一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于工业混合硫酸盐的处理技术领域，具体涉及一种苯酚生产过程中副产物亚硫酸钠与硫酸钠混合废盐的处理工艺和装置。将苯酚生产过程中副产物混合盐经水配成均相溶液，均相溶液经硫酸调节溶液pH值至4‑6，并加入活性炭进行吸附处理，吸附后经超声波全面氧化促进溶液中亚硫酸钠氧化及有机物分解，待溶液COD＜10mg/L，将溶液通过超声波结晶析出硫酸钠结晶，溶液套用。本发明专利技术专业装置，由吸附预处理单元、超声波氧化单元与超声波结晶单元构成。本发明专利技术具有工艺流程新颖，装置结构设计合理，处理方式独特，回收盐的纯度高，外观良好等特点，不仅解决了混合废盐的治理问题，同时还实现了废水零排放。

Process and device for treating mixed waste salt in production of phenol

The invention belongs to the field of industrial mixed sulfate treatment technology, in particular relates to a process and device for treating waste salt of sodium sulfite and sodium sulfate in the process of phenol production. The by-product during the production of phenol by mixed salt water into homogeneous solution, homogeneous solution of sulfuric acid by adjusting the pH value of the solution to 4 6, and joined the activated carbon adsorption process, adsorption by ultrasonic oxidation of sodium sulfite oxidation and promote comprehensive decomposition of organic matter in solution, until the solution COD < 10mg/L, the solution by ultrasonic crystallization of sodium sulfate solution, apply. The specialized device is composed of an adsorption pretreatment unit, an ultrasonic oxidation unit and an ultrasonic crystallization unit. The invention has the process of novel device, reasonable structure design, processing and unique way, the characteristics of high purity of recovered salt, good appearance, not only solve the governance problem of mixed waste salt, but also to achieve zero discharge of wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺和装置
本专利技术属于工业混合硫酸盐的处理
，具体涉及一种苯酚生产过程中副产物亚硫酸钠与硫酸钠混合废盐的处理工艺和装置。
技术介绍
苯酚是一种重要的有机化工原料，广泛应用于精细化工行业，目前合成苯酚的主要方法有磺化碱熔法、异丙苯法、氯苯水解法、粗酚精制法、苯氧化法等，其中属磺化碱熔法的应用最为广泛。磺化碱熔法生产苯酚的工艺中产生大量的副产物亚硫酸钠与硫酸钠的混合盐，其中含有苯、苯酚及其它的有机污染物，因为亚硫酸钠与硫酸钠物理性质相似，无法通过蒸发浓缩或是冷却结晶进行有效分离；采用蒸发浓缩法虽然能够分离出苯酚，但是析出的结晶却是亚硫酸钠与硫酸钠的混合物，无法进一步分离。目前废硫酸盐处理方法常包括混合盐的分离、硫酸盐与有机污染物的分离、经处理后返回于工艺中套用等。中国专利CN105967208A提出一种分离硫酸钠与氯化钠的方法，主要是向硫酸钠与氯化钠的混合盐水中加入氯化钠以增加溶液中氯化钠的浓度，降低硫酸钠的溶解度，从而析出硫酸钠，实现与氯化钠的分离。中国专利CN102351357A提出一种分离苯酚与硫酸钠的方法，主要是将苯酚与硫酸钠的混合废水的pH调至强碱性，通过蒸发浓缩，冷却结晶分离出硫酸钠结晶，调节液相物料pH值至酸性，蒸发浓缩，液相物料析出硫酸钠结晶，气相物料冷凝即为苯酚水溶液。中国专利CN1858010A提出一种萘酚生产中母液、亚硫酸钠溶液的处理方法。在生产过程中，萘酚的母液与亚硫酸钠溶液的成分类似，主要产生自液固分离过程与煮沸分离过程，母液可作为碱熔过程后的稀释剂，冷却压滤后的亚硫酸钠溶液也可用做稀释剂。由此可见常规的处理方法不能满足苯酚生产过程中副产物亚硫酸钠与硫酸钠的混合废盐的处置问题。对于该工艺的研究迫在眉睫，亟需提供一种能够将亚硫酸钠与硫酸钠的混合废盐提纯，并转化为单一盐，同时又能有效分离、回收盐且资源化的处理工艺，对于促进化工行业发展和环境保护具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种苯酚生产过程中副产物亚硫酸钠与硫酸钠的混合废盐的处理工艺及其装置。为实现上述目的，本专利技术是通过以下方案实现的：一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，将苯酚生产过程中副产物混合盐经水配成均相溶液，均相溶液经硫酸调节溶液pH值至4-6，并加入活性炭进行吸附处理，吸附后经超声波全面氧化促进溶液中亚硫酸钠氧化及有机物分解，待溶液COD＜10mg/L，将溶液通过超声波结晶析出硫酸钠结晶，溶液套用。所述超声波全面氧化为经活性炭吸附后溶液进入侧面和底部均设有超声波发生器的超声波氧化反应器内通过超声波的激振作用从不同面(不同侧面和底部)处理滤液，并使用催化剂促进亚硫酸钠氧化及有机物分解，将亚硫酸钠转化为硫酸钠的同时，空化溃败促进溶液中有机物的氧化分解，使得溶液COD＜10mg/L。所述侧面超声波发生器发出的超声波频率为20kHz，强度为5-20W/cm2；所述底部超声波发生器发出的超声波频率为40kHz，功率为1.5kW。所述活性炭的加入量为0.1％-0.5％。所述催化剂即为过氧化氢。所述工业副产物混合硫酸盐包含亚硫酸钠、硫酸钠、苯酚及其他有机杂质。所述溶液pH值调至4-6。上述处理工艺，更具体的说是：(1)活性炭吸附预处理：①工业副产物混合硫酸盐首先进入溶解槽中，加入水配成均相溶液；②溶液进入吸附反应器中，用硫酸调节pH值，加入活性炭进行吸附处理；③吸附后的溶液进入滤池中过滤，滤液进入超声波氧化反应器，活性炭留在滤池中；(2)超声波氧化处理：①滤液在超声波的激振作用下，使用催化剂促进亚硫酸钠氧化及有机物分解，将亚硫酸钠转化为硫酸钠的同时，空化溃败促进溶液中有机物的氧化分解；②自超声波氧化反应器出来的溶液COD＜10mg/L，进入超声波结晶器；(3)超声波结晶：①溶液进入超声结晶器后，向夹套中通入冷媒降温，在超声波作用下进行硫酸钠析出与分离操作；②析出的硫酸钠结晶沉降在结晶器底部，通过底部排盐口进入结晶分离器；③结晶分离器中将硫酸钠与溶液进一步分离，分离出的饱和溶液返回至超声结晶器再次重复结晶析出操作；④完成硫酸钠结晶析出的溶液经超声波结晶器上部的排出口返回至溶解槽循环套用。一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺的装置，装置包括吸附预处理单元、超声波氧化处理单元及超声波结晶单元，其中吸附预处理单元包括溶解槽(1)、吸附反应器(3)及滤池(4)，所述超声波氧化处理单元包括超声波氧化反应器(6)，所述超声波结晶单元包括超声波结晶器(9)及结晶分离器(8)，所述溶解槽(1)、吸附反应器(3)、滤池(4)、超声波氧化反应器(6)及超声波结晶器(9)通过管路依次相连通，所述结晶分离器(8)位于超声波结晶器(9)底部排盐口的下方，该结晶分离器(8)上的出口管道(19)连接至超声波结晶器(9)壳体上的溶液进口(17)，所述超声波结晶器(9)壳体上的溶液出口A(16)与溶解槽(1)相连。所述超声波结晶器(9)包括搅拌器B(10)、超声波发生器B(7)、刮板(12)、超声波振杆(13)及超声波振子(14)，该搅拌器B(10)包括电机B(21)、搅拌轴B(20)及搅拌桨B(15)，所述搅拌轴B(20)的一端与电机B(21)的输出端连接，另一端位于所述壳体内、并连接有刮板(12)，所述超声波振子(14)及搅拌桨B(15)分别安装在搅拌轴B(20)上，超声波振子(14)与位于壳体外部的超声波发生器B(7)相连接，所述超声波振杆(13)为空心管、套在超声波振子(14)的外部；所述壳体底部开有排盐口。所述壳体上部为中空圆柱、下部为中空圆锥，所述排盐口设置在下部的最底端；所述壳体上部侧壁设有夹套(11)，该夹套(11)内通有用于降温的冷媒。所述刮板(12)在竖直平面的投影底部为直线，两侧呈倒置的“八”字形、与所述壳体下部的锥面相对应。所述搅拌桨B(15)位于超声波振杆(13)及超声波振子(14)的上方。所述吸附反应器(3)设有搅拌器A(2)，该搅拌器A(2)包括电机A(22)、搅拌轴A(23)及搅拌桨A(24)，所述搅拌轴A(23)的一端与电机A(22)的输出端相连，另一端位于吸附反应器(3)内、并连接有所述搅拌桨A(24)，所述吸附反应器(3)的底部设有溶液出口B。所述超声波氧化反应器(6)内部的底面及侧壁均设有超声波发生器A(5)。所述结晶分离器(8)内设有隔板(18)，该隔板(18)上均布有滤孔，所述隔板(18)的上方覆盖有滤布，所述隔板(18)下方的结晶分离器(8)上设有使溶液流向超声波结晶器(9)的出口管道(19)。所述滤孔的开口面积与隔板(18)的面积之比为70～90％。所述超声波发生器频率范围20-60kHz，功率密度为2-6kW/m3。所述侧面超声波发生器发出的超声波频率为20kHz，强度为5-20W/cm2。所述底部超声波发生器发出的超声波频率为40kHz，功率为1.5kW。所述结晶器的上部为圆柱形筒，下部为圆锥形筒。本专利技术的优点和有益效果为：本专利技术工业混合硫酸盐超声波处理工艺与装置，其将超声波工艺与氧化、结晶技术有效的结合在一起，将苯酚生产过程中，副产物混合盐颗粒表面的有机污染物(主要是苯、苯酚及其它有机杂质)，通过活性炭吸附法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：将苯酚生产过程中副产物混合盐经水配成均相溶液，均相溶液经硫酸调节溶液pH值至4‑6，并加入活性炭进行吸附处理，吸附后经超声波全面氧化促进溶液中亚硫酸钠氧化及有机物分解，待溶液COD＜10mg/L，将溶液通过超声波结晶析出硫酸钠结晶，溶液套用。

【技术特征摘要】
1.一种苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：将苯酚生产过程中副产物混合盐经水配成均相溶液，均相溶液经硫酸调节溶液pH值至4-6，并加入活性炭进行吸附处理，吸附后经超声波全面氧化促进溶液中亚硫酸钠氧化及有机物分解，待溶液COD＜10mg/L，将溶液通过超声波结晶析出硫酸钠结晶，溶液套用。2.按权利要求1所述的苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：所述超声波全面氧化为经活性炭吸附后溶液进入侧面和底部均设有超声波发生器的超声波氧化反应器内通过超声波的激振作用从不同面处理滤液，并使用催化剂促进亚硫酸钠氧化及有机物分解，将亚硫酸钠转化为硫酸钠的同时，空化溃败促进溶液中有机物的氧化分解，使得溶液COD＜10mg/L。3.按权利要求2所述的苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：所述侧面超声波发生器发出的超声波频率为20kHz，强度为5-20W/cm2；所述底部超声波发生器发出的超声波频率为40kHz，功率为1.5kW。4.按权利要求1或2所述的苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：所述活性炭的加入量为0.1％-0.5％。5.按权利要求1或2所述的苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺，其特征在于：所述催化剂即为过氧化氢。6.一种权利要求1所述的苯酚生产过程中副产物混合废盐的处理工艺的装置，其特征在于：装置包括吸附预处理单元、超声波氧化处理单元及超声波结晶单元，其中吸附预处理单元包括溶解槽(1)、吸附反应器(3)及滤池(4)，所述超声波氧化处理单元包括超声波氧化反应器(6)，所述超声波结晶单元包括超声波结晶器(9)及结晶分离器(8)，所述溶解槽(1)、吸附反应器(3)、滤池(4)、超声波氧化反应器(6)及超声波结晶器(9)通过管路依次相连通，所述结晶分离器(8)位于超声波结晶器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇明，张源，刘艳，李鹏，宋红，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，沈阳化工研究院设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21