[发明专利]一种低浓度甲酸废水处理工艺

摘要

一种低浓度甲酸废水处理新工艺，它是将质量分数在0.1%～3%的低浓度甲酸废水雾化喷淋后喷淋至酯化-萃取塔内，喷淋密度为8～50m³/(m²·h)，雾化水滴在重力作用下在塔内上部填料中均匀分布，最终在高碳醇油相中自然沉降，沉降过程中与醇接触时间不低于120s，水中的甲酸被加热后与醇发生酯化反应，转化为相应的甲酸酯后萃取于油相，反应温度在85～105℃，反应温度由通入的水蒸气维持。除去甲酸的水继续下落至塔底水层，利用其热量预热初始甲酸废水，水层采出后供简单生化处理。将酯化萃取塔下部有机层采出至精馏塔减压精馏，将其中酯与醇分离，塔顶采出高纯度的酯，塔底的高温醇补充部分醇后送入酯化-萃取塔内循环利用。

主权项

一种低浓度甲酸废水的处理工艺，包括以下步骤：（1）将含有质量分数为0.1%～3%的低浓度甲酸废水通过预热管道（1）和甲酸废水换热器（15）预热后经雾化喷头喷淋装置（5）喷淋至酯化‑萃取塔（2），酯化‑萃取塔的上段设置填料层（3），中部通过蒸汽加热管道（13）通入生蒸汽加热醇，加快酯化反应速度，加热后醇温度保持在85～110℃，雾化喷头喷淋装置（5）的喷淋量为10～50m³/(m²·h)，雾滴在重力作用下向下运动并在酯化‑萃取塔（2）的填料层（3）内部均匀分布，喷淋量根据装置处理规模以及高碳醇保有量有所不同，高碳醇选择不溶于水的醇，高碳醇的加入量根据塔径大小而定，应占塔体积的1/2～2/3之间，需要完全浸没填料层（3），甲酸废水雾滴在填料中均匀分散，缓慢进入高碳醇液体内部后，在重力作用下向下沉降，水滴从进入油层顶部运动至油层底部，与高碳醇接触时间不低于120s，此过程中，水滴被醇迅速加热，水滴中的甲酸与周围醇充分接触发生酯化反应后进入油相，由于甲酸废水喷淋量远小于塔内的醇量，所以能够在塔内被迅速加热；同时由于醇的量远大于甲酸量，促进正反应平衡移动，加速了酯化反应速率；（2）处理后的甲酸废水从酯化‑萃取塔（2）底部水层（12）采出，采出量等于雾化装置喷淋量，底部采出的甲酸废水其中甲酸含量低于0.05%，通过废水采出管道（14）直接排放或者经过简单生化处理后排放；（3）酯化‑萃取塔（2）内中层油（4）通过泵（6）采出至分馏塔（7），油状物质中主要含有高碳醇、酯类以及极少量甲酸，在分馏塔（7）中将油层液体减压精馏，将酯与醇分离，精馏后酯类经过管道（8）采出，分馏塔塔底的醇通过管道（9）送至酯化‑萃取塔（2）循环使用，继续用于酯化萃取过程，过程中间损耗的醇通过补醇管道（10）补充。