专利技术公开了一种将有机污水转换为液体燃料的方法，涉及污水处理领域，旨在解决现有技术中能耗高的问题，采用的技术方案是，先对有机废水进行常压下的初步精馏，再将初步精馏的轻组分和重组分分别在两座常压塔内进行进一步的精馏分离，通过采用并联三塔常压精馏的分离工艺，先将低沸点有机物和高沸点混合物进行初步分离，再将低沸点有机物和高沸点有机物做进一步的提纯，分离其中的水，经过三步的水分离，获得高纯度的可燃有机物，再将其合并后即可作为液体燃料；本分离工艺常压操作，能耗少，缩短了分离流程，能够以短流程分理出多种高纯度可燃有机物。高纯度可燃有机物。

【技术实现步骤摘要】
一种将有机污水转换为液体燃料的方法


[0001]本专利技术涉及污水处理领域，具体为一种将有机污水转换为液体燃料的方法。

技术介绍

[0002]有机废水就是以有机污染物为主的废水，有机废水易造成水质富营养化，危害比较大。
[0003]有些有机废水中含有大量的醇类物质和石油类物质而不能直接排放，醇类的有甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、己醇等醇基物质，石油类物质主要为苯类物质，如苯、甲苯、二甲苯，其为烃类化合物，醇基物质和烃类化合物均可作为燃料，这些物质若直接送入污水处理进行降解，会导致大量的资源浪费，而因为有机废水中含量最多的是水，故无法直接将废水作为燃料，需对内部有机物质进行分离提纯。
[0004]而现有的分离方法主要为精馏，而以污水中的甲醇为例，甲醇的分离提纯主要有双塔精馏和三塔精馏两种方式，双塔精馏为加压操作，三塔精馏为常压操作，故三塔精馏的能耗低于双塔精馏，但三塔精馏工艺的三座精馏塔为预精馏塔、加压塔和常压塔，其仍然需要对第二座精馏塔进行加压操作，导致其能耗偏高。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中所存在的问题，本专利技术公开了一种将有机污水转换为液体燃料的方法，采用的技术方案是，包括以下步骤：
[0006]步骤1，对有机污水进行预加热，预加热物料出口温度设置为85
‑
95℃，压力为1atm；将有机废水的温度加热至甲醇、乙醇、苯等低沸点有机物的沸点以上，便于对低沸点有机物进行初步分离；
[0007]步骤2，将预加热好的有机污水送入预精馏塔精馏分离，预精馏塔塔顶得到甲醇、乙醇、苯等低沸点有机物，塔釜得到高沸点物料，主要为水和高沸点有机物的混合物；
[0008]步骤3，将预精馏塔塔顶轻组分送入第一常压精馏塔进行进一步分离，提高低沸点有机物的浓度，进一步去除包含的水，塔釜重组分经换热器升温至100
‑
110℃后送入第二常压精馏塔以进一步分离高沸点有机物和水，由于预精馏塔塔釜重组分中包含的丁醇、戊醇、己醇、甲苯、二甲苯等有机物沸点普遍高于水的100℃，故通过换热器升温至不低于100℃的温度，便于将水和高沸点有机物进行进一步的分离；均使用常压塔进行处理，不仅能够得到高纯度的燃料物质，并以常压操作，大幅节省了能源；
[0009]步骤4，将高浓度有机物合并，得到液体燃料，废水进行进一步的废水处理。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤1中的预加热和所述步骤3中的换热器均使用125℃的饱和蒸汽加热，饱和蒸汽由锅炉房制备而得，饱和蒸汽的进出口温差控制在5℃，以降低蒸汽再生能耗。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤2中，预精馏塔的塔板数为25
‑
30块，进料塔板数为第18
‑
22块，预精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出
管路，预精馏塔的回流比为1.38
‑
2.2，塔顶产品与进料流率比为0.82
‑
0.91。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述预精馏塔的重组分引出塔板数为第1块，轻组分引出塔板为最高处塔板数。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤3中，第一常压精馏塔的塔板数为45
‑
53块，进料塔板数为第31
‑
34块，预精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出管路，以引出轻组分物质和重组分物质，便于收集或进一步处理，第一常压精馏塔的回流比为2.8
‑
4.5，塔顶产品与进料流率比为0.79
‑
0.88。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述第一精馏塔的重组分引出塔板数为第1块，轻组分引出塔板为最高处塔板数。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤2中，第二常压精馏塔的塔板数为38
‑
45块，进料塔板数为第16
‑
20块，预精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出管路，以引出轻组分物质和重组分物质，便于收集或进一步处理，第二常压精馏塔的回流比为3.24
‑
5.2，塔顶产品与进料流率比为0.85
‑
0.94。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述预精馏塔的重组分引出塔板数为第1块，轻组分引出塔板为最高处塔板数。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术通过采用并联三塔常压精馏的分离工艺，先将低沸点有机物和高沸点混合物进行初步分离，再将低沸点有机物和高沸点有机物做进一步的提纯，分离其中的水，经过三步的水分离，获得高纯度的可燃有机物，再将其合并后即可作为液体燃料；本分离工艺常压操作，能耗少，第一常压精馏塔和第二常压塔并联，两条分离线均为双塔操作，故相比于常规的三塔精馏，其不仅能耗低，还缩短了分离流程，能够以短流程分理出多种高纯度可燃有机物。
具体实施方式
[0018]要处理的有机污水组分如下：组分水甲醇乙醇丁醇戊醇己醇苯甲苯二甲苯摩尔分数/％85.357.563.241.110.060.262.160.240.02沸点/℃10064.578.3117.6137158.1580110.6138.4总摩尔流量：862.23kmol/h
[0019]实施例1
[0020]本实施例公开了本专利技术的第一种实施方式，采用的技术方案是，包括以下步骤：
[0021]步骤1，为了将甲醇、乙醇、苯与水分离，使用125℃饱和蒸汽在换热器内对有机污水进行预加热，预加热物料出口温度设置为85℃，压力为1atm，饱和蒸汽的进出口温度差为5℃；该加热温度能够使甲醇、乙醇和苯气化，以便于分离；
[0022]步骤2，将预加热好的有机污水送入预精馏塔精馏分离，预精馏塔的塔板数为25块，进料塔板数为第18块，预精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出管路，预精馏塔的回流比为1.38，塔顶产品与进料流率比为0.82，预精馏塔第1块塔板处引出重组分物料，即水、丁醇、戊醇、己醇、甲苯和二甲苯；第25块板处引出轻组分物料，即甲醇、乙醇、苯以及少量的水。
[0023]步骤3，将预精馏塔塔顶轻组分送入第一常压精馏塔进行进一步分离，提高低沸点
有机物的浓度，第一常压精馏塔的塔板数为45块，进料塔板数为第31块，第一常压精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出管路，第一常压精馏塔的回流比为2.8，塔顶产品与进料流率比为0.79，第一常压精馏塔第1块塔板处引出重组分物料，即水；第45块板处引出轻组分物料，即甲醇、乙醇、苯，经本次处理，获得的轻组分纯度达到98.92％，能够作为液体燃料使用。
[0024]塔釜重组分经换热器升温至100℃，此时，重组分中的水开始成为水蒸气，将重组分送入第二常压精馏塔以进一步分离高沸点有机物和水蒸汽，第二常压精馏塔的塔板数为38块，进料塔板数为第16块，第二常压精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将有机污水转换为液体燃料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对有机污水进行预加热，预加热物料出口温度设置为85
‑
95℃，压力为1atm；步骤2，将预加热好的有机污水送入预精馏塔精馏分离，预精馏塔塔顶得到低沸点有机物，塔釜得到高沸点物料；步骤3，将预精馏塔塔顶轻组分送入第一常压精馏塔进行进一步分离，提高低沸点有机物的浓度，塔釜重组分经换热器升温至100
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110℃后送入第二常压精馏塔以进一步分离高沸点有机物和水；步骤4，将高浓度有机物合并，得到液体燃料，废水进行进一步的废水处理。2.根据权利要求1所述的一种将有机污水转换为液体燃料的方法，其特征在于：所述步骤1中的预加热和所述步骤3中的换热器均使用125℃的饱和蒸汽加热。3.根据权利要求1所述的一种将有机污水转换为液体燃料的方法，其特征在于：所述步骤2中，预精馏塔的塔板数为25
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30块，进料塔板数为第18
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22块，预精馏塔设置冷凝器和再沸器，并有轻组分引出管路和重组分引出管路，预精馏塔的回流比为1.38
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2.2，塔顶产品与进料流率比为0.82
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0.91。4.根据权利要求3所述的一种将有机污水转换为液体燃料的方法，其特征在于：所述预精馏塔的重组分引...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺庆洪，董孟生，
申请(专利权)人：国创山东新能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：