雙效蒸發法治理糠醛廢水及回收醋酸鈉技術
由沈陽理工大學開發的雙效蒸發法治理糠醛廢水及回收醋酸鈉技術,適用于糠醛行業。
主要技術內容
一、基本原理
在糠醛生產過程中,初餾塔塔下廢水約為糠醛產量的24倍,廢水的溫度在100℃左右,pH值約為2.5,含有大量的有機酸,如乙酸、蟻酸等。若按乙酸計,占廢水總量的2%~2.5%,并含有相當數量的高沸點有機物。其中甲基糠醛和烯類為0.2%~0.3%、糠醛為0.05%,塔下廢水的COD值一般在18,000~23,000mg/L。直接對塔下水進行加熱蒸發時,由于醋酸與水存在共沸,所以無法將水與醋酸完全分離開。采用氫氧化鈉作為醋酸的穩定劑,即使醋酸與氫氧化鈉反應生成醋酸鈉和水。反應方程式為:
HAc + NaOH=NaAc+H2O
這樣對廢水進行蒸發時,醋酸就被穩定在液相中,只有水被蒸發,才能達到水與醋酸分離的目的。在糠醛生產中,醛氣是糠醛氣和水蒸汽等氣體的混合氣,其溫度為150℃~160℃,熱含量很高。醛氣需經冷凝后進入初餾塔。若將這些醛氣冷凝,每生產1t糠醛要耗22~26t清水。采用醛氣對糠醛廢水進行蒸發。為了提高醛氣熱能利用率和節約冷卻水,蒸發過程采用雙效蒸發法。蒸發出的水蒸汽冷凝、生化后進鍋爐回用,達到了生產廢水零排放的目的。蒸發后得到的濃縮液,經脫色提純、冷卻結晶得到重要化工原料—工業級醋酸鈉。
二、技術關鍵
(1)設計出以醛氣為熱源的蒸發器。蒸發器的日蒸發量應略大于日廢水量、結晶醋酸納母液和結晶醋酸鈉洗滌水等水量之和,確保日產廢水得到及時處理。
(2)通過向廢水中投加有機硅類消泡劑,解決連續蒸發過程中的暴沸現象。
(3)通過對醛氣進行凈化處理和對蒸發器結構進行優化設計,解決了醛氣中因為含有膠質物質,直接通入蒸發器后,膠質物質會粘附在蒸發器壁上,嚴重影響換熱效果的技術難題,實現了以醛氣為熱源對廢水進行蒸發的處理工藝。
(4)采用氫氧化鈉為穩定劑,使糠醛廢水中的醋酸與氫氧化鈉反應生成醋酸鈉。
(5)蒸發濃縮液中,含有較多紫黑色的雜質,要得到工業級醋酸鈉,必須進行特殊的脫色提純處理。
典型規模 2000噸/年。
主要技術指標及條件
一、技術指標
(1)糠醛廢水經治理后可實現零排放;
(2)廢水蒸發出的水蒸汽經冷凝后,符合《中華人民共和國國家標準水質標準-工業鍋爐水質》(GB1576-2001)的鍋爐用水標準的軟化水,可直接進鍋爐回用;
(3)對蒸發濃縮液進行脫色處理后,再經進一步濃縮、結晶、分離、干燥等,得到符合《三水醋酸鈉執行標準》(Q/NH18-1999)的工業級醋酸鈉。
二、條件
(1)日蒸發水量略大于160m3;
(2)脫色釜、結晶釜和分離設備與蒸發量相匹配;
(3)廢水pH值控制在7~7.5,添加適量添加劑,保證蒸發過程正常進行;
(4)脫色釜中添加適量活性炭、助濾劑和脫色劑,可保證醋酸鈉的質量和可操作性。
主要設備及運行管理
一、主要設備
中和槽;蒸發器;脫色釜;板框過濾機;結晶釜;離心機。
二、運行管理
要配戴勞動保護用品(工作服,耐酸堿手套、水靴,防護眼睛,口罩等)。運行前檢查設備是否完好。
投資效益
一、投資情況
總投資200萬元,其中設備投資150萬元;主體設備壽命10年;運行費用195萬元/年。
二、經濟效益(以年產2000噸的糠醛廠廢水治理為例)
應用該技術治理糠醛廢水之后,可回收醋酸鈉900噸,實現產值270萬元,每年可獲利99.3萬元;如采用其它糠醛廢水治理技術,每年污水處理費用約50萬元,直接經濟效益149萬元。總投資200萬元,24個月即可收回投資。因此,應用該技術不但處理糠醛廢水可以給企業帶來非常顯著的經濟效益。
三、環境效益
糠醛廢水COD含量極高,一般均值都在20,000mg/L左右。利用該技術治理糠醛廢水,每噸廢水可減少COD排放量約20千克,按一般糠醛廠每天產生糠醛廢水150噸計算,每天可減少COD排放量約3噸,每年按330天計算,每年可減少COD排放量約990噸,因此,該技術的應用具有非常顯著的環境效益。治理后的糠醛廢水可全部返回生產系統再利用,對于一個每天產生糠醛廢水150噸的糠醛廠,這些廢水全部返回生產系統后,每天可節約新鮮水約150噸,一年按330天計算,每年可節約新鮮水約49,500噸。因此,該技術的應用具有非常顯著的節能減排效果。
該技術于2008年11月通過了遼寧省科學技術廳組織的鑒定,鑒定意見認為該技術填補了國內空白,該項成果達到同類研究國際先進水平。
該技術被中國環境保護產業協會評為2009年國家重點環境保護實用技術(A類)。
企業聯系電話:024-24682953,13840025687
E-mail:sgs58@163.com

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”