新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统及方法，系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、萃取塔和精馏塔，一效蒸发器浓缩液出口与二效蒸发器入口连接，一效蒸发器二次蒸汽出口与二效蒸发器传热介质入口连接，二效蒸发器传热介质出口和二效蒸发器二次蒸汽出口与精馏塔进料口连接，萃取塔萃取相出口与精馏塔进料口连接。方法包括将含有重杂组分的原料送至一效蒸发器进行蒸发，浓缩液送至二效蒸发器，二次蒸汽作为二效蒸发器热源；冷凝的二次蒸汽送入精馏塔中共沸精馏；不含有重杂组分的原料一部分进行萃取；另一部分原料和萃取相送入精馏塔中共沸精馏，该系统及方法可从不同种类醋酸废液中回收醋酸，系统设备投资少，能耗低。

【技术实现步骤摘要】
新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统及方法
本专利技术属于醋酸回收精制
，尤其是涉及新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统及方法。
技术介绍
醋酸是重要的化工原料也是一种优良的有机溶剂，广泛应用于化工、轻纺、医药等工业等领域。而许多化工生产环节中会产生醋酸废水，醋酸废水的来源不同，其组成不同，有些生产环节产生的是含有沸点比醋酸高的重杂组分的醋酸废水，而有些产生的是稀醋酸，对于稀醋酸来说，要回收醋酸需要脱除水分，而对于含有重杂组分的醋酸废水还需要脱除其中的重杂组分。醋酸的沸点高于水，但与水接近，相对挥发度不大，因此一般需要通过精馏的方法除去水，醋酸脱水通常采用普通精馏或共沸精馏，若采用普通精馏要得到高纯度的醋酸，需要较多的塔板数和较大的回流比，设备投资高，且产生很大的能耗，共沸精馏通过使共沸剂与水形成共沸物，改变水与醋酸的相对挥发度，使精馏所需塔板数降低，回流比减小，节约部分能耗，但是对于原料中醋酸浓度较低时，所需共沸剂的用量增加，精馏塔负荷增加，系统能耗仍很大。此外，对于含有重杂组分的醋酸废水，分离重杂组分的过程也会产生较大的能耗。因此，需要一种可以从不同种类醋酸废液中分离回收精制醋酸的系统及方法，整个醋酸回收精制系统的设备投资少，回收精制过程系统能耗低。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统及方法，可从不同种类醋酸废液中分离回收精制醋酸，整个回收精制系统的设备投资少，系统能耗低。为解决上述技术问题，本专利技术的一个目的是提供新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器、萃取塔和第一精馏塔，一效蒸发器设有浓物料进料口，一效蒸发器的浓缩液出口与二效蒸发器的物料入口连接，一效蒸发器的二次蒸汽出口与二效蒸发器的传热介质入口连接，二效蒸发器的传热介质出口和二效蒸发器的二次蒸汽出口与第一精馏塔的进料口连接，萃取塔设有稀物料入口，萃取塔的萃取相出口与第一精馏塔的进料口连接，优选的，一效蒸发器为降膜蒸发器，优选的，二效蒸发器为强制循环蒸发器。技术方案中，优选的，还包括分相器和回流罐，第一精馏塔的塔顶气相采出口与分相器的入口连接，分相器的油相出口与回流罐连接，回流罐与第一精馏塔的回流入口和萃取塔的进料口连接。技术方案中，优选的，还包括第二精馏塔，分相器的水相出口与第二精馏塔的进料口连接，第二精馏塔的塔顶气相采出口与分相器的入口连接。技术方案中，优选的，一效蒸发器包括一效换热器和一效蒸发室，二效蒸发器包括二效换热器、二效蒸发室和冷凝器，一效换热器与一效蒸发室连通，一效蒸发室的二次蒸汽出口与二效换热器连通，二效换热器与二效蒸发室连通，二效蒸发室的二次蒸汽出口与冷凝器的入口连接，一效蒸发室的浓缩液出口和冷凝器的出口与第一精馏塔的进料口连接。本专利技术的另一目的是提供新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的方法，包括：第一步、将含有重杂组分的原料送至一效蒸发器进行蒸发，产生的浓缩液送至二效蒸发器进行蒸发，并将一效蒸发器产生的二次蒸汽作为二效蒸发器的热源；第二步、将冷凝后的一效蒸发器和二效蒸发器的二次蒸汽送入第一精馏塔中加入共沸剂进行共沸精馏操作；第三步、将不含有重杂组分的原料一部分送入萃取塔中，进行逆流萃取操作；第四步、将另一部分不含有重杂组分的原料和萃取塔的萃取相送入第一精馏塔中进行共沸精馏操作；第五步、在第一精馏塔侧线采出醋酸产品；第一步与第三步的顺序可以互换。该方法中，由于醋酸废水来源不同，产生的醋酸废水中所含杂质成分不同，对于含有沸点高于醋酸的重杂组分的醋酸废水，将其送入双效蒸发器中，进行蒸发操作，分离其中的重杂组分，先经一效蒸发器进行蒸发分离，产生的含有少量醋酸的浓缩液送入二效蒸发器中继续分离，然后将一效蒸发器和二效蒸发器分离出的醋酸经冷凝后送入精馏塔中，加入共沸剂进行共沸精馏操作，二效蒸发器底部为浓缩的重杂组分；而对于不含有重杂组分的稀醋酸废水，一部分通过进料泵送至萃取塔的顶部，萃取剂从萃取塔的底部进入，进行逆流接触萃取操作，萃余相废水由塔釜排出，萃取相含醋酸、萃取剂和部分水，由萃取塔的塔顶采出送至精馏塔中进行共沸精馏操作，另一部分直接送至精馏塔，进行共沸精馏操作，最后在精馏塔侧线采出醋酸产品。对含重杂组分的醋酸废水的处理和稀醋酸的处理可同时进行也可分别处理，其精馏部分在同一精馏塔中进行共沸精馏。该方法可从不同种类的醋酸废液中回收精制醋酸，并且处理醋酸废液中重杂组分时采用双效蒸发器，一效蒸发器产生的二次蒸汽作为二效蒸发器的热源，一方面有效利用产品中的余热，降低系统能耗，另一方面也省去了一效蒸发器后对醋酸产品冷却所需的冷却设备及能耗；而精馏操作中，稀醋酸原料分为两部分，一部分先送入萃取塔分离出大部分水，再与另一部分原料一起送至精馏塔进行共沸操作，大大降低了精馏塔的处理量和精馏塔中物料中的含水量，使共沸剂用量降低，精馏塔操作负荷降低，精馏塔能耗大大降低。技术方案中，优选的，还包括将第一精馏塔的塔顶气相冷凝后送入分相器中进行分相，并将分相得到的油相一部分回流至第一精馏塔中，另一部分送至萃取塔中进行萃取操作。精馏塔塔顶气相主要为水、萃取剂、共沸剂还有部分醋酸，经分相器分相后，油相主要为萃取剂、共沸剂和醋酸，将其回流至精馏塔和萃取塔中，进一步分离其中的醋酸。技术方案中，优选的，还包括将分相器分相得到的水相送至第二精馏塔中进行精馏操作，并将第二精馏塔的塔顶采出相送至分相器中进行分相。分相器分相得到的水相中主要为水，还含有部分萃取剂和共沸剂，将水相送至回收塔经精馏操作后，分离出其中部分水分，再将水相中的萃取剂和共沸剂回收至分相器再次利用，可大大节约萃取剂和共沸剂的用量，减少萃取剂、共沸剂的浪费。技术方案中，优选的，萃取操作中使用的萃取剂为添加盐的萃取溶剂；通常萃取醋酸使用萃取剂醋酸正丁酯等，一般萃取剂对醋酸的溶解能力较低，而对水的溶解度也偏大，因此在萃取时需要较大量的萃取剂才可将醋酸萃取出，耗费大量萃取剂且萃取塔负荷很大，能耗高，而本醋酸回收方法中萃取操作中使用的萃取剂为添加盐的萃取溶剂，盐的加入可改变溶液中各组分的活度系数，从而改变萃取溶剂中各组分的溶解度，使醋酸在萃取剂中溶解度提高，而水的溶解度降低，从而可减少萃取操作中萃取剂的用量，降低萃取塔操作负荷，降低能耗。优选的，盐为钾盐和钠盐之一或二者的组合；更优选的，盐为醋酸钾、醋酸钠、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠和硫酸钾中的一种或多种的组合；更优选的，盐为醋酸钾、醋酸钠、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种的组合；优选的，萃取溶剂为醋酸酯类化合物；更优选的，萃取溶剂为醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸甲酯中的一种或多种的混合；更优选的，萃取溶剂为醋酸正丁酯。技术方案中，优选的，萃取剂中盐的浓度为30-300kg/m3，优选的，盐的浓度为80-150kg/m3。技术方案中，优选的，一效蒸发器的温度为90-115℃，二效蒸发器的温度为50-80℃，操作压力为40-60kpa。其中，萃取剂与原料的质量比可选为1-10，优选的，萃取剂与原料的质量比为5-8。其中，进入萃取塔与精馏塔的原料的质量比可选为0.5-3，优选的，进入萃取塔与精馏塔的原料的质量比为1。其中，萃取塔的萃取操作温度为20-80℃，压力为100-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统，其特征在于：包括一效蒸发器、二效蒸发器、萃取塔和第一精馏塔，所述一效蒸发器设有浓物料进料口，所述一效蒸发器的浓缩液出口与所述二效蒸发器的物料入口连接，所述一效蒸发器的二次蒸汽出口与所述二效蒸发器的传热介质入口连接，所述二效蒸发器的传热介质出口和所述二效蒸发器的二次蒸汽出口与所述第一精馏塔的进料口连接，所述萃取塔设有稀物料入口，所述萃取塔的萃取相出口与所述第一精馏塔的进料口连接，优选的，所述一效蒸发器为降膜蒸发器，优选的，所述二效蒸发器为强制循环蒸发器。

【技术特征摘要】
1.新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的系统，其特征在于：包括一效蒸发器、二效蒸发器、萃取塔和第一精馏塔，所述一效蒸发器设有浓物料进料口，所述一效蒸发器的浓缩液出口与所述二效蒸发器的物料入口连接，所述一效蒸发器的二次蒸汽出口与所述二效蒸发器的传热介质入口连接，所述二效蒸发器的传热介质出口和所述二效蒸发器的二次蒸汽出口与所述第一精馏塔的进料口连接，所述萃取塔设有稀物料入口，所述萃取塔的萃取相出口与所述第一精馏塔的进料口连接，优选的，所述一效蒸发器为降膜蒸发器，优选的，所述二效蒸发器为强制循环蒸发器。2.根据权利要求1所述的回收精制醋酸的系统，其特征在于：还包括分相器和回流罐，所述第一精馏塔的塔顶气相采出口与所述分相器的入口连接，所述分相器的油相出口与所述回流罐连接，所述回流罐与所述第一精馏塔的回流入口和所述萃取塔的进料口连接。3.根据权利要求2所述的回收精制醋酸的系统，其特征在于：还包括第二精馏塔，所述分相器的水相出口与所述第二精馏塔的进料口连接，所述第二精馏塔的塔顶气相采出口与所述分相器的入口连接。4.根据权利要求1-3任一所述的回收精制醋酸的系统，其特征在于：所述一效蒸发器包括一效换热器和一效蒸发室，所述二效蒸发器包括二效换热器、二效蒸发室和冷凝器，所述一效换热器与所述一效蒸发室连通，所述一效蒸发室的二次蒸汽出口与所述二效换热器连通，所述二效换热器与所述二效蒸发室连通，所述二效蒸发室的二次蒸汽出口与所述冷凝器的入口连接，所述一效蒸发室的浓缩液出口和所述冷凝器的出口与所述第一精馏塔的进料口连接。5.新材料领域从多种类醋酸废液回收精制醋酸的方法，其特征在于：包括：第一步、将含有重杂组分的原料送至一效蒸发器进行蒸发，产生的浓缩液送至二效蒸发器进行蒸发，并将所述一效蒸发器产生的二次蒸汽作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪建东，丁树生，陆丁丁，陈德辉，
申请(专利权)人：天津中福环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12