PTA废液焚烧灰渣分盐的方法技术

本申请涉及分离纯化技术领域，特别是PTA废液焚烧灰渣分盐的方法。PTA废液焚烧后产生的灰渣处理后配置为混盐溶液；混盐溶液送至反应罐，同时焚烧产生的烟气由反应罐中部通入，烟气中的二氧化碳和混盐溶液中的碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠晶体析出分离，分离晶体后的溶液再回送入溶解罐内去溶解灰渣，反应罐内的溴化钠一直累积，最终达到饱和状态后溴化钠在溶解罐的底部析出并分离。本申请的方法分离得碳酸钠晶体和溴化钠晶体纯度高，同时利用了烟气的热量且吸收了烟气中的二氧化碳，整个工艺环保经济且附加值高。个工艺环保经济且附加值高。个工艺环保经济且附加值高。

【技术实现步骤摘要】
PTA废液焚烧灰渣分盐的方法


[0001]本申请涉及分离纯化
，特别是PTA废液焚烧灰渣分盐的方法。

技术介绍

[0002]精对苯二甲酸(PTA)是重要的有机化工基础原料之一，主要用于生产聚酯纤维、聚酯薄膜等。PTA的生产一般以对二甲苯为原料，钴、锰为催化剂，在醋酸介质中进行空气氧化，生成粗对苯二甲酸(CTA)。对二甲苯的氧化反应是放热反应，需通过醋酸溶液及反应生成水蒸发带走热量。因此在氧化系统中，常压吸收塔、高压吸收塔、反应器冷凝器、氧化第一结晶器和溶剂汽提塔都会排放含有醋酸的废水。目前主要采用共沸精馏的方式，进行脱水回收醋酸，但这种方法存在能耗高的缺点。
[0003]在PTA精制工段，将来自氧化工序的CTA与工艺水混合成浆料，经升温、加压，使对苯二甲酸(TA)全溶于水，溶液在高温高压下，通过高压加氢装置，在钯/碳固定床催化剂作用下，使其中的对羧基苯甲醛(4
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CBA)加氢变为对甲基苯甲酸(PT Acid)，再通过重结晶、分离和干燥，得到合格的PTA精制产品。在精制过程中排出大量的废水，PTA精制废水含有多种有机酸，例如TA、PT Acid、苯甲酸(BA)等，其中以TA、PT Acid的含量最高。
[0004]目前多采用多级蒸发浓缩工艺，浓缩液的成份如下表所示：序号物料单位数值范围1水wt%30～502CODmg/L30000～600003TOCmg/L10000～300004SSmg/L100～5005醋酸mg/L3000～80006甲苯mg/L10～607间苯二甲酸mg/L0～208钠离子mg/L5000～200009溴离子mg/L1000～400010钴离子mg/L10～50浓缩液含有大量的水且含有一定的可燃有机物和微量的金属元素，其可通过TO炉进行焚烧，烟气通过各级收集设备收集烟气中的灰渣后排向大气，整个流程产生的灰渣主要含有碳酸钠和溴化钠。
[0005]现有技术利用碳酸钠和溴化钠两者不同的溶解度，冷却结晶，通过离心机进行分离提纯。经过多级分离，最终分别收集得到碳酸钠和溴化钠。但是碳酸钠和溴化钠的溶解度相差不大，析出的碳酸钠晶体和溴化钠晶体很难达到非常高的纯度。对于纯度不够的碳酸钠晶体，通常则会采用氢溴酸来提高碳酸钠浓度。
[0006]例如，公开号：CN115028178B，名称：一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺，本专利技术公开的系统包括预处理模块、蒸发结晶模块以及冷却结晶模块，预处理模块用以
过滤废水中的杂质得到溴化钠和碳酸钠混合溶液，蒸发结晶模块用以将溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系加热至蒸发温度并持续蒸发浓缩，析出碳酸钠结晶，并得到含溴化钠和碳酸钠的母液，冷却结晶模块用以将含溴化钠和碳酸钠的母液冷却至冷却温度并析出溴化钠晶体。然而本专利技术获得的产品纯度不高，更为重要的是工业级碳酸钠的价格仅约1500元/吨，而作为其杂质的溴化钠价格高达数万元/吨，较低的碳酸钠纯度使回收收益降低约17%。
[0007]再例如公开号：CN112811444B，名称：一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，本专利技术将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器除去金属及其它不溶物，得到的滤液采用蒸发结晶法分离得到一水碳酸钠晶体，母液采用置换法除去碳酸钠后再用蒸发结晶法分离得到溴化钠晶体。本专利技术采用蒸发结晶法分离回收PTA锅炉灰渣中碳酸钠和溴化钠，工艺流程简单，操作条件简便、稳定，便于工业化；本专利技术回收得到的高纯度碳酸钠和溴化钠能够满足工业级产品的质量要求，可直接回收套用或作为副产品出售，既达到了处理废渣废水的目的，满足了当前环保形势的要求，且能够变废为宝，实现了盐的资源化，提高了工厂的效益。但其置换时需要用到价格昂贵的HBr，此工艺虽然提高了溴化钠的纯度，但是成本代价也较高，且碳酸钠的纯度无法提高，碳酸钠中仍含有大量溴化钠。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的技术问题，为此，本申请提出了PTA废液焚烧灰渣分盐的方法。
[0009]本申请提出的PTA废液焚烧灰渣分盐的方法，所述PTA废液焚烧后产生的灰渣冷却、过滤，去除不溶物后送至溶解罐5，同时向溶解罐5中加入除盐水2形成混盐溶液，混盐溶液后送至反应罐7，同时焚烧产生的排烟尾气3由反应罐7中部通入，反应罐7底部析出碳酸氢钠结晶，分离得到的碳酸氢钠晶体送入热解罐8，碳酸氢钠被加热分解为碳酸钠和二氧化碳，分离碳酸钠晶体后余下的溶液再回送入溶解罐5，随着溶液于溶解罐5和反应罐7间来回的循环，溴化钠浓度升高并析出溴化钠晶体，后送入溴化钠收集罐6；所述溶解罐5和反应罐7通过第一换热器11交换热量，反应罐7和热解罐8通过第二换热器12交换热量；所述溶解罐5的顶部温度控制为25～30℃，溶解罐5的底部温度控制为60～80℃，所述反应罐7的底部温度控制在30～40℃，反应罐7的顶部温度控制在80～100℃。
[0010]特别的，所述第一换热器11包括设于溶解罐5内的第一换热管111、设于反应罐7内的第二换热管112，第一换热管111出口和第二换热管112进口由第一中间连接管113连接，第二换热管112出口与第一换热管111进口由第二中间连接管114连接，第一换热管111内流动的介质由溶解罐5中下部进入，后通过第一换热管111向溶解罐5的中上部方向流动，第一换热管111中的介质在流动过程中与溶解罐5中的溶液交换热量，第二换热管112内流动的介质由反应罐7中下部进入，后通过第二换热管112向反应罐7的中上部方向流动，第二换热管112中的介质在流动过程中与反应罐7中的溶液交换热量。
[0011]特别的，所述第一中间连接管113中设有第一缓存罐13和第一循环泵14。
[0012]特别的，所述第二换热器12包括设于反应罐7内的第三换热管121、设于热解罐8内的第四换热管122，第三换热管121出口和第四换热管122进口由第三中间连接管123连接，第四换热管122出口与第三换热管121进口由第四中间连接管124连接，第三换热管121内流
动的介质由反应罐7中下部进入，后通过第三换热管121向反应罐7的中上部方向流动，第三换热管121中的介质在流动过程中与反应罐7中的溶液交换热量，第四换热管122内流动的介质由热解罐8中上部进入，后通过第四换热管122向热解罐8的中下部方向流动，第四换热管122中的介质在流动过程中与热解罐8中的溶液交换热量。
[0013]特别的，所述第三中间连接管123中设有第二循环泵15和第二缓存罐16。
[0014]特别的，所述溶解罐5、反应罐7以及热解罐8的顶部和底部分别设有温度监测设备。
[0015]特别的，所述灰渣为PTA浓缩废液焚烧所产生，灰渣用冷渣机冷却并通过滤网过滤去除不溶物，后从溶解罐5顶部送入，20℃除盐水由溶解罐5中上部送入，除盐水溶解灰渣形成饱和或近饱和的混盐水溶液。
[0016]特别的，所述混盐水溶液由溶解罐5中下部通出后由反应罐7的中下部送入，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. PTA废液焚烧灰渣分盐的方法，其特征在于：所述PTA废液焚烧后产生的灰渣冷却、过滤，去除不溶物后送至溶解罐（5），同时向溶解罐（5）中加入除盐水（2）形成混盐溶液，混盐溶液后送至反应罐（7），同时焚烧产生的排烟尾气（3）由反应罐（7）中部通入，反应罐（7）底部析出碳酸氢钠结晶，分离得到的碳酸氢钠晶体送入热解罐（8），碳酸氢钠被加热分解为碳酸钠和二氧化碳，分离碳酸钠晶体后余下的溶液再回送入溶解罐（5），随着溶液于溶解罐（5）和反应罐（7）间来回的循环，溴化钠浓度升高并析出溴化钠晶体，后送入溴化钠收集罐（6）；所述溶解罐（5）和反应罐（7）通过第一换热器（11）交换热量，反应罐（7）和热解罐（8）通过第二换热器（12）交换热量；所述溶解罐（5）的顶部温度控制为25～30℃，溶解罐（5）的底部温度控制为60～80℃，所述反应罐（7）的底部温度控制在30～40℃，反应罐（7）的顶部温度控制在80～100℃。2.根据权利要求1所述的PTA废液焚烧灰渣分盐的方法，其特征在于：所述第一换热器（11）包括设于溶解罐（5）内的第一换热管（111）、设于反应罐（7）内的第二换热管（112），第一换热管（111）出口和第二换热管（112）进口由第一中间连接管（113）连接，第二换热管（112）出口与第一换热管（111）进口由第二中间连接管（114）连接，第一换热管（111）内流动的介质由溶解罐（5）中下部进入，后通过第一换热管（111）向溶解罐（5）的中上部方向流动，第一换热管（111）中的介质在流动过程中与溶解罐（5）中的溶液交换热量，第二换热管（112）内流动的介质由反应罐（7）中下部进入，后通过第二换热管（112）向反应罐（7）的中上部方向流动，第二换热管（112）中的介质在流动过程中与反应罐（7）中的溶液交换热量。3.根据权利要求2所述的PTA废液焚烧灰渣分盐的方法，其特征在于：所述第一中间连接管（113）中设有第一缓存罐（13）和第一循环泵（14）。4.根据权利要求1所述的PTA废液焚烧灰渣分盐的方法，其特征在于：所述第二换热器（12）包括设于反应罐（7）内的第三换热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩然，葛晓岚，何春晓，张相，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：