一種順丁烯二酸酐廢水處理方法與流程

2023-09-15 08:44:35 2

本發明涉及汙水處理技術領域，特別涉及一種順丁烯二酸酐廢水處理方法。

背景技術：

現有技術中，我國的順丁烯二酸酐(簡稱順酐)生產裝置主要是苯法裝置和正丁烷法裝置，特別是正丁烷法生產裝置的蒸汽抽真空和有機溶劑的串級萃取裝置產生的廢水，鹽分高有機物含量高而且含有酯類的有機溶劑，cod高達50000mg/l。此廢水如果直接排放會對周圍環境造成較大汙染，但是處理難度較大，採用如電化學氧化處理、光催化氧化處理等方法都無法取得滿意的效果，如果採用傳統焚燒法，需要消耗較多的燃料氣，經濟上不合理；採用單一的溼式氧化法雖然可以起到一定的效果，但是cod含量仍然偏高，且過程產生的廢氣不易處理，採用多效蒸發法和氣浮法又產生很多固廢。在其它廢水領域，如mto廢鹼液、印染行業的高濃度有機廢水處理方面，一般採取溼式氧化法進行預處理，但仍然會伴隨有廢氣的產生。如果採用本發明的工藝方法，處理效果更好，且不產生有毒有害廢氣。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於順丁烯二酸酐廢水處理裝置，實施簡便、佔地少、能耗低、工程量小、投資低；且不產生廢氣和固體廢棄物。

為實現上述目的，本發明提供了一種順丁烯二酸酐廢水處理方法，包括：經增壓泵增壓後的廢水經過兩次換熱進入汽提氧化設備上段底部；在溫度為150℃-220℃的條件下，廢水催化劑的催化作用下進行反應；在廢水進入所述汽提氧化設備上段的同時，空氣在空氣壓縮機的作用下進入汽提氧化設備下段；廢水自上而下，空氣及加熱用蒸汽自下而上，氣體和液體逆流接觸，進行汽提氧化反應，反應時間為1-3小時；進行汽提氧化反應後的氣液進入氧化塔頂分離罐進行分離；經氧化塔頂分離罐分離後的液體經泵增壓後進入汽提氧化設備下段，氣體經部分冷卻然後再經換熱器升溫後進入氣體催化氧化段；氣體在溫度為200℃-350℃之間在催化氧化段進行催化氧化反應，生成氮氣、二氧化碳、水以及氧氣；氣體在催化氧化段進行催化氧化反應後的物質經換熱器進行降溫至常溫，然後進入氣液分離罐進行氣液分離；經所述氣液分離罐分離出的氣體在壓控閥的作用下排向大氣，液體與汽提氧化設備的液體一起排出裝置；其中，所述催化劑為貴金屬系列催化劑、稀土金屬氧化物催化劑、稀土金屬氧化物催化劑添加少量貴金屬以及可溶性還原態過渡金屬鹽催化劑添加少量稀土元素製作的催化劑；

其中，所述催化劑可以為銀催化劑、鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑中的一種或多種。

其中，所述催化劑為鉑催化劑。

其中，所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑、鈀、銠、銀、釕中的一種或多種。

其中，所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑。

其中，所述催化劑為以mno、feso4或cuso4為基本催化劑加入少量的鑭和鈰，其中所述鑭和鈰可任意比例。

其中，所述催化劑為以mno(一氧化錳)為基本催化劑加入少量的鑭和鈰，其中錳：(鈰/鑭)＝5:5(2/1)。

如上，本發明與現有技術相比具有以下的技術效果：1.處理後所排氣體不含有機烴、硫化物等有害氣體，可以直接排向大氣；

2.本發明催化劑催化效果較好，活性流失慢，加快了催化反應，且不需要經常更換催化劑；

3.通過本發明的廢水處理方法處理的汙水不產生固體廢棄物。

4.通過本發明的汙水處理方法處理後的汙水cod去除率達到90％以上，且能提高汙水的可生化性。

附圖說明

圖1是本發明的一種順丁烯二酸酐廢水處理方法使用裝置的結構示意圖；

汽提氧化設備1；氧化塔頂分離罐2；多個換熱器3；氣體催化氧化設備4；氣液分離罐5；汽提氧化設備上段6；汽提氧化設備下段7；冷卻器8；排水口9；進水口10；進氣口11；空氣壓縮機12。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。

一種順丁烯二酸酐廢水處理方法，包括：經增壓泵增壓後的廢水經過兩次換熱進入汽提氧化設備上段底部；在溫度為150℃-220℃的條件下，廢水催化劑的催化作用下進行反應，該溫度範圍可以為150℃-200℃，最優的反應溫度為200℃，在該溫度下，反應效果最快。在廢水進入所述汽提氧化設備上段的同時，空氣在空氣壓縮機的作用下進入汽提氧化設備下段；廢水自上而下，空氣及加熱用蒸汽自下而上，氣體和液體逆流接觸，進行汽提氧化反應，反應時間為1-3小時；進行汽提氧化反應後的氣液進入氧化塔頂分離罐進行分離；經氧化塔頂分離罐分離後的液體經泵增壓後進入汽提氧化設備下段，氣體經部分冷卻然後再經換熱器升溫後進入氣體催化氧化段；氣體在溫度為200℃-350℃之間在催化氧化段進行催化氧化反應，生成氮氣、二氧化碳、水以及氧氣；氣體在催化氧化段進行催化氧化反應後的物質經換熱器進行降溫至常溫，然後進入氣液分離罐進行氣液分離；經所述氣液分離罐分離出的氣體在壓控閥的作用下排向大氣，液體與汽提氧化設備的液體一起排出裝置；其中，所述催化劑為貴金屬系列催化劑、稀土金屬氧化物催化劑、稀土金屬氧化物催化劑添加少量貴金屬以及可溶性還原態過渡金屬鹽催化劑添加少量稀土元素製作的催化劑；

進一步的，所述催化劑可以為銀催化劑、鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑中的一種或多種。

進一步的，所述催化劑為鉑催化劑。

進一步的，所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑、鈀、銠、銀、釕中的一種或多種。

進一步的，所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑。

進一步的，所述催化劑為以mno、feso4或cuso4為基本催化劑加入少量的鑭和鈰，其中所述鑭和鈰可任意比例。

進一步的，所述催化劑為以mno(一氧化錳)為基本催化劑加入少量的鑭和鈰，其中錳：(鈰/鑭)＝5:5(2/1)，經試驗，該催化劑的效果最佳，比常見催化劑的反應速度快1-2倍。

如圖1所示，本發明的順丁烯二酸酐廢水處理方法所使用的裝置包括：汽提氧化設備、氧化塔頂分離罐2、多個換熱器3、氣體催化氧化設備4、氣液分離罐5；

所述汽提氧化設備分為兩段，包括：汽提氧化設備上段6、汽提氧化設備下段7；所述氧化塔頂分離罐2與所述汽提氧化設備上段6通過管道連通；同時，所述氧化塔頂分離罐2與所述汽提氧化設備下段7通過管道連通；所述氣體催化氧化設備4分為三段並列式設置在固定床反應器，包括：用於開車及反應溫度維持的固定床反應器、用於反應溫度控制調節的第一固定床反應器以及用於反應溫度控制調節的第二固定床反應器；所述氧化塔頂分離罐2通過管道與所述氣體催化氧化設備4連通；所述氧化塔頂分離罐2與所述氣體催化氧化設備4之間設置有換熱器3；所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5通過管道連通；所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5之間設置有換熱器3；所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5之間設置有冷卻器8；所述汽提氧化設備的排水口9與所述氣液分離罐5的排水口9為一個排水口9。

進一步的，所述廢水處理設備還包括：用於汙水通過的進水口10；所述進水口10處設置有增壓泵；所述進水口10與所述汽提氧化設備上段6連通；所述進水口10與所述汽提氧化設備上段6之間設置有換熱器3。

進一步的，所述汽提氧化設備上段6底部設置有催化劑床層。

進一步的，所述廢水處理設備還包括：用於空氣進入的進氣口11；所述進氣口11出設置有空氣壓縮機12；所述進氣口11與所述汽提氧化設備下段7連通；所述進氣口11與所述汽提氧化設備上段6之間設置換熱器3。

進一步的，所述氣液分離罐5的汽體排放口處設置有壓控閥。

進一步的，所述汽提氧化設備下段7的頂部設置有填料段；與所述填料段進口處連通的設置有進料泵。

實施例1

以本發明中的廢水處理方法對cod為5萬多mg/l呈黃褐色、酸臭的順丁烯二酸酐廢水進行處理為例，在進行了本發明中的上述處理步驟，所排出的水無色無味，cod值小於1000mg/l且排出的廢氣主要成分為氮氣、水、二氧化碳及少量氧氣，處理後的廢水bod升高，可生化性好

以處理1噸的上述廢水為例，電耗不大於20kw，中壓蒸汽耗量不大於120kg/h，循環水耗量不大於15t/h，因此可知，該方法的消耗較少，節省能源。

如上，本發明提供的廢水處理方法最終所排出的氣體不含任何有機烴、硫化物等有害氣體，且本發明催化劑催化效果較好，活性流失慢，加快了催化反應，且不需要經常更換催化劑，同時本發明的運行能耗低、投資少，適合大多數工廠使用，且不產生任何的固體廢棄物。

應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。