一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置，将含有有机物的废水与共沸剂进行共沸精馏，共沸剂与水形成共沸轻组分后进行分相处理，水相排出进行后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中，剩余的重组分进入到下一共沸精馏体系中，最后一级的共沸精馏过程中，共沸剂与水形成的共沸轻组分先进行冷凝再进行分相，分相后的水相进入后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中；废水中含有丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和丙二醇；共沸剂为芳香类、醚类、饱和烷烃类、醇类、酯类和卤代烃类共沸剂中的一种。本发明专利技术实现环氧丙烷废水组分充分分离，为下游废水生化处理和相应副产品回收提供了可实现性。

Method and separation device for pretreatment and separation of propylene oxide waste water

The invention provides a method and separation device for pretreatment and separation of epoxy propane wastewater. The wastewater containing organic matter is azeotropic distillation, the azeotrope and water are formed after the azeotrope is formed, and the water phase is discharged for subsequent treatment. The azeotrope is returned to the azeotropic distillation system and the remaining components are reconstituted. In the process of azeotropic distillation, the azeotropic distillation of the azeotropic agent and the water formed by the azeotropic agent first condenses and then divides the phase, and the water phase after the phase separation goes into the subsequent treatment, and the azeotrope is returned to the azeotropic distillation system, and the wastewater contains propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol isomonomethyl ether and propylene glycol Azeotropic agents are one of the azeotropic agents of aromatic, ether, saturated alkanes, alcohols, esters and halogenated hydrocarbons. The invention realizes the full separation of the components of the epoxy propane waste water, and provides the realization for the downstream wastewater biochemical treatment and the corresponding by-product recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置
本专利技术属于化工废水预处理领域，尤其是涉及一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置。
技术介绍
环氧丙烷别名氧化丙烯(简称PO)，是聚醚多元醇生产的主要原料，也是重要的基本有机化工合成原料。它除了用于生产聚醚多元醇外，还用于生产丙二醇。近年来随着环氧丙烷下游产品聚氨酯、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂等方面的发展，特别是下游精细化工新品的不断开发与应用，世界的环氧丙烷需求量也不断增加。众所周知，环氧丙烷废水的处理一直是环保处理的难题，双氧水氧化法生产环氧丙烷相比氯醇法环氧丙烷具有产生废水少的优势，但该部分废水处理依然是难题，废水中含有过量的丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和乙二醇等有机物，COD值超标，无法排放至污水处理系统进行生化处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置，提供了一种四效蒸发与共沸精馏相结合的方法，对双氧水法环氧丙烷废水进行预处理，实现了预处理后废水易于下游生化处理，同时回收了相应副产品，提供了系统经济性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法，将含有有机物的废水与共沸剂进行共沸精馏，共沸剂与水形成共沸轻组分后进行分相处理，水相排出进行后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中，剩余的重组分进入到下一共沸精馏体系中，最后一级的共沸精馏过程中，共沸剂与水形成的共沸轻组分先进行冷凝再进行分相，分相后的水相进入后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中；废水中含有丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和丙二醇；共沸剂为芳香类、醚类、饱和烷烃类、醇类、酯类和卤代烃类共沸剂中的一种。进一步的，所述芳香族共沸剂为苯、甲苯、乙苯中的任意一种。进一步的，所述醚类共沸剂为乙醚、乙基正丙基醚、二异丙醚、二异丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、二苯醚中的任意一种。进一步的，所述饱和烷烃类共沸剂为环己烷、甲基环己烷中的任意一种。进一步的，所述醇类共沸剂为乙醇、叔丁醇、异丙醇、正丙醇、仲丁醇、异丁醇中的任意一种。进一步的，所述酯类共沸剂为乙酸乙酯、丙酸甲酯、乙酸异丙酯、异丁酸甲酯中的任意一种。进一步的，所述卤代烃类共沸剂为二氯乙烷、二氯丙烷中的任意一种。进一步的，所述包括N个共沸精馏塔，共沸精馏塔均有塔顶共沸剂进料口和塔底再沸器，第一到第N-1共沸精馏塔的塔顶通过管道与第一分相罐相连，第N共沸精馏塔的塔顶连接冷凝器，然后连接第二分相罐，第N共沸精馏塔的塔底设置有机相出料口，第二分相罐与第一分相罐相连，第二分相罐设置有第二废水出口，第一分相罐设置有第一废水出口，第一分相罐中的共沸剂通过管道循环回第一～第N共沸精馏塔的塔顶，N≥3。进一步的，所述共沸精馏塔与第一分相罐之间为后一共沸精馏塔的塔底再沸器，且前一共沸精馏塔的塔顶和第一分相罐均与后一塔底再沸器的壳程相连，第一共沸精馏塔的塔底再沸器采用蒸汽作为热媒。进一步的，所述第一到第N共沸精馏塔的塔顶温度依次降低，且温度范围为40-200℃；第一到第N共沸精馏塔的塔顶压力依次降低，且压力范围为60-900kPa；塔板数为15-20。水与各种共沸剂的纯物质沸点、共沸点和共沸组成。相对于现有技术，本专利技术所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法具有以下优势：本专利技术所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法及分离装置，采用四效蒸发与共沸精馏相结合的方法，对双氧水法环氧丙烷废水进行预处理，实现了预处理后废水易于下游生化处理，同时回收了相应副产品，提供了系统可实现性和经济性。附图说明图1为环氧丙烷废水预处理的分离装置图。1-共沸精馏塔；2-塔底再沸器；3-第一分相罐；4-冷凝器；5-第二分相罐；6-有机相出料口；7-第二废水出口；8-第一废水出口。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例及附图1来详细说明本专利技术。本专利技术采用4个共沸精馏塔进行连续共沸精馏，分离出含丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和乙二醇等有机物的废水。具体包括以下步骤：第一步、将含丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和乙二醇等有机物的环氧丙烷废水输送至第一共沸精馏塔1中，共沸剂由第一共沸精馏塔1的塔顶进入系统，第一共沸精馏塔1的塔底再沸器2采用蒸汽作为热媒，废水进料中部分水和共沸剂以共沸组分从第一共沸精馏塔1的塔顶分出，塔底液送入第二共沸精馏塔1；第二步、共沸剂由第二共沸精馏塔1的塔顶进入系统，第二共沸精馏塔1废水进料中部分水和共沸剂以共沸组分从第二共沸精馏塔1的塔顶分出，塔底液送入第三共沸精馏塔1，第二共沸精馏塔1的塔底再沸器2采用第一共沸精馏塔1的塔气作为热媒；第三步、共沸剂由第三共沸精馏塔1塔顶进入系统，第三共沸精馏塔1废水进料中部分水和共沸剂以共沸组分从第三共沸精馏塔1塔顶分出，塔底液送入第四共沸精馏塔1，第三共沸精馏塔1塔底再沸器2采用第三共沸精馏塔1的塔气作为热媒；第四步、共沸剂由第四共沸精馏塔1的塔顶进入系统，第四共沸精馏塔1废水进料中部分水和共沸剂以共沸组分从第四共沸精馏塔1塔顶分出，经冷凝器4冷凝后，送至第二分相罐5分层处理后，废水送至废水处理，共沸剂返回至共沸精馏系统；塔底液送入下游分离设备，第四共沸精馏塔1的塔底再沸器2采用第三共沸精馏塔气作为热媒；第五步、第一～第三共沸精馏塔的再沸器2凝液回收至第一分相罐3，经分相分层处理后，共沸剂分配至各塔重新利用。所述废水含丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和丙二醇等有机物，总重量百分比计：丙二醇单甲醚0.5～5wt％，丙二醇异单甲醚0.5～5wt％，丙二醇0.5～10wt％。选择共沸剂的原则为：1.共沸剂与水发生共沸，而不与丙二醇、丙二醇单甲醚和丙二醇异单甲醚共沸；2.共沸剂与水形成共沸物的沸点比水和丙二醇单甲醚共沸物、水、共沸剂和丙二醇单甲醚都低，且低超过10℃；3.共沸剂与水的共沸组成含量比应尽可能低，以便少使用共沸剂。因此，经过筛选苯和甲苯为较适宜的共沸剂。实施例1需要处理的环氧丙烷废水组分含量如下，按重量百分比计：丙二醇单甲醚1.6wt％，丙二醇异单甲醚2.4wt％，丙二醇1wt％。第一～第四共沸精馏塔采用四效共沸精馏方式进行，并且必须保证整个精馏过程的操作在40～200℃之间进行。共沸剂采用芳香族的苯。表1：4个塔的工作条件及精馏结果结论：采用苯作为共沸剂进行四效精馏，实现了废水中水与有机物的充分分离，为下游分离和提取有机物提供了可实现性。但由于苯与水的共沸组成质量比例为91.1:8.9，需使用大量的共沸剂。实施例2需要处理的环氧丙烷废水组分含量如下，按重量百分比计：丙二醇单甲醚1.6wt％，丙二醇异单甲醚2.4wt％，丙二醇1wt％。第一～第四共沸精馏塔采用四效共沸精馏方式进行，并且必须保证整个精馏过程的操作在40～200℃之间进行。采用甲苯作为共沸剂。表2：4个塔的工作条件及精馏结果结论：采用甲苯作为共沸剂进行四效精馏，同样实现了废水中水与有机物的充分分离，为下游分离和提取有机物提供了可实现性。苯与水的共沸组成质量比例为80.4:19.6，使用共沸剂量较少。因此，在该系统中，甲苯更适宜作为共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：将含有有机物的废水与共沸剂进行共沸精馏，共沸剂与水形成共沸轻组分后进行分相处理，水相排出进行后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中，剩余的重组分进入到下一共沸精馏体系中，最后一级的共沸精馏过程中，共沸剂与水形成的共沸轻组分先进行冷凝再进行分相，分相后的水相进入后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中；废水中含有丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和丙二醇；共沸剂为芳香类、醚类、饱和烷烃类、醇类、酯类和卤代烃类共沸剂中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：将含有有机物的废水与共沸剂进行共沸精馏，共沸剂与水形成共沸轻组分后进行分相处理，水相排出进行后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中，剩余的重组分进入到下一共沸精馏体系中，最后一级的共沸精馏过程中，共沸剂与水形成的共沸轻组分先进行冷凝再进行分相，分相后的水相进入后续处理，共沸剂返回共沸精馏体系中；废水中含有丙二醇单甲醚、丙二醇异单甲醚和丙二醇；共沸剂为芳香类、醚类、饱和烷烃类、醇类、酯类和卤代烃类共沸剂中的一种。2.根据权利要求1所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：芳香族共沸剂为苯、甲苯、乙苯中的任意一种。3.根据权利要求2所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：醚类共沸剂为乙醚、乙基正丙基醚、二异丙醚、二异丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、二苯醚中的任意一种。4.根据权利要求2所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：饱和烷烃类共沸剂为环己烷、甲基环己烷中的任意一种。5.根据权利要求2所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：醇类共沸剂为乙醇、叔丁醇、异丙醇、正丙醇、仲丁醇、异丁醇中的任意一种。6.根据权利要求2所述的环氧丙烷废水预处理和分离的方法，其特征在于：酯类共沸剂为乙酸乙酯、丙酸甲酯、乙酸异丙酯、异丁酸甲酯中的任意一种。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭启迪，徐烨琨，王志明，张红柳，赵斌，杨磊，王亮，王绍伟，黎海，王聪，杨克俭，
申请(专利权)人：中国天辰工程有限公司，天津天辰绿色能源工程技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12