本发明专利技术公开了一种处理三单体废水、提取硫酸钠的装置及其生产工艺，该装置包括依次通过管路连通的板框压滤机、母液换热器、汽提塔和冷凝器，冷凝器通过管路连通有甲醇蒸馏塔，该工艺包括以下步骤：1）中和母液用泵打入板框压滤机，经过母液换热器预热后从汽提塔顶部打入汽提塔；2）蒸汽自汽提塔底部打入汽提塔，带出母液中的甲醇后经过冷凝器冷凝后去甲醇蒸馏塔，分离后得到甲醇；3）高温塔底液用第二液泵打入蒸发浓缩釜，进行浓缩，蒸出水分，蒸发浓缩釜产生的蒸汽用来加热母液换热器；4）蒸发浓缩釜内物料浓缩后放入结晶池内，结晶池析出Na2SO4·10H2O后的母液送入中和母液池继续使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种处理三单体废水、提取硫酸钠的装置及其生产工艺，属于化工生产废水处理领域。
技术介绍
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(通称三单体，英文缩写SIPM)主要作为阳离子改性聚酯CDP的第三单体，由于CDP纤维中含有磺酸基，所以对阳离子染料具有良好的亲和性能，其染色的纤维色泽鲜艳，色谱齐全，并可深染，染色后所染织物色彩鲜艳，染料吸尽率高，大幅度减少了印染废水的排放。可使改性后的聚酯纤维染色更鲜艳浓厚，着色性好，同时具有抗起球效果。这种纤维既保证了阳离子易染，同时又可增加纤维的微孔，提高了纤维的上染率、透气性、吸湿性，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化；此外，三单体还用于涂料、油墨、胶片、工程塑料等领域，是近几年阳离子聚酯纤维行业使用、研究、关注的重要改性剂之一。目前，国内三单体行业大多以间苯二甲酸为原料，浓硫酸或不同SO3含量的发烟硫酸经磺化、酯化、中和、水洗、干燥等工序制得，其中在中和工序使用Na2CO3或NaOH为中和剂使磺酸基一SO3H变为磺酸钠基一SO3Na,反应在水相中进行。由于工艺技术的改进，目前行业上产生的中和废水量由2000年前的7-8吨废水/吨三单体降到现在的4吨废水/吨三单体左右，废水中含有三单体及其同系物、3，5-二羧基苯磺酸、甲醇、硫酸二甲酯、硫酸钠等多种成分，其CODcr值超过180000mg/L，若不处理直接排放，将对环境及人身健康造成极大危害。产生的废水含有较 高的盐分，对生化处理产生了不良的影响，因此这废水常成为一个难题。对于一些未经驯化的活性污泥而言，硫酸根含量超过25 00mg/L就开始显示对活性污泥的抑制作用，高的硫酸根在厌氧生化过程中产生硫化氢对厌氧细菌产生严重的毒害作用，往往导致整个厌氧系统的运转失败。现有的三单体废水处理工艺主要有以下几种: 1、三效或四效管式降膜式蒸发器，在负压条件下运行。该工艺优点是:(1)、使用蒸汽量较少，蒸汽热量利用充分；(2)、真空条件下操作，废水处理后再进一步进行生化处理可以达标排放，综合费用较低；(3)、可以实现连续化，操作人员较少。不足之处是:(I)、项目投资过大，以年产3000吨/年三单体为例，废水处理装置总投资接近1800万元；(2)、由于三单体废水成分复杂，蒸发器运行一段时间后，加热器及蒸发器极易堵塞，且堵塞物硬度较大，需要停车、拆开加热器及蒸发器取出堵塞物，对整套系统运行影响很大；(3)、甲醇回收率低，经济效益差，运行成本高。2、萃取法，该方法经过蒸馏脱醇工序、萃取工序、反萃取工序、浓缩脱水工序、热溶精滤工序、脱水结晶工序、成品干燥工序制得间苯二甲酸-5-磺酸钠、回收甲醇等产品。该工艺优点:(I)、采用萃取与反萃取工艺从三单体废水中提取间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠后，脱除三单体分子结构上的两个-OCH3基团，转变为间苯二甲酸-5-磺酸钠，综合利用了废水中的三单体，间接提高了三单体的效益；(2)、在将三单体在线生产装置彻底清洗干净的前提下可与三单体使用同一条生产线，对间苯二甲酸-5-磺酸钠进行后处理。不足之处是:(1)、使用的萃取剂与反萃取剂价格昂贵，工艺过程中消耗量较大，严重影响得到的间苯二甲酸-5-磺酸钠产品经济效益；(2)、操作繁琐，制备间苯二甲酸-5-磺酸钠工艺与三单体生产工艺相比，仅减少酯化工序，其余操作类似；(3)、使用Ca(OH)2中和硫酸，产生二次新的CaSO4废渣污染，增加处理难度，增加项目投资；(4)、废水处理投资较大，项目投资与新建一条三单体生产装置投资接近。3、大孔树脂吸附法，该工艺通过蒸出甲醇、树脂吸附、热水脱附、浓缩、冷却结晶、过滤等工序获得间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其同系物粗品、Na2SO4.10H20、甲醇。该工艺优点是:(1)、树脂吸附后的废水经过进一步生化处理后CODcr数值达到国家排放要求；(2)、回收了废水中的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其同系物粗品、Na2SO4.IOH2O,有一定的经济效益；(3)、操作灵活，对不同流量的废水适应性较好。不足之处是:(I)、由于三单体废水中含有十几种不同结构、不同性质的有机物，在树脂吸附工序，极可能引起树脂失活、树脂吸附量减少、吸附效果差、吸附效率低等后果；(2)、树脂吸附操作，在小试基础上得到的工艺参数，在工业装置运行时，放大效应较为突出，工业生产时间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其同系物粗品、Na2SO4-1OH2O收率受影响较大；(3)、项目投资较大，需要冷冻以降低三单体冷却结晶、析出温度，能耗高导致运行成本较闻。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对行业中现有三单体废水处理存在的一些问题，提供一种能够降低废水中无机盐(以硫酸钠为主)含量并达到处理后达标排放和综合利用，提高甲醇回收率、降低装置运行成本、减少装置投资的处理三单体废水、提取硫酸钠的装置。·为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案: 一种处理三单体废水、提取硫酸钠的装置，包括依次通过管路连通的板框压滤机、母液换热器、汽提塔和冷凝器，冷凝器通过管路连通有甲醇蒸馏塔。所述母液换热器上还通过管路连通有真空接收罐，所述真空接收罐连通有真空泵，真空接收罐上安装有排空阀。所述板框压滤机与中和母液池通过管路连通；所述板框压滤机与母液换热器之间的连通管路上安装有第一液泵。所述汽提塔通过管路连接有蒸发浓缩釜，在该管路上安装有第二液泵，蒸发浓缩釜通过蒸汽管路给母液换热器提供蒸汽进行加热；所述汽提塔内设有21层垂直筛板塔盘。所述蒸发浓缩釜通过管路与结晶池连通，在该管路上安装有第三液泵，所述结晶池与中和母液池通过管路连通。本专利技术还提供一种处理三单体废水、提取硫酸钠的工艺，该工艺包括以下步骤: I)、中和母液池内的中和母液用泵打入板框压滤机，滤除固体杂质后，再用第一液泵以一定流量经过母液换热器预热后从汽提塔顶部打入汽提塔，母液换热器使用蒸发浓缩釜产生的蒸汽进行加热；2)、压力为0.3-0.6MPa的蒸汽自汽提塔底部打入汽提塔，带出母液中的甲醇后经过冷凝器冷凝后去甲醇蒸馏塔，分离后得到甲醇； 3)、自汽提塔底部排出的温度为110°C左右的高温塔底液用第二液泵打入蒸发浓缩釜，在真空度为0.0SMPa条件下进行浓缩，蒸出水分，蒸发浓缩釜产生的蒸汽用来加热母液换热器； 4)、蒸发浓缩釜内物料浓缩后通过第三液泵放入结晶池内，结晶池析出Na2SO4.IOH2O后的母液送入中和母液池继续使用。本专利技术采用上述方案，具有以下优点: 1、中和母液进入母液换热器前通过板框压滤机除去其中的固体颗粒、机械杂质等，减少了堵塞母液换热器物质的量，减轻了母液换热器维修工作量，延长了母液换热器使用周期。2、使用蒸发浓缩釜产生的蒸汽而不用压力为0.2-0.6MPa的生产蒸汽加热母液换热器，综合利用了热能，降低了运行成本。3、汽提塔采用21层垂直筛板塔盘；具有以下优点: A、蒸汽消耗较低，投资较小，运行成本合理，最为经济； B、过程较萃取工艺易控制，塔盘的处理能力和抗堵塞性能提高，操作周期延长； C、负荷能力大，垂直筛板塔盘其气(汽)速可达普通塔板的1.5 2.0倍。这主要是因为它与普通塔板的气速上限均为过量液沫夹带控制，而其帽罩结构决定了其气液是呈水平方向喷出，这就使它降低了液沫夹带量，也即可以提高其通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理三单体废水、提取硫酸钠的装置，其特征在于：该装置包括依次通过管路连通的板框压滤机（8）、母液换热器（2）、汽提塔（3）和冷凝器（4），冷凝器（4）通过管路连通有甲醇蒸馏塔。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭学阳，赵小云，郭祥荣，刘见齐，李厚强，崔国强，楚希玲，张志刚，徐金鑫，张云玲，
申请(专利权)人：潍坊沃尔特化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。