本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領域,特別涉及一種順丁烯二酸酐廢水處理方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,我國的順丁烯二酸酐(簡稱順酐)生產(chǎn)裝置主要是苯法裝置和正丁烷法裝置,特別是正丁烷法生產(chǎn)裝置的蒸汽抽真空和有機溶劑的串級萃取裝置產(chǎn)生的廢水,鹽分高有機物含量高而且含有酯類的有機溶劑,cod高達50000mg/l。此廢水如果直接排放會對周圍環(huán)境造成較大污染,但是處理難度較大,采用如電化學氧化處理、光催化氧化處理等方法都無法取得滿意的效果,如果采用傳統(tǒng)焚燒法,需要消耗較多的燃料氣,經(jīng)濟上不合理;采用單一的濕式氧化法雖然可以起到一定的效果,但是cod含量仍然偏高,且過程產(chǎn)生的廢氣不易處理,采用多效蒸發(fā)法和氣浮法又產(chǎn)生很多固廢。在其它廢水領域,如mto廢堿液、印染行業(yè)的高濃度有機廢水處理方面,一般采取濕式氧化法進行預處理,但仍然會伴隨有廢氣的產(chǎn)生。如果采用本發(fā)明的工藝方法,處理效果更好,且不產(chǎn)生有毒有害廢氣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于順丁烯二酸酐廢水處理裝置,實施簡便、占地少、能耗低、工程量小、投資低;且不產(chǎn)生廢氣和固體廢棄物。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種順丁烯二酸酐廢水處理方法,包括:經(jīng)增壓泵增壓后的廢水經(jīng)過兩次換熱進入汽提氧化設備上段底部;在溫度為150℃-220℃的條件下,廢水催化劑的催化作用下進行反應;在廢水進入所述汽提氧化設備上段的同時,空氣在空氣壓縮機的作用下進入汽提氧化設備下段;廢水自上而下,空氣及加熱用蒸汽自下而上,氣體和液體逆流接觸,進行汽提氧化反應,反應時間為1-3小時;進行汽提氧化反應后的氣液進入氧化塔頂分離罐進行分離;經(jīng)氧化塔頂分離罐分離后的液體經(jīng)泵增壓后進入汽提氧化設備下段,氣體經(jīng)部分冷卻然后再經(jīng)換熱器升溫后進入氣體催化氧化段;氣體在溫度為200℃-350℃之間在催化氧化段進行催化氧化反應,生成氮氣、二氧化碳、水以及氧氣;氣體在催化氧化段進行催化氧化反應后的物質(zhì)經(jīng)換熱器進行降溫至常溫,然后進入氣液分離罐進行氣液分離;經(jīng)所述氣液分離罐分離出的氣體在壓控閥的作用下排向大氣,液體與汽提氧化設備的液體一起排出裝置;其中,所述催化劑為貴金屬系列催化劑、稀土金屬氧化物催化劑、稀土金屬氧化物催化劑添加少量貴金屬以及可溶性還原態(tài)過渡金屬鹽催化劑添加少量稀土元素制作的催化劑;
其中,所述催化劑可以為銀催化劑、鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑中的一種或多種。
其中,所述催化劑為鉑催化劑。
其中,所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑、鈀、銠、銀、釕中的一種或多種。
其中,所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑。
其中,所述催化劑為以mno、feso4或cuso4為基本催化劑加入少量的鑭和鈰,其中所述鑭和鈰可任意比例。
其中,所述催化劑為以mno(一氧化錳)為基本催化劑加入少量的鑭和鈰,其中錳:(鈰/鑭)=5:5(2/1)。
如上,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的技術(shù)效果:1.處理后所排氣體不含有機烴、硫化物等有害氣體,可以直接排向大氣;
2.本發(fā)明催化劑催化效果較好,活性流失慢,加快了催化反應,且不需要經(jīng)常更換催化劑;
3.通過本發(fā)明的廢水處理方法處理的污水不產(chǎn)生固體廢棄物。
4.通過本發(fā)明的污水處理方法處理后的污水cod去除率達到90%以上,且能提高污水的可生化性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種順丁烯二酸酐廢水處理方法使用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
汽提氧化設備1;氧化塔頂分離罐2;多個換熱器3;氣體催化氧化設備4;氣液分離罐5;汽提氧化設備上段6;汽提氧化設備下段7;冷卻器8;排水口9;進水口10;進氣口11;空氣壓縮機12。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了,下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖,對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外,在以下說明中,省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
一種順丁烯二酸酐廢水處理方法,包括:經(jīng)增壓泵增壓后的廢水經(jīng)過兩次換熱進入汽提氧化設備上段底部;在溫度為150℃-220℃的條件下,廢水催化劑的催化作用下進行反應,該溫度范圍可以為150℃-200℃,最優(yōu)的反應溫度為200℃,在該溫度下,反應效果最快。在廢水進入所述汽提氧化設備上段的同時,空氣在空氣壓縮機的作用下進入汽提氧化設備下段;廢水自上而下,空氣及加熱用蒸汽自下而上,氣體和液體逆流接觸,進行汽提氧化反應,反應時間為1-3小時;進行汽提氧化反應后的氣液進入氧化塔頂分離罐進行分離;經(jīng)氧化塔頂分離罐分離后的液體經(jīng)泵增壓后進入汽提氧化設備下段,氣體經(jīng)部分冷卻然后再經(jīng)換熱器升溫后進入氣體催化氧化段;氣體在溫度為200℃-350℃之間在催化氧化段進行催化氧化反應,生成氮氣、二氧化碳、水以及氧氣;氣體在催化氧化段進行催化氧化反應后的物質(zhì)經(jīng)換熱器進行降溫至常溫,然后進入氣液分離罐進行氣液分離;經(jīng)所述氣液分離罐分離出的氣體在壓控閥的作用下排向大氣,液體與汽提氧化設備的液體一起排出裝置;其中,所述催化劑為貴金屬系列催化劑、稀土金屬氧化物催化劑、稀土金屬氧化物催化劑添加少量貴金屬以及可溶性還原態(tài)過渡金屬鹽催化劑添加少量稀土元素制作的催化劑;
進一步的,所述催化劑可以為銀催化劑、鉑催化劑、鈀催化劑和銠催化劑中的一種或多種。
進一步的,所述催化劑為鉑催化劑。
進一步的,所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑、鈀、銠、銀、釕中的一種或多種。
進一步的,所述催化劑為以ceo2為基本催化劑加入少量的鉑。
進一步的,所述催化劑為以mno、feso4或cuso4為基本催化劑加入少量的鑭和鈰,其中所述鑭和鈰可任意比例。
進一步的,所述催化劑為以mno(一氧化錳)為基本催化劑加入少量的鑭和鈰,其中錳:(鈰/鑭)=5:5(2/1),經(jīng)試驗,該催化劑的效果最佳,比常見催化劑的反應速度快1-2倍。
如圖1所示,本發(fā)明的順丁烯二酸酐廢水處理方法所使用的裝置包括:汽提氧化設備、氧化塔頂分離罐2、多個換熱器3、氣體催化氧化設備4、氣液分離罐5;
所述汽提氧化設備分為兩段,包括:汽提氧化設備上段6、汽提氧化設備下段7;所述氧化塔頂分離罐2與所述汽提氧化設備上段6通過管道連通;同時,所述氧化塔頂分離罐2與所述汽提氧化設備下段7通過管道連通;所述氣體催化氧化設備4分為三段并列式設置在固定床反應器,包括:用于開車及反應溫度維持的固定床反應器、用于反應溫度控制調(diào)節(jié)的第一固定床反應器以及用于反應溫度控制調(diào)節(jié)的第二固定床反應器;所述氧化塔頂分離罐2通過管道與所述氣體催化氧化設備4連通;所述氧化塔頂分離罐2與所述氣體催化氧化設備4之間設置有換熱器3;所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5通過管道連通;所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5之間設置有換熱器3;所述氣體催化氧化設備4與所述氣液分離罐5之間設置有冷卻器8;所述汽提氧化設備的排水口9與所述氣液分離罐5的排水口9為一個排水口9。
進一步的,所述廢水處理設備還包括:用于污水通過的進水口10;所述進水口10處設置有增壓泵;所述進水口10與所述汽提氧化設備上段6連通;所述進水口10與所述汽提氧化設備上段6之間設置有換熱器3。
進一步的,所述汽提氧化設備上段6底部設置有催化劑床層。
進一步的,所述廢水處理設備還包括:用于空氣進入的進氣口11;所述進氣口11出設置有空氣壓縮機12;所述進氣口11與所述汽提氧化設備下段7連通;所述進氣口11與所述汽提氧化設備上段6之間設置換熱器3。
進一步的,所述氣液分離罐5的汽體排放口處設置有壓控閥。
進一步的,所述汽提氧化設備下段7的頂部設置有填料段;與所述填料段進口處連通的設置有進料泵。
實施例1
以本發(fā)明中的廢水處理方法對cod為5萬多mg/l呈黃褐色、酸臭的順丁烯二酸酐廢水進行處理為例,在進行了本發(fā)明中的上述處理步驟,所排出的水無色無味,cod值小于1000mg/l且排出的廢氣主要成分為氮氣、水、二氧化碳及少量氧氣,處理后的廢水bod升高,可生化性好
以處理1噸的上述廢水為例,電耗不大于20kw,中壓蒸汽耗量不大于120kg/h,循環(huán)水耗量不大于15t/h,因此可知,該方法的消耗較少,節(jié)省能源。
如上,本發(fā)明提供的廢水處理方法最終所排出的氣體不含任何有機烴、硫化物等有害氣體,且本發(fā)明催化劑催化效果較好,活性流失慢,加快了催化反應,且不需要經(jīng)常更換催化劑,同時本發(fā)明的運行能耗低、投資少,適合大多數(shù)工廠使用,且不產(chǎn)生任何的固體廢棄物。
應當理解的是,本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理,而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外,本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。