公布日：2023.10.27

申請日：2023.08.02

分類號：C07C51/235(2006.01)I;C07C51/41(2006.01)I;C07C51/43(2006.01)I;C07C51/44(2006.01)I;C07C53/124(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;

C02F1/78(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法：縮合廢水泵送氧化罐，通入臭氧進(jìn)行氧化，將廢水中丁醛、丁醇氧化成丁酸，與廢水中存在的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)生成丁酸鈉，氧化后的料液泵送至緩沖罐；緩沖罐中廢水送往兩效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，丁酸鈉濃縮至45～47wt.％經(jīng)冷卻流入濃縮液儲罐，蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)換熱、冷卻后流入廢水罐；將濃縮液儲罐中濃縮液冷卻結(jié)晶；將結(jié)晶后漿液泵送過濾干燥一體機(jī)中過濾干燥，得到丁酸鈉產(chǎn)品，濾液流入廢水罐；剩余廢水泵送污水處理廠生化處理，達(dá)標(biāo)排放。發(fā)明將縮合廢水中有用成分進(jìn)行了充分回收利用，副產(chǎn)得到高附加值丁酸鈉產(chǎn)品，最大程度地避免了資源浪費(fèi)，豐富了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

權(quán)利要求書

1.一種縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，包括以下過程：第一步：將縮合廢水原水罐(1)中的縮合廢水泵送到氧化罐(3)中；啟動臭氧發(fā)生器(4)，向氧化罐(3)中通入臭氧進(jìn)行氧化，將廢水中的丁醛、丁醇氧化成丁酸，然后與廢水中原本存在的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)生成丁酸鈉；將氧化罐(3)中氧化后的料液全部泵送至緩沖罐(6)中；第二步：將緩沖罐(6)中的料液泵送到一效蒸發(fā)器進(jìn)料預(yù)熱器(8)中預(yù)熱至50～80℃后輸送至一效蒸發(fā)器(9)進(jìn)行一次蒸發(fā)，將廢水中的部分水及未反應(yīng)的丁醛、丁醇輕組分蒸出；蒸出氣作為二次蒸汽從一效蒸發(fā)器(9)頂部進(jìn)入二效蒸發(fā)器(10)為其提供熱源；一效蒸發(fā)器(9)底部未蒸發(fā)的料液流入二效蒸發(fā)器(10)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，進(jìn)一步蒸出部分水及殘留的丁醛、丁醇輕組分；二效蒸發(fā)器(10)頂部蒸發(fā)出的氣體依次經(jīng)過一效蒸發(fā)器進(jìn)料預(yù)熱器(8)、蒸發(fā)產(chǎn)氣冷卻器(11)后冷卻至30～40℃進(jìn)入廢水罐(19)；二效蒸發(fā)器(10)底部的濃縮液，經(jīng)濃縮液冷卻器(12)冷卻至15～25℃進(jìn)入濃縮液儲罐(14)；二效蒸發(fā)器(10)的二次蒸汽凝水經(jīng)二次蒸汽凝水冷卻器(13)冷卻至30～40℃進(jìn)入廢水罐(19)；第三步：將濃縮液儲罐(14)中的一定量的濃縮液泵送到冷卻結(jié)晶器(16)進(jìn)行冷卻結(jié)晶；其中，冷卻結(jié)晶器(16)中加入一定量的固體丁酸鈉作為晶種；第四步：將冷卻結(jié)晶器(16)中結(jié)晶后的漿液全部泵送至過濾干燥一體機(jī)(18)中進(jìn)行過濾干燥，得到丁酸鈉產(chǎn)品，且濾液流入廢水罐(19)；第五步：將廢水罐(19)中的剩余廢水泵送至污水處理廠繼續(xù)進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，第一步中所述氧化罐(3)的料液加入量為罐體有效容積的70～80％，料液中臭氧濃度控制在200～300ppm，氧化時間為3～7h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，第二步中所述一效蒸發(fā)器(9)所用熱源來源于現(xiàn)場的現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)低壓蒸汽，蒸汽凝液回系統(tǒng)；所述一效蒸發(fā)器(9)操作壓力為0.02～0.04MPa，所述二效蒸發(fā)器(10)操作壓力為-0.02～0MPa；所述一效蒸發(fā)器(9)進(jìn)料流量為2～3t/h，所述一效蒸發(fā)器(9)的料液蒸發(fā)氣的蒸發(fā)量為1.2～1.8t/h，所述二效蒸發(fā)器(10)的料液蒸發(fā)氣的蒸發(fā)量為0.6～0.9t/h，濃縮液流量為0.2～0.3t/h，濃縮液中丁酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45～47％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，第三步中所述冷卻結(jié)晶器(16)的料液加入量為有效容積的60～70％，冷卻結(jié)晶溫度為-8℃～-2℃，冷卻結(jié)晶時間為2～4h，晶種的加入量為料液總質(zhì)量的0.1～0.2％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，第四步中在所述過濾干燥一體機(jī)(18)中的過濾干燥操作時間為1～2h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，其特征在于，第五步中所述廢水罐(19)中的剩余廢水通過廢水轉(zhuǎn)料泵(20)泵送至污水處理廠，所述廢水轉(zhuǎn)料泵(20)的流量為1.9～2.9t/h。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法。本發(fā)明通過對縮合廢水進(jìn)行臭氧氧化、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等一系列預(yù)處理，將其中的有用成分進(jìn)行回收利用，副產(chǎn)高附加值丁酸鈉產(chǎn)品，然后再將COD大幅降低、堿性變?nèi)醯氖Ｓ鄰U水交由廢水處理廠通過生化法進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明縮合廢水綜合處理并副產(chǎn)丁酸鈉的方法，包括以下過程：

第一步：將縮合廢水原水罐中的縮合廢水泵送到氧化罐中；啟動臭氧發(fā)生器，向氧化罐中通入臭氧進(jìn)行氧化，將廢水中的丁醛、丁醇氧化成丁酸，然后與廢水中原本存在的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)生成丁酸鈉；將氧化罐中氧化后的料液全部泵送至緩沖罐中；

第二步：將緩沖罐中的料液泵送到一效蒸發(fā)器進(jìn)料預(yù)熱器中預(yù)熱至50～80℃后輸送至一效蒸發(fā)器進(jìn)行一次蒸發(fā)，將廢水中的部分水及未反應(yīng)的丁醛、丁醇輕組分蒸出；蒸出氣作為二次蒸汽從一效蒸發(fā)器頂部進(jìn)入二效蒸發(fā)器為其提供熱源；一效蒸發(fā)器底部未蒸發(fā)的料液流入二效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，進(jìn)一步蒸出部分水及殘留的丁醛、丁醇輕組分；二效蒸發(fā)器頂部蒸發(fā)出的氣體依次經(jīng)過一效蒸發(fā)器進(jìn)料預(yù)熱器、蒸發(fā)產(chǎn)氣冷卻器后冷卻至30～40℃進(jìn)入廢水罐；二效蒸發(fā)器底部的濃縮液，經(jīng)濃縮液冷卻器冷卻至15～25℃進(jìn)入濃縮液儲罐；二效蒸發(fā)器的二次蒸汽凝水經(jīng)二次蒸汽凝水冷卻器冷卻至30～40℃進(jìn)入廢水罐；

第三步：將濃縮液儲罐中的一定量的濃縮液泵送到冷卻結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶；其中，冷卻結(jié)晶器中加入一定量的固體丁酸鈉作為晶種；

第四步：將冷卻結(jié)晶器中結(jié)晶后的漿液全部泵送至過濾干燥一體機(jī)中進(jìn)行過濾干燥，得到丁酸鈉產(chǎn)品，且濾液流入廢水罐；

第五步：將廢水罐中的剩余廢水泵送至污水處理廠繼續(xù)進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。

第一步中所述氧化罐的料液加入量為罐體有效容積的70～80％，料液中臭氧濃度控制在200～300ppm，氧化時間為3～7h。

第二步中所述一效蒸發(fā)器所用熱源來源于現(xiàn)場的現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)低壓蒸汽，蒸汽凝液回系統(tǒng)；所述一效蒸發(fā)器操作壓力為0.02～0.04MPa，所述二效蒸發(fā)器操作壓力為-0.02～0MPa；所述一效蒸發(fā)器進(jìn)料流量為2～3t/h，所述一效蒸發(fā)器的料液蒸發(fā)氣的蒸發(fā)量為1.2～1.8t/h，所述二效蒸發(fā)器的料液蒸發(fā)氣的蒸發(fā)量為0.6～0.9t/h，濃縮液流量為0.2～0.3t/h，濃縮液中丁酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45～47％。

第三步中所述冷卻結(jié)晶器的料液加入量為有效容積的60～70％，冷卻結(jié)晶溫度為-8℃～-2℃，冷卻結(jié)晶時間為2～4h，晶種的加入量為料液總質(zhì)量的0.1～0.2％。

第四步中在所述過濾干燥一體機(jī)中的過濾干燥操作時間為1～2h。

第五步中所述廢水罐中的剩余廢水通過廢水轉(zhuǎn)料泵泵送至污水處理廠，所述廢水轉(zhuǎn)料泵的流量為1.9～2.9t/h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

(1)本發(fā)明在實現(xiàn)縮合廢水綜合處理的同時，將其中有用成分盡可能地回收利用，副產(chǎn)得到純度在99％以上的高附加值的丁酸鈉產(chǎn)品，避免了資源浪費(fèi)，豐富了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也能為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

(2)本發(fā)明將廢水中的丁醛、丁醇氧化為丁酸，通過與廢水中存在的氫氧化鈉反應(yīng)生成丁酸鈉，既提高了丁酸鈉的含量，又消耗了廢水中的堿，降低了pH。將丁酸鈉從廢水中提取后，其COD由50000～60000mg/L降至3000mg/L以下，pH由13～14降至11～12。剩余廢水交由污水處理廠處理無需加水稀釋即可直接生化，節(jié)約了用水，大幅降低了待處理廢水的總量，減輕了污水處理廠的處理負(fù)荷。此外，因剩余廢水pH降低，可節(jié)省進(jìn)入生化系統(tǒng)時調(diào)節(jié)pH所用的藥劑費(fèi)用；因COD總量減少，也可降低處理難度，縮短處理時間。

（發(fā)明人：魏以峰;張波;聶增來;朱彤;謝智勇;趙媛媛;李治水;李滿枝;苗淳;沈桂明;孫仲祿;靳利立;李鑫）