申请日2012.11.06
公开(公告)日2013.02.06
IPC分类号C02F9/04; C07C51/265; C02F103/36; C02F1/26; C02F1/24; C07C63/26
摘要
本发明公开了萃取法减排PTA废水COD的技术，先用溶剂萃取掉废水中的苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇、对羧基苯甲醛、对苯二甲酸等大量有机羧酸，然后再用气提法除去废水中残留的萃取剂，从而大幅降低了废水的COD浓度;同时被萃取进萃取剂相的有机羧酸随萃取剂返回PTA装置，有机羧酸中的对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇、对羧基苯甲醛、对苯二甲酸经过PTA装置最终转化成为PTA产品，从而回收了废水中的大量有用有机物质，增加了经济效益;并且将携带萃取剂的气提塔出气返回PTA装置，从而回收了萃取剂，使得萃取剂的消耗极低。该法效率高、能耗低，既减排了COD、减轻了污水处理站的负荷，又部分实现了对废水的资源化利用。
权利要求书
1. 萃取法减排PTA废水COD，其特征在于，包括以下两个步骤：
(1)将PTA废水与萃取剂在萃取塔中进行多级萃取，PTA废水从底部加入，萃取剂从顶部加入，萃取塔顶部出料得油相、底部出料得水相，油相返回PTA装置;
(2)将步骤(1)中的水相自塔顶部进入气提塔，气提塔底部通入气体以气提掉水相中残留的萃取剂，气提塔顶部出气返回PTA装置以回收萃取剂，汽提塔底部出料为废水送污水池，该出料废水的COD浓度比步骤(1)进料废水的大幅降低。
2. 根据权利要求1所述的萃取法减排PTA废水COD，其特征在于所述步骤(1)中，所述萃取塔的进料萃取剂与进料PTA废水的质量比为1：1～10，萃取塔为常压操作，萃取温度为30～60℃，所述的萃取剂为乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯或对二甲苯，萃取塔为板式塔或填料塔，理论平衡级为1～10级，优选为2～8级。
3. 根据权利要求1所述的萃取法减排PTA废水COD，其特征在于所述步骤(1)中，所述油相返回PTA装置是指油相返回PTA装置的脱水塔、共沸剂回收塔，或其它PTA氧化段单元。
4. 根据权利要求1所述的萃取法减排PTA废水COD，其特征在于所述步骤(2)中，所述气提塔为板式塔或填料塔，理论平衡级为2～10级，操作温度为30～60℃，常压操作;所述气体来自PTA装置的膨胀机尾气、高压吸收塔尾气、中压吸收塔尾气、其它PTA单元的尾气、氮气或空气，优选膨胀机尾气、氮气和空气;所述气体与水相的质量比为1: 10~200。
5. 根据权利要求1所述的萃取法减排PTA废水COD，其特征在于所述步骤(2)中，所述气提塔顶部出气返回PTA装置是指气提塔顶出气返回至PTA装置的脱水塔、共沸剂回收塔或常压吸收塔。
说明书
萃取法减排PTA废水COD
技术领域
本发明涉及一种减少PTA废水COD排放的方法，该废水来自于对苯二甲酸生产过程中排放的废水。
背景技术
精对苯二甲酸(Purified Terephthalic Acid，简称PTA)是生产聚酯纤维和树脂的主要原料，目前主要采用对二甲苯(p-Xylene，简称PX)空气氧化法生产。PTA生产过程中要排放大量的废水，每生产一吨PTA排放2～3吨废水。PTA废水是一个COD浓度达2500～8000mg/L的酸性废水，废水中含有醋酸、苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇、对羧基苯甲醛、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、芴酮二羧酸等有机酸。PTA废水当前一般采用厌氧+好氧的生化法处理。显然，减少所进废水的COD浓度对于减轻污水处理站负荷有着重要意义。
目前文献中公开报道的可以降低PTA废水COD的方法有：(1)反渗透法，即将废水通过反渗透膜以拦截水中部分有机物，如中国专利公开CN 1765760A、CN 101134628A、CN 101746913A、CN 101723531B、CN 101445288A、CN 102030433A等;(2)吸附法，即将废水通过吸附剂以除去水中部分有机物，如CN 1182053C、CN 1680195A、CN 102149642A、CN 102249454A;(3)PX萃取法，即将废水中部分有机物用PX萃取掉，如CN 1817402B、CN 101941901A、CN 102070217A、CN 102139970A;(4)组合方法，如CN 101058467B用络合萃取+吸附的组合方法，CN 101544429A用PX萃取+超滤+反渗透的组合方法。采用PX萃取过废水后，废水中会残留约100ppm的PX，这些PX如果不除掉会对反渗透膜有较强的溶胀副作用、影响膜的寿命，并且这些PX对后续生化法污水站的细菌也有危害，但文献中对这些残留PX的去除却少有提及。
发明内容
本发明的目的是降低PTA废水的COD浓度，减少废水COD排放量。它先用溶剂萃取掉废水中的苯甲酸、对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇、对羧基苯甲醛、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸等大量有机羧酸，然后再用气提法除去废水中残留的萃取剂，从而大幅降低了废水的COD浓度;同时被萃取进萃取剂相的有机羧酸随萃取剂返回PTA装置，有机羧酸中的对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇、对羧基苯甲醛、对苯二甲酸经过PTA装置最终转化成为PTA产品，从而回收了废水中的大量有用有机物质，增加了经济效益;并且将携带萃取剂的气提塔出气返回PTA装置，从而回收了萃取剂，使得萃取剂的消耗极低。该法效率高、能耗低，既减排了COD、减轻了污水处理站的负荷，又部分实现了对废水的资源化利用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：萃取法减排PTA废水COD，包括以下两个步骤：
(1)将PTA废水与萃取剂在萃取塔中进行多级萃取，PTA废水从底部加入，萃取剂从顶部加入，萃取塔顶部出料得油相、底部出料得水相，油相返回PTA装置;
(2)将步骤(1)中的水相自塔顶部进入气提塔，气提塔底部通入气体以气提掉水相中残留的萃取剂，气提塔顶部出气返回PTA装置以回收萃取剂，汽提塔底部出料为废水送污水池，该出料废水的COD浓度比步骤(1)进料废水的大幅降低。
进一步地，所述步骤(1)中，所述萃取塔的进料萃取剂与进料PTA废水的质量比为1：1～10，萃取塔为常压操作，萃取温度为30～60℃，所述的萃取剂为乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯或对二甲苯，萃取塔为板式塔或填料塔，理论平衡级为1～10级，优选为2～8级。
进一步地，所述步骤(1)中，所述油相返回PTA装置是指油相返回PTA装置的脱水塔、共沸剂回收塔，或其它PTA氧化段单元。
进一步地，所述步骤(2)中，所述气提塔为板式塔或填料塔，理论平衡级为2～10级，操作温度为30～60℃，常压操作;所述气体来自PTA装置的膨胀机尾气、高压吸收塔尾气、中压吸收塔尾气、其它PTA单元的尾气、氮气或空气，优选膨胀机尾气、氮气和空气;所述气体与水相的质量比为1: 10~200。
进一步地，所述步骤(2)中，所述气提塔顶部出气返回PTA装置是指气提塔顶出气返回至PTA装置的脱水塔、共沸剂回收塔或常压吸收塔。
本发明的有益效果是：
(1)从PTA废水中去掉大量有机羧酸，可以降低废水的COD浓度50%以上，从而实现了COD减排;
(2)PTA废水中被除掉的有机羧酸返回PTA装置，有机羧酸的中对甲基苯甲酸、对羧基苯甲醇等物质转化成为PTA产品，从而部分实现了对废水的资源化利用。
