CN1037505C - 合成辛烯醛系统排放碱液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明即对辛烯醛反应系统中排放的稀碱液予以处理。该稀碱液的碱浓度为0.8-1.3%(重)，CODcl浓度达30000-50000mg/l，本发明采用减压降膜蒸发一汽提工艺处理该稀碱液，蒸发后的浓缩碱液可以打回反应系统继续使用，蒸出的部分水采用汽提工艺处理，汽提后的水CODcl浓度可以降至1000mg/l以下，可以排入普通的污水处理设施，汽相部分经冷凝后进行层析分离，脱除有机物。

Description

合成辛烯醛系统排放碱液的处理方法

本发明涉及一种有机反应体系排放碱液的处理方法，尤其涉及一种合成辛烯醛反应系统排放碱液的处理方法。

辛烯醛是以丁醛生产辛醇的中间体，在丁醛二缩生产辛烯醛的反应系统中，采用2％(重)的碱(NaOH)液作为催化剂。在丁醛二缩生成一分子辛烯醛的同时，伴随着生成一分子水，这样就稀释了作为催化剂的碱溶液，为了保持碱催化剂的浓度，必须连续地从系统中排出一部分稀碱液，同时补入一部分浓碱液，作为污水排出的稀碱液就是本发明所要处理的碱液。该股稀碱液由于排量较小，含碱量高(0.7-1.3％(重))，CODcr浓度高达30000-50000mg/L，同时含有原料丁醛及随原料带入的异丁醛及产物辛烯醛，付产物丁醇、异丁醇等。该股碱液如果排入普通的污水处理设施(如生物处理装置)会冲击污水处理设施的正常操作；同时，由于稀碱液的不断排出，反应系统中碱的消耗量很大，操作费用增加。

对该种水的处理，国内外尚未见到有关报导，对于碱液的回收多采用蒸发—焚烧—苛化，最后得到NaOH，如中国专利CN88105855A所提出的方法一方面能耗大，另一方面它只注重碱的回收，并没有考虑对污染物的处理。日本专利昭5330479介绍了含挥发性有机物废液的处理装置，它基本是将废液全部或大部分蒸发，然后进入汽相催化氧化反应器，汽相催化氧化反应器操作温度要求300℃，高温蒸汽作热源，而且要求多种金属复合的催化剂(如Pt-Al₂O₃)，压缩空气作氧源，因此投资及操作费用都很高，而且该专利没有说明最终的处理效果。

本发明的目的是提供一种新的方法，使碱回用到系统中去，并且使处理后的水能够排入普通的污水处理设施而不造成冲击。

由于在温度较高时，辛烯醛会发生缩合反应，采用减压降膜蒸发可以降低蒸发温度，同时可以尽量多蒸出一些挥发性有机物，保持体系的组分不会再增加，浓缩后的碱液可以打入反应器继续使用，蒸出的水采用汽提工艺进一步处理，汽提处理后的水可以进入普通的污水处理设施而不造成冲击。

附图1描述了本发明的工艺流程，其中

(1)—碱液缓冲罐；

(2)—减压降膜蒸发器；

(3)—汽液分离器；

(4)—缓冲罐；

(5)—层析器；

(6)—汽提塔；

(7)—缓冲罐；

(8)—予热器；

(9)(10)—冷凝器；

a—碱液进料线；

b—降膜蒸发器用加热蒸汽线；

c—汽液分离器进料线；

d—浓缩碱液排出线；

e—层析器有机物及油排出线；

f—汽提塔进料线；

h—汽提出水排出线；

g—汽提塔用汽提蒸汽线。

结合附图说明本发明的具体实施过程：

将合成辛烯醛系统排放的碱液排入碱液缓冲罐(1)，由碱液缓冲罐(1)经予热器(8)予热后进入减压降膜蒸发器(2)进行减压降膜蒸发，蒸发后的碱液的汽液混合物进入汽液分离器(3)进行汽液分离，液相部分—即浓缩了的碱液经由d线打回合成辛烯醛反应系统继续使用，汽相部分经冷凝器(9)冷凝后进入缓冲罐(4)，由缓冲罐(4)打入层析器(5)，层析器(5)上层的有机物及油经由e线排出回收或烧掉，层析器(5)下层的排水经由缓冲罐(7)打入汽提塔(6)的上部，汽提用蒸汽走g线，汽提塔(6)下部的汽提出水可以排入普通的污水处理设施，汽提塔(6)顶部的汽相部分经冷凝器(10)冷凝后进入层析器(5)进行层析分离。

在上述过程中，真空泵与冷凝器(9)连接，控制降膜蒸发器(2)、汽液分离器(3)及冷凝器(9)的真空度。由于碱液中的辛烯醛和丁醛接触极易氧化，为防止空气进入真空系统，碱液缓冲罐(1)采用密闭空气形式并用惰性气体保持正压，在本发明中，采用氮气来保持碱液缓冲罐(1)的压力，碱液缓冲罐(1)的压力要以确保碱液能顺利的进入降膜蒸发器(2)为准。降膜蒸发器(2)内控制一定的温度、压力及碱液的浓缩比，在本必明中降膜蒸发器(2)内的操作压力为2.66×10⁴Pa～4.0×10⁴Pa，相对应的操作温度(即对应的溶液的沸点)为66-75℃；降膜蒸发器进料碱液的温度—即予热器(8)碱液的出口温度最好采用降膜蒸发器(2)操作压力下的碱液的泡点温度，因泡点温度进料可以改善蒸发过程；降膜蒸发器(2)内的碱液的浓缩比控制在30-70％，最好控制在40-60％。汽液分离器(3)内设有破沫设施，在本发明中采用的破沫设施是金属筛网。汽提塔(6)的操作压力为1.7×10⁵Pa～2.5×10⁵Pa，汽提塔(6)的塔底操作温度为118℃±10℃，汽提塔(6)水的蒸出率控制在4-20％(重)，最好控制在6-10％(重)。

至此为止，本发明完成了合成辛烯醛系统排放碱液的处理，实现了碱液的回用及处理后的废水可以排入普通的污水处理设施的目的。

合成辛烯醛系统排放的碱液，经本发明的方法处理，可使浓度为0.8-1.3％(重)的稀碱液浓缩至1.6-2.6％(重)，且不增加新的有机组份，达到重复使用的目的。汽提后水的CODcr浓度可以控制在1000mg/L以下，而且水中的丁醇、辛烯醛等物质的含量很少，对普通的污水处理设施(如生化曝气池等)不会造成冲击。层析器(5)中排出的有机物及油可以回收或者烧掉。

本发明与完全蒸发回收碱的方法及蒸发—汽相湿式氧化的方法相比有节省能量、碱液回用以及废水得到有效治理等优点。

实施例

                               例1         例2稀碱液性质CODcr，mg/l                     45935        37524碱度％(重)                      1.27         0.81异丁醛，mg/l                    未检出       ＜10丁醛，mg/l                      109          129异丁醇，mg/l                    52           214丁醇，mg/l                      248          1876辛烯醛，mg/l                    1878         1576进入降膜蒸发器(2)碱液量，T/hr     15.3         13.6降膜蒸发器(2)的蒸汽用量，T/hr     16.8         14.9蒸汽压力，Pa                    2.5×10⁵    2.5×10⁵蒸汽温度，℃                    127          127降膜蒸发器(2)的操作温度，℃       66           68降膜蒸发器(2)的操作压力，Pa       2.66×10⁴   3.0×10⁴碱液缓冲罐(1)的压力，Pa           3.0×10⁵    3.0×10⁵汽液分离器(3)的工作压力，Pa       2.56×10⁴   2.90×10⁴浓缩碱液的性质碱度％(重)                      2.33         1.67异丁醛，mg/l                   未检出       未检出丁醛，mg/l                      52           40  异丁醇，mg/l              未检出     35丁醇，mg/l                26         236辛烯醛，mg/l              274        44浓缩碱液量，T/hr            8.3        6.6汽提塔进水量，T/hr          7.0        7.0汽提塔蒸汽量，T/hr          1.63       1.63汽提塔塔底温度，℃          118        118汽提塔操作压力，Pa          1.7×10⁵  1.7×10⁵汽提后出水的性质CODcr，mg/l               900        800异丁醛，mg/l             未检出      未检出丁醛，mg/l               未检出      未检出异丁醇，mg/l             未检出      未检出丁醇，mg/l               16           26辛烯醛，mg/l             ＜10         147汽提水蒸出率％(重)         9.6          6.0

Claims (11)

1、一种用于处理合成辛烯醛系统排放碱液的方法，其中，将系统排放的碱液由缓冲罐(1)经予热器(8)进入降膜蒸发器(2)进行减压降膜蒸发，其特征在于，蒸发后的碱液经汽液分离器(3)分离后，液相部分浓缩了的碱液打回反应系统继续使用，汽相部分经冷凝器(9)冷凝后进入层析器(5)层析分离，层析器(5)上层排出的有机物或者回收或者烧掉，层析器(5)底部的排水打入汽提塔(6)的上部进行汽提处理，汽提塔(6)下部的汽提出水排入普通的污水处理设施，汽提塔(6)顶部的汽相部分经冷凝器(10)冷凝后进入层析器(5)进行层析分离。

2、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于碱液缓冲罐(1)密闭并用惰性气体保持碱液缓冲罐正压，以使碱液能顺利地进入降膜蒸发器(2)。

3、根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于惰情气体采用氮气。

4、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于降膜蒸发器(2)的操作压力为2.66×10⁴Pa-4.0×10⁴Pa，操作温度为66-75℃。

5、根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于降膜蒸发器(2)的碱液进料温度控制在操作压力下的碱液泡点温度。

6、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于汽液分离器(3)内装有破沫设施，采用金属筛网。

7、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于汽提塔(6)的操作压力为1.7×10⁵Pa～2.5×10⁵Pa，塔底操作温度为118℃±10℃。

8、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于降膜蒸发器(2)内碱液的浓缩比控制在30-70％。

9、根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于降膜蒸发器(2)内碱液的浓缩比控制在40-60％。

10、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于汽提塔(6)内水的蒸出率控制在4-20％。

11、根据权利要求10所述的处理方法，其特征在于汽提塔(6)内水的蒸发出率控制在6-10％。