[发明专利]一种聚酯废水中回收乙二醇和乙醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工过程中，聚酯废水中有机物的回收与再利用的方法，特别涉及一种聚酯废水中回收乙二醇和乙醛的方法。

背景技术

在聚酯产业快速发展同时，大量的工业废水也随之产生，尤其是在重要的酯化反应过程中会产生大量的酯化废水，而由于这些酯化废水中含有乙醛、乙二醇、2-甲基-1,3-二氧环戊烷等有机物（其中易挥发组分乙醛占总有机污染物的50%左右），废水的COD（化学需氧量）浓度高达20000-30000mg/L，这不仅增加了废水的下游处理成本，同时也加剧了聚酯工业发展中所面临的资源、环境与效益之间矛盾激化。

目前，国内外对酯化废水的处理主要采用以下几种方式进行。

厌氧-好氧法处理该废水。但由于醛类物质毒性非常大，不利于细菌生长，导致生化方法处理效率较低，而且对于如此高COD值的废水，单独采用生物法处理不但投资费用高而且处理成本也很昂贵，企业负担重。

汽提后再焚烧的方法处理该废水。汽提后，COD值降到5000mg/L以下，然后将塔顶物料通入热煤炉进行焚烧，并综合利用其热能，但是焚烧生成的二氧化碳造成温室效应，燃烧不完全还会产生二次污染，而且焚烧要求安全系数相当高否则易发生爆炸，整体上来说焚烧这些有价值的有机物不是最经济的方式。

约翰·布朗德意志工程有限公司采用连续减压蒸馏（CN16854A），从而得到纯度很高的乙二醇，该方法费用较高，且能耗较大。

反渗透膜的方法（CN1301238C）回收酯化废水中乙二醇，该方法得到乙二醇的纯度较高但是不能将乙醛分离出来尤其是采用的反渗透膜都是从国外进口的，技术依赖性大，成本高。而且上述方法没有考虑到乙醛的回收，尤其是含量较大的副产物2-甲基-1，3-二氧戊环的对水污染或COD值的影响等问题。

近来，（CN1974508A）报道了汽提后通过催化离子交换来间歇处理2-甲基-1，3-二氧戊环副产物然后再分别处理回收乙醛和乙二醇等工艺回收酯化废水中乙二醇和乙醛的方法。该方法能够得到纯度很高的乙二醇，但是采用了水直接吸收乙醛蒸汽，造成工业用水加大而且得到的乙醛溶液浓度太低，需要后续处理，增加了处理成本，而且该方法是间歇的方法，尤其是引入了间歇酸催化处理副产物2-甲基-1，3-二氧戊环，由于酸的腐蚀性，这样对工业化设备要求很高，而且由于2-甲基-1，3-二氧戊环生成乙醛和乙二醇是一个可逆反应，在间歇处理完后，进去下一道工序难保乙醛和乙二醇不会再生成2-甲基-1，3-二氧戊环。

发明内容

为实现高纯度的乙醛及乙二醇回收，并进一步降低装置运行能耗，，本发明在前期申请（申请号201010602167.7）的基础上再进行大胆改进，进一步简化了工艺流程，达到了节能降耗的目的。

本发明提供的一种聚酯废水中回收乙二醇和乙醛的方法，其中乙二醇的回收是依据2-甲基-1，3-二氧戊环的分解原理进行回收。在处理废水过程中不断采出并回收高浓度乙醛和乙二醇，使2-甲基-1,3-二氧戊环在高温条件下的水解不断向正反应方向进行，最终水解完全。分解原理如下：

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种聚酯废水中回收乙二醇和乙醛的方法，是一个连续收集的过程，是通过以下的步骤实现的：

（1）从酯化单元乙二醇分离塔出来的酯化废水和蒸汽进入气提塔处理，在塔顶收集到的有机物气体与水蒸气进入乙醛精馏塔；

（2）经乙醛精馏塔处理后，在塔顶收集到高纯度乙醛，塔底废水则直接通过回流或单独走线再进入酯化单元的乙二醇分离塔，在分离塔内完成乙二醇和水及其他有机物的分离，回收得到的乙二醇直接进入酯化反应釜，继续进行酯化反应；

（3）从酯化分离塔顶出来的富集了有机物的酯化废水或蒸汽，再次进入气提塔循环处理。

所述步骤（1）中的气提塔需要添加热传质，优选热源为水蒸气，压力为0.1-1.0MPa，塔顶压力为0.1-1.0MPa，塔顶温度为60-140℃；塔底温度为80-160℃。

所述步骤（1）中的酯化废水包含了原有酯化水和新增有机组分含量的混合水，其COD不小于20000mg/L；所述在塔底收集到的气提废水是COD值小于3000mg/L的废水。在经过气提塔处理之后的废水，COD值小于3000mg/L，已经可以直接进行污水处理。

步骤（1）中所述的在塔顶收集到的有机物气体经冷凝后以液体方式用泵打进乙醛精馏塔，或者不经冷凝直接进入乙醛精馏塔。