[发明专利]含甲醛等低沸点有机物和高浓度无机盐废水资源化工艺

摘要

本发明涉及一种含甲醛等低沸点有机物和高浓度无机盐废水资源化工艺。本发明采用的主要设备是精馏塔和多效蒸发系统等，将含0.01%-10%、或更高浓度低沸点有机物和1%-40%或更高浓度的NaCl、或Na2SO4、或NH4Cl等无机盐的废水经过精馏系统和多效蒸发系统后，得到浓度较高的无机盐溶液和废水中的有机物，如甲醇、甲醛等。在此过程中，利用精馏过程中塔顶蒸汽和塔底料液的废热进行原料的预热和中间过程的加热，形成热耦合网络，使得处理单位质量的废水所需能耗比现有其它工艺大大减少。本工艺具有能耗低，效率高等突出优点。

主权项

一种含低沸点有机物和高浓度无机盐的废水资源化工艺，其特征是它包括下列步骤：步骤1. 热交换：将含0.01%‑10%、或更高浓度低沸点有机物和1%‑40%或更高浓度的NaCl、或Na2SO4、或NH4Cl无机盐或者将含有1%‑40%或更高浓度的Cl、或SO42‑、或NO3‑等无机酸根离子的废水原料由管道1进入废水中和储罐一V‑1中进行碱中和之后，由流体输送泵P‑1输送，分别经过换热器A E‑1、换热器B E‑2和C E‑3进行三次预热，换热器A E‑1的热源为中间储罐V‑2中的低温废水；换热器B E‑2的加热热源为第三极蒸发器T‑5的塔顶蒸汽；换热器C E‑3的加热热源为精馏塔T‑1的塔顶蒸汽；三级蒸发器E‑1、E‑2、E‑3的热源温度逐渐升高；步骤2.轻组分与溶液的分离： 经过三级预热的废水原料由管道三3进入常压精馏塔T‑1进行分离，塔顶蒸汽经过换热器C E‑3对原料预热后，部分由管道五5回流，其余物料由管道二十七27出料，该出料的组成为不含甲醛和无机盐的低沸点的有机物的水溶液，该水溶液再送入到常规精馏系统进行精细分离，获取不同组分的高纯度产品；其分离方法为常规技术，在此不再赘述；塔底物料为含无机盐和甲醛的水溶液，部分经过再沸器E‑4进行加热，部分由管道六6进行出料，再沸器E‑4的加热热源为加压精馏塔T‑2的塔顶蒸汽，这样，就实现了该废水的第一步分离，即甲醛、无机盐混合溶液与其他有机物的分离；步骤3. 甲醛与盐溶液的分离：常压精馏塔T‑1的塔底出料的料液由流体输送泵二P‑2，经过管道七7进入到加压精馏塔T‑2进行加压精馏，加压精馏塔T‑2的压力为2‑10 atm，塔顶为含甲醛30%‑37%的蒸汽，它经过精馏塔T‑1的再沸器和一级蒸发器T‑3的加热器后被冷凝，冷凝液一部分回流，一部分从管道十二12出料回收，加压精馏塔T‑2的塔底为含有甲醛浓度低于0.05%的无机盐废水，塔底再沸器的加热热源为0.8‑1.0MPa的生蒸汽，这样，就实现了该废水的第二步分离，即无机盐与甲醛的分离；步骤4. 水与盐的分离：加压精馏塔T‑2的塔底出料的料液，由流体输送泵三P‑3经过管道十四14进入三效蒸发系统（必要时可更多效）的第一级蒸发器T‑3、第二级蒸发器T‑4和第三级蒸发器T‑5进行蒸发，第一级蒸发器T‑3的加热热源为加压精馏塔T‑2的塔顶蒸汽，第二级蒸发器T‑4的加热热源为第一级蒸发器T‑3的塔顶蒸汽，第三级蒸发器T‑5的加热热源为第二级蒸发器T‑4的塔顶蒸汽，第一级蒸发器T‑3和第二级蒸发器T‑4蒸发器顶部的蒸汽（一般仅为含有微量有机物和水蒸气）分别用以加热下一效蒸发器，而后则冷凝为液体后进入储罐V‑2，三级蒸发器T‑3、T‑4和T‑5内的操作压力逐步降低，储罐V‑2则与真空系统相连；而T‑5顶部的蒸汽由于温度较低，只能用作废水原料的第一级预热之用；经过三效蒸发（必要时可更多效）后，第三级蒸发器T‑5的塔底为不含低沸点有机杂质的盐水浓缩液，它被送去冷却结晶获得无机盐产品，结晶后的母液则可再次被送回储罐一V‑1中循环，而储罐二V‑2中则仅为含微量有机物和水蒸汽的冷凝液，该冷凝液则可被送入到生化处理系统进一步深度达标处理。