[发明专利]从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置

说明书

本发明提供了一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置，涉及对苯二甲酸的氧化废液处理技术领域，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。该回收方法包括将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液；调节浓缩液的PH值至碱性并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体；将蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液；将溴化钠淡水溶液进行浓缩，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理，本发明能将废液中溶质进行回收，转化为具有高经济价值的产品盐，剩余的废液也更有利于后续处理排放。

技术领域

本发明涉及对苯二甲酸的氧化废液处理技术领域，尤其是涉及一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置。

背景技术

PTA(对苯二甲酸)是一种重要的化工原料，其生产过程包括氧化和精制两个过程。在氧化过程中，对原料PX(对二甲苯)进行氧化，以醋酸作为溶剂，醋酸钴、醋酸锰作为催化剂，溴化物作为助催化剂，PTA氧化尾气经适当处理后，得到含有大量碳酸氢钠及碳酸钠、溴化钠、醋酸钠、有机物及其他杂质的尾气处理废液。

目前，这种PTA废液由于含有大量污染物，不能直接排放，而是需要在投加大量的硫酸将废液中和后，送至生化系统进行处理，达标排放。对于PTA尾气废液的处理主要停留在前处理+调质+生化处理的达标阶段，这种处理方式除溴外，可以达到国家规定的排放标准，仅进行适当处理达标排放，会损失废液中大量可回收利用的高价值物料。PTA废液中含有大量的碳酸氢钠及碳酸钠、溴化钠等极具经济价值的物质，通过适当的工艺技术，对废水中的这些物质进行提取，不仅可以获得可观的经济价值，还可降低能耗以及减少二氧化碳排放等环境效益。以某年产250万吨/年PTA生产装置为例，产生的尾气处理废液约为210m³/h，其中含有约4.5吨碳酸钠/碳酸氢钠、约0.35吨溴化钠，仅这两项的经济价值每年超过亿元，同时每年可减少33000吨硫酸的消耗，减少15000吨二氧化碳的排放。

因此，如何解决现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题，已成为本领域人员需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，包括：

步骤S1：将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液；

步骤S2：调节所述浓缩液的PH值至碱性状态并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体；

步骤S3：将所述步骤S2中蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液；

步骤S4：将所述步骤S3中的所述溴化钠淡水溶液进行浓缩处理，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理。

进一步地，在步骤S1中，所述浓缩处理为电渗析处理，所述电渗析处理包括一级浓缩电渗析和二级浓缩电渗析，所述一级浓缩电渗析的浓缩液进入所述二级浓缩电渗析内进行处理，所述二级浓缩电渗析的淡化液送返至所述一级浓缩电渗析进行重新处理，所述一级浓缩电渗析的淡化液送至生化系统处理。

进一步地，在步骤S3中，所述母液进入所述特种纳滤处理之前，还包括步骤S301：将所述母液进行稀释且调节其PH值至酸性状态。