废水中酯类的回收方法技术

一种废水中酯类的回收方法，包括以下步骤：将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量

Recovery of Esters from Wastewater

【技术实现步骤摘要】
废水中酯类的回收方法
本专利技术属于化工
，涉及废水处理及回收利用技术，尤其是废水中酯类的回收方法。
技术介绍
在某些工业生产中会产生含有酯类的废水，例如，醋酸异丙酯是工业上常用的脱水剂，主要用作涂料、印刷油墨等的溶剂，也用作药物的提取溶剂、化学反应溶剂等。作为一种常用的萃取剂，在萃取分离中大量应用，含有酯类的废水随之产生。醋酸纤维制造过程中，稀醋酸通过萃取后再精馏，回收纯醋酸。醋酸异丙酯为主要的萃取剂之一，萃余相中仍残留少量酯类溶剂醋酸异丙酯，这部分的醋酸异丙酯主要通过蒸馏回收。另一方面，醋酸异丙酯在萃取及蒸馏过程中，易分解为异丙醇和水。回收存在的主要问题包括：在生产中，萃余相中残留低浓度醋酸异丙酯、分解所得异丙醇以及大量的水。需要将这部分醋酸异丙酯加以回收，重新使用；醋酸异丙酯与异丙醇沸点接近，精馏分离所需数量级较多，能耗大；醋酸异丙酯、异丙醇及水形成二元或三元共沸物，普通精馏方法无法得到纯度高于共沸组成的产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种废水中酯类的回收方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下解决方案：一种废水中酯类的回收方法，包括以下步骤：第一步，将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量<0.1％wt；第二步将剩余的酯/醇/水溶液中的酯与醇分离，控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt；第二步中分离出来的含酯/醇/水溶液通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的酯和醇混合物；该混合物经过精馏分离出高纯度的目标产物酯。第二步中分离得到几乎不含酯的醇/水混合溶液再经渗透蒸发处理，得到的高纯度醇可与适量酸再进行酯化反应，获得更多目标产物酯。酯化产物中分离出未反应的酸，其余部分再循环回到第一步废水处理流程。进一步，针对含水量不同，包括：一种适用于含水量高(含水量大于等于50％wt)的废水中酯类的回收方法，包括以下步骤：粗分塔将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量<0.1％wt；将剩余的酯/醇/水溶液中的酯与醇分离，严格控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt。酯分离之后剩余的醇/水混合溶液再一次浓缩，分离绝大部分的水，控制所分离出去的水中醇含量<0.1％wt；浓缩后的醇/水混合溶液通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的高纯度醇；将所述高纯度醇与酸进行酯化反应，反应得到酯，加以回收利用。精馏塔将未反应的酸与醇和酯水溶液分离，分离出来的醇和酯水溶液作为补充进料返回粗分塔。分离出来的酸，作为酯化反应原料补充。分离得到的含酯/醇/水溶液通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的酯和醇混合物。该混合物经过精馏分离出高纯度的目标产物酯。酯化反应中酸过量，酸量为醇物质的量的1～3倍，醇的转化率达到85％以上。另一种适用于含水量低(含水量小于50％wt)的废水中酯类的回收方法，包括以下步骤：粗分塔将废水中的酯与醇分离，严格控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt；将前述酯分离之后剩余的醇/水混合溶液通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的高纯度醇；将所述高纯度醇与酸进行酯化反应，反应得到酯，加以回收利用。精馏塔将未反应的酸与醇和酯水溶液分离，分离出来的醇和酯水溶液作为补充进料返回粗分塔。分离出来的酸，作为酯化反应原料补充。粗分塔分离出来的含酯和醇水溶液也通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的酯和醇混合物。该混合物经过精馏分离出高纯度的目标产物酯。酯化反应中酸过量，酸量为醇物质的量的1～3倍，醇的转化率达到85％以上。可选地，是应用精馏塔作为粗分塔将大部分水分离，塔釜排出水及残留微量酸，严格控制塔釜排放中酯及醇溶剂含量<0.1％wt；所述废水原料成分为水和酯类溶剂，以及醇类溶剂。所述的酸可为醋酸，所述的酯类物质，由醋酸和醇反应生成，在有水条件下能水解，为醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、醋酸正戊酯、醋酸正己酯、醋酸正辛酯、醋酸异丙酯、醋酸异丁酯、醋酸异戊酯其中的一种。所述的醇类物质与水共沸，应用粗分塔提高醇水溶液中醇浓度，醇水共沸物从粗分塔塔顶采出。控制进入渗透蒸发装置的醇水共沸物中水分含量，减少渗透蒸发膜分离装置中膜面积。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下优点：1、回用酯类溶剂水解产生的醇类物质，重新生成酯类，提高酯类溶剂的回收效率。2、醇类物质与水共沸，普通精馏方法无法得到高于共沸组成的高纯度醇类产品，应用渗透蒸发方法，制备得到高纯度醇类产品。3、应用渗透蒸发工艺脱水。在酸例如醋酸回收工艺中废水及酯化产物中残留醋酸，易腐蚀渗透蒸发膜，影响膜寿命。该专利技术应用精馏与渗透蒸发耦合，精馏过程严格分离醋酸与溶剂，避免醋酸进入膜分离装置中，保证渗透蒸发膜的正常使用。4、通过该方法获得高纯度的酯及醇。高纯度醇与少量酸反应，可获得较高的转化率。5、该工艺中控制进入渗透蒸发装置的物料中水分含量，减少渗透蒸发膜分离装置中膜面积。附图说明图1为本专利技术一种实施例的工艺流程示意图(适用于水含量高的工况)。其中：10，20，30，50，60均为精馏塔，40为酯化反应器，70，80为渗透蒸发装置。101为精馏塔10进料，102为精馏塔10塔顶出料，103为精馏塔10塔釜出料，201为精馏塔20进料，202为精馏塔20塔顶出料，203为精馏塔20塔釜出料，301为精馏塔30进料，302为精馏塔30塔塔顶出料，303为精馏塔30塔釜出料，401为酯化反应器40进料，402为酯化反应器40出料，501为精馏塔50进料，502为精馏塔50塔顶出料，503为精馏塔50塔釜出料，601为精馏塔60进料，602为精馏塔60塔顶出料，603为精馏塔60塔釜出料，701为渗透蒸发装置70进料，702为渗透蒸发装置70透过侧出料，703为渗透蒸发装置70浓缩侧出料，801为渗透蒸发装置80进料，802为渗透蒸发装置80透过侧出料，803为渗透蒸发装置80浓缩侧出料。图2为本专利技术另一种实施例的工艺流程示意图(适用于水含量低的工况)。其中：1，5，6均为精馏塔，2，3为渗透蒸发装置，4为酯化反应器。11为精馏塔1进料，12为精馏塔1塔顶出料，13为精馏塔1塔釜出料，21为渗透蒸发装置2进料，22为渗透蒸发装置2浓缩侧出料，23为渗透蒸发装置2透过侧出料，31为渗透蒸发装置3进料，32为渗透蒸发装置3浓缩侧出料，33为渗透蒸发装置3透过侧出料，41为酯化反应器4进料，42为酯化反应器4出料，51为精馏塔5进料，52为精馏塔5塔顶出料，53为精馏塔5塔釜出料，61为精馏塔6塔进料，62为精馏塔6塔顶出料，63为精馏塔6塔釜出料。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一：废水中水含量约为95.5％wt，其工艺流程如图1所示。含有醋酸异丙酯及异丙醇的水溶液，其中：异丙醇约占0.5％wt，醋酸异丙酯约占4％wt。应用精馏塔10将大部分水分离，塔釜采出103主要为水及残留微量醋酸，严格控制塔釜采出103中酯及醇溶剂含量<0.1％wt。异丙醇与水沸点较高，塔20塔釜采出203为异丙醇、水及共沸物，严格控制203中酯类溶剂含量<0.1％wt。塔20顶采出202为浓缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废水中酯类的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量<0.1％wt；进一步将剩余的酯/醇/水溶液中的酯与醇分离，控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt，分离得到的含酯/醇/水溶液通过渗透蒸发处理分离其中水分，得到含水率低于1％wt的酯和醇混合物，该混合物再经过精馏分离出高纯度的目标产物酯。

【技术特征摘要】
1.一种废水中酯类的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量<0.1％wt；进一步将剩余的酯/醇/水溶液中的酯与醇分离，控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt，分离得到的含酯/醇/水溶液通过渗透蒸发处理分离其中水分，得到含水率低于1％wt的酯和醇混合物，该混合物再经过精馏分离出高纯度的目标产物酯。2.根据权利要求1所述的废水中酯类的回收方法，其特征在于：在控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt之后、渗透蒸发处理之前，再分离掉其中的水分，得到高纯度醇，将高纯度醇与醋酸进行酯化反应，反应得到酯。3.根据权利要求2所述的废水中酯类的回收方法，其特征在于：酯分离后的醇/水混合溶液分离掉水分的方式为，通过塔设备浓缩分离掉绝大部分的水，控制所分离出去的水中醇含量<0.1％wt；浓缩后的醇/水混合溶液通过渗透蒸发处理，得到含水率低于1％wt的高纯度醇。4.根据权利要求1所述的废水中酯类的回收方法，其特征在于：将酯化产物中未反应的酸与醇和酯水溶液分离，分离出来的醇和酯水溶液作为补充废水进料返回，从而可以回收更多的目标产物酯；分离出来的酸，作为酯化反应酸原料补充。5.根据权利要求1所述的废水中酯类的回收方法，其特征在于：酯化反应中醋酸过量，醋酸量为醇物质的量的1～3倍，醇的转化率达到85％以上。6.根据权利要求1所述的废水中酯类的回收方法，其特征在于：所述废水中的含水量大于等于50％wt。7.一种废水中酯类的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：先将废水中的大部分水分离，控制所分离出去的水中酯及醇含量<0.1％wt；再将废水中的酯与醇分离，控制酯分离之后剩余的醇/水混合溶液中酯的含量<0.1％wt。8.根据权利要求7所述的废水中酯类的回收方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁银春，于星，王国华，孙利辉，徐静静，
申请(专利权)人：南通醋酸纤维有限公司，珠海醋酸纤维有限公司，昆明醋酸纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32