醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺，包括以下步骤：S1、通过碘化物转化单元将醋酸生产废水中的碘化物转化为碘单质；S2、将步骤S1转化后的固液混合物输送至固液分离系统中，将碘单质从醋酸生产废水中分离出来；S3、通过乙醛转化单元将醋酸生产废水中的乙醛转化为醋酸；S4、经过步骤S3转化的液体输送至纯化系统，以提取出其中的醋酸；液体经过脱轻单元、脱杂单元和提浓单元的处理，提取出液体中的醋酸，并将废水转化为常规废水，处理后即可排放。本发明专利技术与现有工艺相比，减少了能量消耗，避免废气产生，降低处理成本，且碘单质与粗醋酸的回收能带来较大收益；处理后的废水能进入普通废水处理系统，避免了环境污染。污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺


[0001]本专利技术属于废水处理领域，特别是一种醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺。

技术介绍

[0002]目前我国醋酸年产量约800万吨，主流的生产技术是利用甲醇羰基化工艺进行生产，其中生成过程使用大量含碘催化剂（如氢碘酸，碘化铑等），这些催化剂分离后会存在塔底，需要加以回收。然而，除了易于回收的部分，仍有大量碘化物无法回收，这是就需要以废水的形式进行排放，同时因生成过程中亦会有其他副产物的产生，这类的醋酸生产废水中主要存在大量的碘化物与乙醛以及少量的甲醇与醋酸甲酯。
[0003]这些废水目前主要以燃烧法进行处理，以燃烧法进行处理不仅消耗大量的能量，与国家碳中和及碳达峰的战略目标大相径庭，并且燃烧法处理亦会产生大量的废气造成衍生废弃物的处理问题，同时此类废水中的高价值的化学品也无法进行回收。除了燃烧法外另有利用镀银材料将碘吸附的工艺，但是此类吸附工艺仅能针对低含量的碘进行处理，且处理量小成本高昂，无法为规模化的醋酸生产实际利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中所述的醋酸生产废水采用燃烧法进行处理时，高价值的化学品无法回收，且会产生废气和衍生废弃物，采用碘吸附的方法，仅能对低含量的碘进行处理，成本高昂，无法规模化生产等问题，提供一种能够解决前述问题的醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：醋酸厂废水资源化回收处理工艺，其包括以下步骤：S1、通过碘化物转化单元将醋酸生产废水中的碘化物转化为碘单质；S2、将步骤S1转化后的固液混合物输送至固液分离系统中，将碘单质从醋酸生产废水中分离出来；S3、通过乙醛转化单元将醋酸生产废水中的乙醛转化为醋酸；S4、经过步骤S3转化的液体输送至纯化系统，以提取出其中的醋酸；纯化系统包括脱氢单元、脱杂单元和提浓单元，纯化过程包括以下步骤：a、经步骤S3转化的液体输送至脱轻单元，经脱轻处理后脱轻塔顶部的轻组分进入脱杂单元，经脱轻处理后脱轻塔底部的重组分进入提浓单元；b、进入脱杂单元中的液体，经过脱杂单元处理后脱杂单元顶部的轻组分输送至步骤S1的碘化物转化单元中，经脱杂单元处理后脱杂单元底部的重组分输送至醋酸回收容器中；C、进入提浓单元的液体经过提浓单元提浓处理后得到的酸液输送至醋酸回收容器中，其余的废水能输送至工厂常规废水池，处理后即可排放。
[0006]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，在步骤S1中所述的碘化物转化单元中，向醋酸生产废水中加入氧化剂，使碘化物转化为碘单质，其中氧化剂与废水中乙醛的氧化还原当量比介于0.5～2.5之间，碘化物转化单元的温度设置在4～60℃之间，于常压或微压下反应10～240min，使废水中的碘化物转化为碘单质。通过控制碘化物转化单元中的温度、压力以及氧化剂与废水的氧化还原当量比，能使废水中的氧化剂最大程度转化为碘单质，使碘单质的回收率更高，通过这种设置，能使碘单质的回收率达到93%以上。
[0007]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，所述的氧化剂包括过氧化氢、分子氧、臭氧、次氯酸钠中的任意一种或几种。这几种氧化剂都能与废水中的碘化物发生氧化反应，生成固态的碘单质，使废水成为固液混合物，以便于通过后续的膜管过滤富集器将碘单质从废水中分离出来。
[0008]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，在步骤S2中所述的固液分离系统采用膜管过滤富集器和离心脱水处理工艺，先将步骤S1处理后的固液混合物输入膜管过滤富集器中，膜管过滤富集器的截面积介于0.1～10m2，膜管过滤富集器的孔径介于0.5～100微米，膜管过滤富集器温度介于
‑
25～45℃，富集后得到的固液混合物进入离心干燥器，离心干燥器离心机转速介于100～7000转/分钟，离心干燥器离心夹套的温度介于
‑
20～45℃，离心干燥后得到干燥的碘单质，膜过滤富集器处理后的澄清滤液输送至后续的处理设备中进一步处理。通过膜管过滤富集器能将固液混合物中的固态的碘单质分离出来，再通过离心干燥器的处理，去除碘单质中附带的水分，收获干燥的碘单质。
[0009]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，步骤S2处理后的液体先输送至活性炭吸附塔中，对步骤S2处理后残留在液体中的碘进行吸附脱除，活性炭吸附塔液体质量空速介于5～50 g
废水
/g
AC
•
h，液体经过活性炭吸附塔处理后，输送至步骤S3的乙醛转化单元进行处理。通过设置活性炭吸附塔，能对残留在液体中的碘单质的小颗粒进行进一步的分离，以最大程度去除液体中的碘。前述的活性炭吸附塔液体质量空速单位中，g
废水
代表废水质量，g
AC
代表活性炭的质量。
[0010]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，步骤S3中，液体中的乙醛在转化单元中转化为醋酸，反应温度控制在20～95℃；反应时间为0.5～20h。通过控制转化单元中的温度和反应时间，能使乙醛最大限度的转化为醋酸，通过实验检测，本专利技术的乙醛转化率能达到99%以上。
[0011]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，步骤S3反应后的液体输送至活性炭塔中，对步骤S3处理后的液体中的碘进行吸附脱除，活性炭吸附塔液体质量空速介于5～50 g
废水
/g
AC
•
h，液体经过活性炭吸附塔处理后，输送至步骤S4的纯化系统中进行进一步处理。在乙醛转化为乙酸的过程中，残留在液体中的碘会被氧化生成碘单质，因而，在乙醛转化单元后面设置活性炭塔，能将产生的碘单质滤除掉。
[0012]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，步骤S4中，所述的脱轻单元中，操作温度为30～100℃，脱轻单元的塔板数为2～10块，脱轻单元操作回流比在1～10之间，脱轻单元填料包括拉西环、螺旋环、有隔板的瓷环、陶瓷波纹填料、金属波纹填料、木栅填料、金属丝网填料、瓷环、钢质填圈、鞍形填料、焦块、石英、玻璃弹簧中的一种或几种。通过设置脱轻单元，能将液体中的密度小的轻组分从脱轻单元的顶部分离出来，而这
部分轻组分主要包括液体中残留的乙醛和部分醋酸，使液体中的乙醛能被彻底分离掉，以便于后续的进一步纯化处理。
[0013]作为上述醋酸厂废水资源化回收处理工艺方案的进一步改进，步骤S4中，所述的脱杂单元操作温度为5～100℃，脱杂单元操作压力为0.06～0.15Mpa，脱杂单元理论塔板数介于1～10块；脱杂单元操作回流比在1～10之间；脱杂单元填料包括拉西环,螺旋环,有隔板的瓷环,陶瓷波纹填料,金属波纹填料,木栅填料,金属丝网填料,瓷环,钢质填圈,鞍形填料,焦块,石英，玻璃弹簧中的一种或几种。通过设置脱杂单元，能将脱轻单元中分离出来的轻组分进一步细分，其中乙醛的密度比醋酸更小，因而脱杂单元能将醋酸和乙醛分离开来，乙醛能从脱杂单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺，其特征在于：其包括以下步骤：S1、通过碘化物转化单元将醋酸生产废水中的碘化物转化为碘单质；S2、将步骤S1转化后的固液混合物输送至固液分离系统中，将碘单质从醋酸生产废水中分离出来，所述固液分离系统包括富集过滤单元和离心分离单元；S3、通过乙醛转化单元将醋酸生产废水中的乙醛转化为醋酸；S4、经过步骤S3转化的液体输送至纯化系统，以提取出其中的醋酸；纯化系统包括脱氢单元、脱杂单元和提浓单元，纯化过程包括以下步骤：a、经步骤S3转化的液体输送至脱轻单元，经脱轻处理后脱轻塔顶部的轻组分进入脱杂单元，经脱轻处理后脱轻塔底部的重组分进入提浓单元；b、进入脱杂单元中的液体，经过脱杂单元处理后脱杂单元顶部的轻组分输送至步骤S1的碘化物转化单元中，经脱杂单元处理后脱杂单元底部的重组分输送至醋酸回收容器中；C、进入提浓单元的液体经过提浓单元提浓处理后得到的酸液输送至醋酸回收容器中，其余的废水能输送至工厂常规废水池，处理后即可排放。2.根据权利要求1所述的醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺，其特征在于：在步骤S1中所述的碘化物转化单元中，向醋酸生产废水中加入氧化剂，使碘化物转化为碘单质，其中氧化剂与废水中乙醛的氧化还原当量比介于0.5～2.5之间，碘化物转化单元的温度设置在4～60℃之间，于常压或微压下反应10～240min，使废水中的碘化物转化为碘单质。3.根据权利要求2所述的醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺，其特征在于：所述的氧化剂包括过氧化氢、分子氧、臭氧、次氯酸钠中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工艺，其特征在于：在步骤S2中所述的固液分离系统采用膜管过滤富集器和离心脱水处理工艺，先将步骤S1处理后的固液混合物输入膜管过滤富集器中，膜管过滤富集器的截面积介于0.1～10m2，膜管过滤富集器的孔径介于0.5～100微米，膜管过滤富集器温度介于
‑
25～45℃，富集后得到的固液混合物进入离心干燥器，离心干燥器离心机转速介于100～7000转/分钟，离心干燥器离心夹套的温度介于
‑
20～45℃，离心干燥后得到干燥的碘单质，膜过滤富集器处理后的澄清滤液输送至后续的处理设备中进一步处理。5.根据权利要求1所述的醋酸厂废水中高价值化学品资源化利用工...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁鼎杰，胡宗贵，赵铁均，朱桂生，顾雄毅，邱海芳，曾涛，赵禄强，吴志明，宗张璋，靳阿祥，王晴晴，张敏志，徐顺，
申请(专利权)人：江苏集萃托普索清洁能源研发有限公司，
类型：发明
国别省市：