申请日2011.11.24
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/10; C02F1/26; C07C303/44; C07C309/57
摘要
一种利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，设置相应的生产线，经过蒸馏脱醇工序(Ⅰ)、萃取工序(Ⅱ)、反萃取工序(Ⅲ)、浓缩脱水工序(Ⅳ)、热溶精滤工序(Ⅴ)、脱水结晶工序(Ⅵ)、制成干燥工序(Ⅶ)的各个工艺过程，在萃取工序(Ⅱ)加入复合溶剂(6);反萃取工序(Ⅲ)加入液碱(11)和纯净水(12);热溶精滤工序(Ⅴ)加入硫酸(17)、活性炭(18)和纯净水(12);在各个工艺过程相应的温度、水分和时间的工艺条件下，最终制成间苯二甲酸-5-磺酸钠成品(25)，用于制备适应各种涂料的无胺的水性聚酯树脂和水性聚氨酯，也是合成食品包装粘合剂用聚酯树脂的单体，其性能价值优于三单体，应用范围广泛。本发明解决了废水污染，保护了环境，创造了价值，经济社会效益显著。
权利要求书
1.一种利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于是以三单体(间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠)的生产废水(1)作处理对象，设置相应的生产设备由管道连线，经过蒸馏脱醇工序(Ⅰ)、萃取工序(Ⅱ)、反萃取工序(Ⅲ)、浓缩脱水工序(Ⅳ)、热溶精滤工序(Ⅴ)、脱水结晶工序(Ⅵ)、制成干燥工序(Ⅶ)的各个工艺过程，在萃取工序(Ⅱ)加入复合溶剂(6);反萃取工序(Ⅲ)加入液碱(11)和纯净水(12);热溶精滤工序(Ⅳ)加入硫酸(17)、活性炭(18)和纯净水(12);在各个工艺过程相应的温度、水分和时间的工艺条件下，最终制成间苯二甲酸-5-磺酸钠成品(25)。
2.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的蒸馏脱醇工序(I)的工艺过程是：将生产废水(1)加入粗蒸馏塔(A)，经过塔底液相温度110～115℃的高温蒸馏，逸出气体甲醇(2)，经过旁路管道输入精蒸馏塔(A1)，经过塔底液相温度68～70℃蒸馏，分离出甲醇(3)，排出收集，粗蒸馏塔(A)蒸馏逸出气体甲醇(2)后的脱醇液(5)经主管道输入萃取釜(B)，进入萃取工序(Ⅱ)，蒸馏废液(4)经回路管道输回粗蒸馏塔(A)进行再循环蒸馏。
3.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的萃取工序(Ⅱ)的工艺过程是：脱醇液(5)输入萃取釜(B)，按照脱醇液(5)重量的5～10%加入复合溶剂(6)，复合溶剂(6)由1份浓度为98%的硫酸(17)、4～4.5份β-支链伯醇和辛醇(或其中一种醇4～4.5份)混合复制而成，萃取釜(B)内温度保持在60～70℃，搅拌30～40分钟后，静置20～30分钟，制得的萃取液(10)留置在萃取釜(B)内，进入反萃取工序(Ⅲ)，萃余水(7)经过旁路管道排至中和槽(C)，向中和槽(C)内加入石灰水(8)，石灰水(8)与萃余水(7)的比例为2～5:10，调节萃余水(7)的pH值为6～7，COD含量<300ppm，向外排出。
4.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的反萃取工序(Ⅲ)的工艺过程是：萃取液(10)留置在萃取釜(B)内，再加入纯净水(12)和浓度为30%的液碱(11)，稀释液碱(11)的浓度达到15%，加入量为萃取液(10)的15～20%，调节萃取液(10)的pH值为8～10，温度控制在60～70℃，搅拌30～40分钟，静置20～30分钟后，将制成的反萃取液(13)通过主管道输入浓缩釜(D)，进入浓缩脱水工序(Ⅳ)。
5.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的浓缩脱水工序(Ⅳ)的工艺过程是：反萃取液(13)输入浓缩釜(D)，控制温度≤70℃，压力在-0.6至-0.8真空度，搅拌时间4～5个小时，搅拌速度25～30转/分钟，蒸发至反萃取液(13)的颜色发白，再经过5～8个小时，温度缓慢降为25～30℃，制成浓缩液(14)，然后将浓缩液(14)输入离心脱水机(E)进行脱水，制成的脱水物料(16)输入热溶釜(F)，进入热溶精滤工序(V)，废液(15)经回路管道输回萃取釜(B)进行再循环。
6.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的热溶精滤工序(V)的工艺过程是：脱水物料(16)输入热溶釜(F)，再加入硫酸(17)、活性炭(18)和纯净水(12)，加入的98%浓度硫酸(17)的重量为脱水物料(16)的2%，活性炭(18)重量为脱水物料(16)的2%，纯净水(12)的重量为脱水物料(16)的150～200%，温度为30～40℃，搅拌时间为20～30分钟，制成热溶液(19)，然后加入精滤器(G)进行过滤，滤出的固体废料(20)排出进行回收处理，过滤后的精滤液(21)输入浓缩结晶釜(H)进行蒸发浓缩，制成的浓缩结晶液(22)pH值为0.5～2，将浓缩结晶液(22)输入衬四氟脱水机(J)，进入脱水结晶工序(Ⅵ)。
7.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的脱水结晶工序(Ⅵ)的工艺过程是：浓缩结晶液(22)温度降为25～30℃，输入衬四氟脱水机(J)，经过衬四氟脱水机(J)进行脱水，实现固液分离，将滤得的结晶体(23)加入烘干机(K)，进入制成干燥工序(Ⅶ)，废液(15)通过回路管道输回萃取釜(B)进行再循环。
8.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的制成干燥工序(Ⅶ)的工艺过程是：结晶体(23)加入烘干机(K)中，在160℃微负压环境下进行烘干，烘干后即为间苯二甲酸-5-磺酸钠成品(25)，产生的尾气(24)通过旁路管道输入袋式除尘器(K1)进行回收处理。
9.按照权利要求1所述的利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，其特征在于所述的间苯二甲酸-5-磺酸钠成品(25)为白色粉末状结晶体，检验合格指标为：细度<30目，固体含量>99%，水分含量≤0.4%，铁含量≤5ppm，总酸值为415～421mgKOH/g，硫酸盐含量≤500ppm，氯化物≤10ppm，透过率≥90%。
说明书
一种利用三单体的生产废水进行综合处理的方法
技术领域
本发明涉及生产聚酯切片添加剂的后续处理工艺，尤其涉及三单体的生产废水的处理和利用。
背景技术
三单体(间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠)是用于制作聚酯切片的添加剂，在生产过程中产生的废水残液，会对土地和环境造成污染，同时，在生产废水中还含有3～5%的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠残留物，虽然具有回收利用价值，但是要彻底回收比较困难，很难提取干净，代价较高。提取甲醇后产生的废液还要再提取残留物才符合排放要求，而国内生产企业由于经济方面的原因和技术方面的困难，一般是提出甲醇后即将生产废水直接排放。每生产1吨间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠产品，需排放4吨废水，以年产2000吨间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠产品计，即造成8000吨废水排放至大自然中，对土地和环境造成严重污染。同时，残余有效物质流失，也造成一定损失。若能将残留在生产废水中的有效物质提取出来，不仅能减少损失，创造财富，更重要的是能够使生产废水净化，达到排放标准，减少污染环境，促进环境保护，有益人类生存环境，保护人民身体健康。
发明内容
本发明的目的，就是提供一种综合处理三单体(间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠)生产废水的方法，将残留在生产废水中的有效物质提取出来，净化废水，减少污染，保护环境，降低治污成本，变废为宝，提高经济效益和社会效益。
本发明的任务是这样完成的：研究一种利用三单体的生产废水进行综合处理的方法，以三单体(间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠)的生产废水作处理对象，设置相应的生产设备由管道连线，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、制成干燥工序的各个工艺过程，在萃取工序加入复合溶剂;反萃取工序加入液碱和纯净水;热溶精滤工序加入硫酸、活性炭和纯净水;在各个工艺过程相应的温度、水分和时间的工艺条件下，最终制成间苯二甲酸-5-磺酸钠成品。蒸馏脱醇工序的工艺过程是：将生产废水加入粗蒸馏塔，经过塔底液相温度110～115℃的高温蒸馏，逸出气体甲醇，经过旁路管道输入精蒸馏塔，经过塔底液相温度68～70℃蒸馏，分离出甲醇，排出收集，粗蒸馏塔蒸馏逸出气体甲醇后的脱醇液经主管道输入萃取釜，进入萃取工序，蒸馏废液经回路管道输回粗蒸馏塔进行再循环蒸馏。萃取工序的工艺过程是：脱醇液输入萃取釜，按照脱醇液重量的5～10%加入复合溶剂，复合溶剂由1份浓度为98%的硫酸、4～4.5份β-支链伯醇和辛醇(或其中一种醇4～4.5份)混合复制而成，萃取釜内温度保持在60～70℃，搅拌30～40分钟后，静置20～30分钟，制得的萃取液留置在萃取釜内，进入反萃取工序，萃余水经过旁路管道排至中和槽，向中和槽内加入石灰水，石灰水与萃余水的比例为2～5:10，调节萃余水的pH值为6～7，COD含量<300ppm，向外排出。反萃取工序的工艺过程是：萃取液留置在萃取釜内，再加入纯净水和浓度为30%的液碱，稀释液碱的浓度达到15%，加入量为萃取液的15～20%，调节萃取液的pH值为8～10，温度控制在60～70℃，搅拌30～40分钟，静置20～30分钟后，将制成的反萃取液通过主管道输入浓缩釜，进入浓缩脱水工序。浓缩脱水工序的工艺过程是：反萃取液输入浓缩釜，控制温度≤70℃，压力在-0.6至-0.8真空度，搅拌时间4～5个小时，搅拌速度25～30转/分钟，蒸发至反萃取液的颜色发白，再经过5～8个小时，温度缓慢降为25～30℃，制成浓缩液，然后将浓缩液输入离心脱水机进行脱水，制成的脱水物料输入热溶釜，进入热溶精滤工序，废液经回路管道输回萃取釜进行再循环。热溶精滤工序的工艺过程是：脱水物料输入热溶釜，再加入硫酸、活性炭和纯净水，加入的98%浓度硫酸的重量为脱水物料的2%，活性炭重量为脱水物料的2%，纯净水的重量为脱水物料的150～200%，温度为30～40℃，搅拌时间为20～30分钟，制成热溶液，然后加入精滤器进行过滤，滤出的固体废料排出进行回收处理，过滤后的精滤液输入浓缩结晶釜进行蒸发浓缩，制成的浓缩结晶液pH值为0.5～2，将浓缩结晶液输入衬四氟脱水机，进入脱水结晶工序。脱水结晶工序的工艺过程是：浓缩结晶液温度降为25～30℃，输入衬四氟脱水机，经过衬四氟脱水机进行脱水，实现固液分离，将滤得的结晶体加入烘干机，进入制成干燥工序，废液通过回路管道输回萃取釜进行再循环。制成干燥工序的工艺过程是：将结晶体加入烘干机中，在160℃微负压环境下进行烘干，烘干后即为间苯二甲酸-5-磺酸钠成品，产生的尾气通过旁路管道输入袋式除尘器进行回收处理。间苯二甲酸-5-磺酸钠成品为白色粉末状结晶体，检验合格指标为：细度<30目，固体含量>99%，水分含量≤0.4%，铁含量≤5ppm，总酸值为415～421mgKOH/g，硫酸盐含量≤500ppm，氯化物≤10ppm，透过率≥90%。本发明回收有效成份间苯二甲酸-5-磺酸钠后，净化废水达到国家净化排放标准规定，对土地和环境不造成污染危害，同时能够变废为宝，提取的有效物质创造了财富，具有良好的经济价值。制成的间苯二甲酸-5-磺酸钠成品用于制备适应各种涂料的无胺的水性聚酯树脂和水性聚氨酯，也是用作合成食品包装粘合剂的聚酯树脂的单体，可以替代三单体(间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠)，其性能优于三单体，市场应用前景广泛。
按照上述技术方案进行实施、试验，证明本发明的工艺路线设计合理，生产设备配置紧凑，工艺过程有效，综合处理能力强、效果好，解决了生产废水污染环境的问题，改善了环境，保护了土地，提取残留的有效物质用途广泛，创造了有益的价值，经济社会效益显著，具有光明的应用推广前景，较好地达到了预定目的。
