鄰氨基苯甲酸廢水的處理和提取技術(shù)
1.工藝流程
2.操作情況
(1)調(diào)試初期,通過流量計將萃取劑與廢水的比例調(diào)節(jié)至1:12.5,通過向反應(yīng)釜中加入鹽酸將萃取PH調(diào)節(jié)至2。廢水通過反應(yīng)器后進(jìn)入萃取分離器進(jìn)行靜態(tài)分離,上層萃取相進(jìn)入萃取相儲罐,下層廢水進(jìn)入油水分離器進(jìn)行二次分離后進(jìn)入儲罐。萃取相中加入液堿進(jìn)行反萃取,回收萃取劑。運行以來,與初始運行相比,進(jìn)水COD約為19000mg/L,出水COD約為11000mg/L,去除率達(dá)到40%。
(2)調(diào)試運行中期,廢水COD穩(wěn)定在13000mg/L ~ 15000mg/L左右,但運行一段時間后,萃取劑老化,萃取效果下降。為保證萃取效果,萃取劑與廢水的比例調(diào)整為1:8;針對運行過程中萃取劑的老化問題,在原萃取劑中加入煤油,解決了萃取劑分層困難的問題。但加入后萃取劑濃度降低,導(dǎo)致萃取效果不佳。同時,反萃后萃取劑中雜質(zhì)夾雜的問題一直沒有解決。通過實驗,在反萃過程中調(diào)整液堿濃度,用萃取劑反萃后加入稀硫酸去除雜質(zhì)。雖然除去了雜質(zhì),但萃取反應(yīng)后雜質(zhì)進(jìn)入萃取相,使萃取劑更難分層。
(3)操作過程中,由于反萃后萃取劑渾濁、雜質(zhì)多、不易分層,部分萃取劑隨回收相進(jìn)入回收相槽,造成萃取劑大量損失。為了保證萃取效果,需要不斷加入新的萃取劑。
(4)調(diào)試后期,萃取效果逐漸下降,添加新萃取劑處理效果達(dá)到30%。但運行一段時間后,萃取劑的老化影響了廢水的COD去除率,導(dǎo)致下降了20%左右。
3.運行中的主要問題及原因
3.1存在的問題
(1)由于萃取劑老化,廢水處理效果不穩(wěn)定。
(2)萃取劑損失大,廢水處理成本高。
3.2原因分析
(1)廢水處理效果不穩(wěn)定,原因如下。
(1)廢水冷卻析出絡(luò)合物,絡(luò)合物進(jìn)入反應(yīng)過程,吸附在萃取劑中,在反萃時無法與萃取劑分離,萃取效果差。
(2)廢水水質(zhì)波動,進(jìn)水和出水的COD測定不一定能及時反映COD去除率。
(2)萃取劑損耗高有幾個原因。
①萃取分離效果不理想,部分萃取劑隨廢水排放,造成萃取劑大量損失。
(2)反萃中靜置分層后,萃取劑中溶解的雜質(zhì)較多,導(dǎo)致反萃時出現(xiàn)許多中間層,夾帶的萃取劑進(jìn)入回收相儲罐。
③廢水的高溫增加了萃取劑在廢水中的溶解度,造成更大的損失。
4.成本分析
4.1油相損失的計算
留油設(shè)備包括:萃取劑儲罐、萃取相儲罐、萃取反應(yīng)器、萃取分離器、汽提反應(yīng)器和輸油管道。
自運行以來,已制備約31.16m3(27.9t)的助劑和46.74m3(37.9t)的煤油。在作業(yè)過程中,由于萃取劑的問題,已有約4m3(3.4t)的萃取劑進(jìn)入萃取劑儲罐,總萃取劑約為69.2t
在計算之前,萃取相儲罐已經(jīng)被清空。
油耗計算如下:
整個處理系統(tǒng)總油相:82.4m3
理論上,體系的總油相V = V1+V2+V3+V4+V5+V6;
式中,v1為萃取劑罐中的油相;V2——萃取反應(yīng)器;v3——萃取分離器中的萃取劑;V4—管道中的油相;V5-回收相儲罐中的回收油相;V6—損失萃取劑。
那么V6 = V-(V1+V2+V3+V4+V5);
V1 = 14.9 m3;V2 = 6.6m 3;V3 = 24.6m3V4 = 2.6m3V5=2.5m3
萃取劑損耗V6 = 82.4-51.2 = 31.2m3
截至分析截止日,共處理廢水29000噸,萃取劑比重0.84,損失約26.2噸。
4.2計算依據(jù)及說明
藥劑成本,具體為:油相損失:主要是萃取的油相損失,循環(huán)損失約0.9%,每噸廢水油相損失0.9kg;液堿消耗:主要指萃取劑再生的液堿消耗,30%的液堿消耗為每噸廢水7.6kg鹽酸消耗:主要消耗在萃取反應(yīng)過程中,每噸廢水消耗鹽酸0.008噸;電耗:主要是萃取反應(yīng)釜的攪拌和各種泵的電耗,每噸廢水電耗0.87度;廢水預(yù)處理費用= 0.9×28613+7.6×660+0.008×50+0.87×0.78 = 31.9元。
5.結(jié)論。
(1)萃取劑對氨基苯甲酸廢水COD的去除率達(dá)到30% ~ 40%左右,鄰氨廢水冷卻后沉淀出大量絡(luò)合物,導(dǎo)致絡(luò)合物隨廢水進(jìn)入萃取階段,導(dǎo)致萃取效率下降。
(2)部分萃取劑溶于水,隨廢水排放,造成萃取劑損失較大,廢水處理成本較高。(來源:中國平煤神馬集團(tuán)開封興華精細(xì)化工有限公司)
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