本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種工業(yè)堿性廢水循環(huán)再利用系統(tǒng),具體涉及一種苯甲醇、苯甲醛聯(lián)合生產(chǎn)并循環(huán)利用苯甲醛堿解產(chǎn)生的廢水的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
苯甲醛(Benzaldehyde)又名安息香醛、苯醛,是苯的氫被醛基取代后形成的有機(jī)化合物,也是苦扁桃油提取物中的主要成分。其主要用途有:1.制備月桂酸、月桂醛等,2.測(cè)定臭氧、酚、生物堿,3.作為香料,4.制備農(nóng)藥的中間體等。
苯甲醛的制備方法有:甲苯氯化再水解法、苯甲醇氧化法、甲苯直接氧化法等。目前國(guó)內(nèi)氯化芐生產(chǎn)企業(yè)副產(chǎn)物二氯化芐均能夠用于生產(chǎn)苯甲醛,由于副產(chǎn)物二氯化芐中含有少量氯化芐,需經(jīng)過堿解除去,防止因氯化芐和苯甲醛沸點(diǎn)相近(均在179℃左右),影響苯甲醛質(zhì)量。所以該工藝過程中一般采取提高反應(yīng)后純堿溶液濃度的方法來提高氯化芐的轉(zhuǎn)化率,降低粗品中氯化芐含量;然而,反應(yīng)產(chǎn)生苯甲醛廢水含純堿在5%左右,若不進(jìn)行廢水處理則會(huì)破壞環(huán)境,若直接對(duì)廢水進(jìn)行除鹽、堿處理則存在較大的資源浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種苯甲醛廢水的循環(huán)利用系統(tǒng),能夠?qū)Ρ郊兹U水進(jìn)行回收利用,減少生產(chǎn)成本,降低資源浪費(fèi),同時(shí),處理了苯甲醛廢水,保護(hù)環(huán)境。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種苯甲醛廢水的循環(huán)利用系統(tǒng),包括第一純堿溶液儲(chǔ)罐、第二純堿溶液儲(chǔ)罐、苯甲醛反應(yīng)裝置及苯甲醇反應(yīng)裝置,第一純堿溶液儲(chǔ)罐的出口連接第二純堿溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)口,第二純堿溶液儲(chǔ)罐的出口分別連接至苯甲醛反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口及苯甲醇反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口,苯甲醛反應(yīng)裝置的廢水出口連接至第一純堿溶液儲(chǔ)罐和第二純堿溶液儲(chǔ)罐之間的管線,第一純堿溶液儲(chǔ)罐中的高濃度純堿溶液流出后與來自苯甲醛反應(yīng)裝置產(chǎn)生的苯甲醛廢水進(jìn)行混合稀釋獲得低濃度純堿溶液,獲得的低濃度純堿溶液進(jìn)入第二純堿溶液儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存,第二純堿溶液儲(chǔ)罐中的低濃度純堿溶液分別進(jìn)入苯甲醛反應(yīng)裝置及苯甲醇反應(yīng)裝置。
第一純堿溶液儲(chǔ)罐中純堿溶液的濃度為12-15%,傳統(tǒng)工藝中,直接將第一純堿溶液儲(chǔ)罐中純堿溶液輸送至苯甲醇反應(yīng)裝置進(jìn)行堿解。本實(shí)用新型中添加了第二純堿溶液儲(chǔ)罐,并將苯甲醛反應(yīng)裝置中的苯甲醛廢水與第一純堿溶液儲(chǔ)罐中純堿溶液進(jìn)行混合稀釋,首先,由于苯甲醛廢水中含有5%左右的純堿,所以稀釋后的低濃度純堿溶液中的純堿的濃度降低較少,能夠既能夠滿足苯甲醛的生產(chǎn)需要,又能滿足苯甲醇的生產(chǎn)需要;其次,還充分利用了苯甲醛廢水中純堿,降低了純堿的使用量,防止了廢水亂排導(dǎo)致的環(huán)境污染;第三,由于苯甲醛反應(yīng)裝置中的氯化芐堿解成苯甲醇,使得廢水中含有少量的苯甲醇,通過稀釋純堿溶液,通入至苯甲醇反應(yīng)裝置中,還能增加苯甲醇的產(chǎn)率。
本實(shí)用新型中所述的第一純堿溶液儲(chǔ)罐、第二純堿溶液儲(chǔ)罐均為能夠儲(chǔ)存溶液的儲(chǔ)罐。
本實(shí)用新型中所述的苯甲醛反應(yīng)裝置為能夠使二氯化芐與純堿發(fā)生堿解反應(yīng)制備苯甲醛的反應(yīng)裝置。例如反應(yīng)釜、反應(yīng)器、多個(gè)反應(yīng)釜組成的反應(yīng)釜組或多個(gè)反應(yīng)器組成的反應(yīng)器組等。
本實(shí)用新型中所述的苯甲醇反應(yīng)裝置為能夠使氯化芐與純堿發(fā)生堿解反應(yīng)制備苯甲醇的反應(yīng)裝置。例如反應(yīng)釜、反應(yīng)器、多個(gè)反應(yīng)釜組成的反應(yīng)釜組或多個(gè)反應(yīng)器組成的反應(yīng)器組等。
本實(shí)用新型中所述的高濃度純堿溶液為濃度為12-15%(質(zhì)量)的純堿溶液。所述的低濃度純堿溶液為濃度為10.5-12%(質(zhì)量)的純堿溶液。
本實(shí)用新型中所述的苯甲醛廢水為二氯化芐與純堿發(fā)生堿解反應(yīng)制備苯甲醛后產(chǎn)生的廢水。
優(yōu)選的,包括中和裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,含鹽廢水進(jìn)入中和裝置。以去除所述含鹽廢水中的堿性物質(zhì)。該中和裝置中可以添加酸性物質(zhì),使之發(fā)生中和反應(yīng)以除去含鹽廢水中的堿性物質(zhì);也可以添加其他試劑,使之發(fā)生沉淀反應(yīng),也能夠去除含鹽廢水中的堿性物質(zhì)。
本實(shí)用新型中所述的含鹽廢水為氯化芐與純堿在苯甲醇反應(yīng)裝置中發(fā)生堿解反應(yīng)制備苯甲醇產(chǎn)生的廢水。
進(jìn)一步優(yōu)選的,所述中和裝置設(shè)有酸管線,酸性物質(zhì)通過酸管線進(jìn)入至中和裝置。通過酸堿中和反應(yīng)去除含鹽廢水中的堿性物質(zhì)。
優(yōu)選的,包括蒸發(fā)裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至蒸發(fā)裝置的入口,所述含鹽廢水進(jìn)入蒸發(fā)裝置。通過蒸發(fā)裝置將含鹽廢水中的水與溶質(zhì)進(jìn)行分離,能夠?qū)崿F(xiàn)水與溶質(zhì)無機(jī)鹽、無機(jī)堿的再利用。
進(jìn)一步優(yōu)選的,所述蒸發(fā)裝置設(shè)有回水管線,蒸發(fā)裝置蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線冷凝后流回至第一純堿溶液儲(chǔ)罐中。將苯甲醇廢水分離后的水通入至第一純堿溶液儲(chǔ)罐中進(jìn)行配置高濃度純堿溶液,以達(dá)到節(jié)約用水的目的。
進(jìn)一步優(yōu)選的,所述回水管線上設(shè)有冷凝器,蒸發(fā)裝置蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線先進(jìn)入冷凝器冷卻為冷凝水后再通過回水管線進(jìn)入第一純堿溶液儲(chǔ)罐。能夠保證快速將蒸汽冷凝為冷凝水。
優(yōu)選的,包括依次連接的中和裝置及蒸發(fā)裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,含鹽廢水進(jìn)入中和裝置除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置。在進(jìn)入蒸發(fā)裝置之前先進(jìn)行除堿,能夠防止蒸發(fā)含鹽廢水中的堿性物質(zhì)對(duì)蒸發(fā)裝置的腐蝕,從而增加該系統(tǒng)的使用壽命。
優(yōu)選的,包括依次連接的中和裝置及蒸發(fā)裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,含鹽廢水進(jìn)入中和裝置除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置,所述中和裝置設(shè)有酸管線,酸性物質(zhì)通過酸管線進(jìn)入至中和裝置。通過加酸實(shí)現(xiàn)酸堿中和,由于酸堿中和反應(yīng)能夠釋放熱量,從而對(duì)廢水進(jìn)行了預(yù)熱,減少了蒸發(fā)裝置的熱量損耗;同時(shí),由于酸堿中和反應(yīng)能夠?qū)⒊浞掷弥泻驮噭┲械年庪x子和堿中的陽(yáng)離子,并通過蒸發(fā)結(jié)晶回收獲得的中和反應(yīng)后獲得的鹽,形成副產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)原子的充分利用,增加本實(shí)用新型運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
優(yōu)選的,包括依次連接的中和裝置及蒸發(fā)裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,含鹽廢水進(jìn)入中和裝置除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置,所述蒸發(fā)裝置設(shè)有回水管線,蒸發(fā)裝置蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線冷凝后流回至第一純堿溶液儲(chǔ)罐中。將苯甲醇廢水分離后的水通入至第一純堿溶液儲(chǔ)罐中進(jìn)行配置高濃度純堿溶液,以達(dá)到節(jié)約用水的目的。
優(yōu)選的,包括依次連接的中和裝置及蒸發(fā)裝置,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,含鹽廢水進(jìn)入中和裝置除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置,所述中和裝置設(shè)有酸管線,所述蒸發(fā)裝置設(shè)有回水管線,蒸發(fā)裝置蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線冷凝后流回至第一純堿溶液儲(chǔ)罐中。
本實(shí)用新型中所述的中和裝置為能夠與暫時(shí)儲(chǔ)存含鹽廢水,并且能夠通過添加試劑去除含鹽廢水中堿性物質(zhì)的裝置。例如中和釜、中和池等。
本實(shí)用新型中所述的蒸發(fā)裝置為能夠?qū)}廢水進(jìn)行加熱使對(duì)含鹽廢水中的水蒸發(fā)的裝置。例如蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等。優(yōu)選多效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器。
本實(shí)用新型中所述的多效蒸發(fā)器為多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)的蒸發(fā)系統(tǒng),前一蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時(shí)所產(chǎn)生的二次蒸汽用作后一蒸發(fā)器的加熱蒸汽。采用該蒸發(fā)系統(tǒng)能夠多次重復(fù)利用熱能,顯著地降低熱能耗用量,從而大大降低了成本,也增加了效率。
本實(shí)用新型中所述的MVR蒸發(fā)器是采用MVR的蒸發(fā)系統(tǒng),其中,MVR是機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)(mechanical vapor recompression)的簡(jiǎn)稱,是利用蒸發(fā)系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二次蒸汽及其能量,經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮做功,提升二次蒸汽的熱焓,導(dǎo)進(jìn)冷卻塔,冷卻塔的冷卻水循環(huán)預(yù)熱物料。如此循環(huán)向蒸發(fā)系統(tǒng)提供熱能,從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。
優(yōu)選的,包括苯甲醇蒸餾塔和苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的物料出口連接至所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置的物料出口連接至所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醛廢水中的苯甲醛在苯甲醇反應(yīng)裝置積累后,隨著苯甲醇反應(yīng)裝置中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔經(jīng)過苯甲醇蒸餾塔分離后進(jìn)入苯甲醛蒸餾塔提純。既能實(shí)現(xiàn)苯甲醛廢水中含有的苯甲醛的回收,又能降低生產(chǎn)的苯甲醇的純度。
本實(shí)用新型中所述的苯甲醇蒸餾塔為能夠?qū)Ρ郊状歼M(jìn)行蒸餾分離的蒸餾塔。
本實(shí)用新型中所述的苯甲醛蒸餾塔為能夠?qū)Ρ郊兹┻M(jìn)行蒸餾分離的蒸餾塔。
本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型通過苯甲醇和苯甲醛聯(lián)合生產(chǎn),將苯甲醛堿解工序產(chǎn)生的廢水回收再利用,有效提高了苯甲醛堿解廢水中純堿的利用價(jià)值,苯甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水經(jīng)過脫鹽處理后用于配置純堿原料,實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用,按照2000噸/年苯甲醛和7000噸/年苯甲醇聯(lián)合生產(chǎn)裝置核算年可節(jié)約純堿費(fèi)用30萬元人民幣,節(jié)約用水7萬m3。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1.第一純堿溶液儲(chǔ)罐,2.第二純堿溶液儲(chǔ)罐,3.苯甲醛反應(yīng)裝置,4.苯甲醇反應(yīng)裝置,5.中和裝置,6.蒸發(fā)裝置,7.副產(chǎn)儲(chǔ)罐,8.冷凝器。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
一種苯甲醛廢水的循環(huán)利用系統(tǒng),如圖1所示,第一純堿溶液儲(chǔ)罐1、第二純堿溶液儲(chǔ)罐2、苯甲醛反應(yīng)裝置3、苯甲醇反應(yīng)裝置4及苯甲醇廢水處理系統(tǒng),第一純堿溶液儲(chǔ)罐的出口連接第二純堿溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)口,第二純堿溶液儲(chǔ)罐的出口分別連接至苯甲醛反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口及苯甲醇反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口,苯甲醛反應(yīng)裝置的廢水出口連接至第一純堿溶液儲(chǔ)罐和第二純堿溶液儲(chǔ)罐之間的管線,第一純堿溶液儲(chǔ)罐1中的濃度為12-15%(質(zhì)量)的純堿溶液流出后與來自苯甲醛反應(yīng)裝置3的苯甲醛廢水進(jìn)行混合稀釋獲得濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液,獲得的濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液進(jìn)入第二純堿溶液儲(chǔ)罐2進(jìn)行儲(chǔ)存,第二純堿溶液儲(chǔ)罐2中的濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液分別進(jìn)入苯甲醛反應(yīng)裝置3及苯甲醇反應(yīng)裝置4,苯甲醇反應(yīng)裝置中4的含鹽廢水進(jìn)入苯甲醇廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理。苯甲醇廢水處理系統(tǒng)包括中和裝置5、蒸發(fā)裝置6及副產(chǎn)儲(chǔ)罐7,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,所述中和裝置5設(shè)有酸管線,所述蒸發(fā)裝置6設(shè)有回水管線,所述含鹽廢水進(jìn)入中和裝置5與來自酸管線的鹽酸反應(yīng)除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置6,蒸發(fā)裝置6蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線冷凝后流回至第一純堿溶液儲(chǔ)罐1中用于配置濃度為12-15%(質(zhì)量)的純堿溶液,蒸發(fā)裝置6蒸發(fā)后獲得的氯化鈉進(jìn)入副產(chǎn)儲(chǔ)罐7。
包括苯甲醇蒸餾塔和苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置4的物料出口連接至所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置3的物料出口連接至所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置4中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置3中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醛廢水中的苯甲醛在苯甲醇反應(yīng)裝置4積累后,隨著苯甲醇反應(yīng)裝置4中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔經(jīng)過苯甲醇蒸餾塔分離后進(jìn)入苯甲醛蒸餾塔提純。
采用的苯甲醛反應(yīng)裝置3為反應(yīng)釜,采用的苯甲醇反應(yīng)裝置4為反應(yīng)釜組,采用的中和裝置為5為中和池,采用的蒸發(fā)裝置6為多效蒸發(fā)器。
對(duì)2000噸/年苯甲醛和7000噸/年苯甲醇聯(lián)合生產(chǎn)裝置進(jìn)行核算,年可節(jié)約純堿費(fèi)用30萬元人民幣,節(jié)約用水7萬m3。
實(shí)施例2
一種苯甲醛廢水的循環(huán)利用系統(tǒng),如圖2所示,第一純堿溶液儲(chǔ)罐1、第二純堿溶液儲(chǔ)罐2、苯甲醛反應(yīng)裝置3、苯甲醇反應(yīng)裝置4及苯甲醇廢水處理系統(tǒng),第一純堿溶液儲(chǔ)罐的出口連接第二純堿溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)口,第二純堿溶液儲(chǔ)罐的出口分別連接至苯甲醛反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口及苯甲醇反應(yīng)裝置的物料進(jìn)口,苯甲醛反應(yīng)裝置的廢水出口連接至第一純堿溶液儲(chǔ)罐和第二純堿溶液儲(chǔ)罐之間的管線,第一純堿溶液儲(chǔ)罐1中的濃度為12-15%(質(zhì)量)的純堿溶液流出后與來自苯甲醛反應(yīng)裝置3的苯甲醛廢水進(jìn)行混合稀釋獲得濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液,獲得的濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液進(jìn)入第二純堿溶液儲(chǔ)罐2進(jìn)行儲(chǔ)存,第二純堿溶液儲(chǔ)罐2中的濃度為10.5-12%(質(zhì)量)純堿溶液分別進(jìn)入苯甲醛反應(yīng)裝置3及苯甲醇反應(yīng)裝置4,苯甲醇反應(yīng)裝置中4的含鹽廢水進(jìn)入苯甲醇廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理。苯甲醇廢水處理系統(tǒng)包括中和裝置5、蒸發(fā)裝置6、副產(chǎn)儲(chǔ)罐7及冷凝器8,所述苯甲醇反應(yīng)裝置的廢水出口連接至中和裝置的入口,所述中和裝置5設(shè)有酸管線,所述蒸發(fā)裝置6設(shè)有回水管線,冷凝器8設(shè)置在回水管線上,所述含鹽廢水進(jìn)入中和裝置5與來自酸管線的鹽酸反應(yīng)除堿后進(jìn)入蒸發(fā)裝置6,蒸發(fā)裝置6蒸發(fā)后獲得的蒸汽通過回水管線先進(jìn)入冷凝器8冷卻為冷凝水后,再通過回水管線進(jìn)入第一純堿溶液儲(chǔ)罐1中用于配置濃度為12-15%(質(zhì)量)的純堿溶液,蒸發(fā)裝置6蒸發(fā)后獲得的氯化鈉進(jìn)入副產(chǎn)儲(chǔ)罐7。
包括苯甲醇蒸餾塔和苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置4的物料出口連接至所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置3的物料出口連接至所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醇反應(yīng)裝置4中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔,所述苯甲醛反應(yīng)裝置3中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醛蒸餾塔,所述苯甲醛廢水中的苯甲醛在苯甲醇反應(yīng)裝置4積累后,隨著苯甲醇反應(yīng)裝置4中反應(yīng)后的物料進(jìn)入所述苯甲醇蒸餾塔經(jīng)過苯甲醇蒸餾塔分離后進(jìn)入苯甲醛蒸餾塔提純。
采用的苯甲醛反應(yīng)裝置3為反應(yīng)器,采用的苯甲醇反應(yīng)裝置4為反應(yīng)器組,采用的中和裝置為5為中和釜,采用的蒸發(fā)裝置6為MVR蒸發(fā)器。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,但并非對(duì)實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。