一种糠醛生产废水综合处理利用工艺与方法

摘要

本发明公开了一种糠醛生产废水综合处理利用工艺与方法，包括粗馏塔底废水、粗糠醛分离水、精馏塔底废水、精馏塔清洗废水以及废水在蒸发器蒸发浓缩处理工艺与方法。粗馏塔底废水，经过沉淀和过滤后，一部分用泵打回拌酸罐用作拌酸用水循环利用；一部分用泵打回到水解反应釜，用作水解反应釜的补充用水循环利用；剩余部分用泵打到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用；粗糠醛分离水用泵全部回流至粗馏塔；精馏塔底废水与精馏塔洗涤水用泵全部打入到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回到糠醛生产过程中循环利用。本发明能实现糠醛生产废水全部得到综合利用，不产生二次污染，实现了糠醛工艺废水的零排放；实现糠醛生产节能降耗；糠醛生产的装置和废水处理装置的运行费用低；废水处理设备投资少。

说明书

技术领域

本发明属于工业生产废水处理技术领域，具体涉及一种糠醛生产的废水综合处理利用工艺，能实现糠醛生产中产生的废水的循环利用，并实现糠醛生产的废水零排放的一种方法。

背景技术

糠醛( 又名呋喃甲醛) 是一种淡黄色油状液体，是一种重要的有机化工溶剂和生产原料；广泛用于合成塑料、医药、农药等工业，用它直接和间接合成糠醇、马来酸酐、四氯呋喃、呋喃树脂、糠酮树脂等。

糠醛生产是以含丰富多聚戊糖的植物为原料，如玉米芯、葵花籽壳、麦秸、甘蔗渣、棉籽壳、油菜壳等，在催化剂( 5% 稀硫酸) 存在下进行高温加热，使多聚戊糖水解，然后在同样条件下，使戊糖脱水生产糠醛。糠醛生产主要由粉碎、输送、配酸和拌酸、水解、蒸馏、精制工序等几个工序组成。

糠醛生产工艺废水包括粗馏塔底废水、粗糠醛分离水、精制工艺脱水与精馏塔清洗废水：

（1）粗馏塔底废水：糠醛生产废水的主要来源是粗馏塔下的废水，废水中的 p H值为2.0 ～ 4.0，含有大量的有机酸，主要为醋酸，大约占废水总量的 2%～2.5% ，并有相当数量的高沸点有机物，其中甲基糠醛和萜烯类为 0.2%～0.3% ，糠醛为 0.05%。粗馏塔底废水产生量大约为糠醛产量的 15～30倍，粗馏塔底废水产生量与工艺参数及管理水平有关，例如水解釜压力与蒸汽耗量成反比，水解锅压力越小，粗馏塔底废水产生量越多；

（2）粗糠醛分离水：从粗馏塔出来的粗糠醛中还含有少量的水，由于比重不同，粗糠醛在分醛罐中出现醛水分层现象，在精馏前，需把这些分层水排放掉形成粗糠醛分离废水，由于该股废水中糠醛含量较高，可将分醛罐分离出来的粗糠醛分离水直接回流至粗馏塔中；

（3）精制工艺脱水：是精馏脱水工序产生的废水，由水蒸气和低沸物冷凝而得，该废水全部排入水蒸发器系统，经蒸发处理后回到糠醛生产中循环利用；

（4）精馏塔清洗废水：为了保证糠醛产品质量，防止高沸点树脂状物质因积累过多，而被醛气带入成品中，需对精馏塔进行清洗，从而产生清洗废水。

我国是糠醛生产大国，目前我国共有糠醛生产企业500多家，糠醛产量和质量均居世界前列。糠醛废水属高浓度、难降解有机废水，国内外目前糠醛废水的处理工艺和技术主要有中和法，萃取-精馏法，电渗析法，相转移技术，催化氧化法、生化法和人工湿地法等，综合看来存在废水不能全部得到综合利用，会产生二次污染，不能实现糠醛工艺废水的零排放，糠醛生产的装置和废水处理装置的运行费用高；废水处理设备投资高的等类问题。目前仍有相当一部分糠醛生产企业的三废处理不能满足国家环保治理的要求，废水虽经过处理，由于处理工艺的原因，不能实现零排放，对环境和地下水造成严重污染。随着我国环保治理力度的日益加强，糠醛生产企业的环保压力越来越大，三废污染治理问题依然是不少糠醛生产企业亟待深入和彻底解决的问题。

发明内容

本发明针对现有的糠醛生产中产生的粗馏塔底废水、粗糠醛分离水、精制工艺脱水、精馏塔清洗废水以及废水蒸发器蒸发浓缩液提供一种糠醛废水综合处理利用工艺与方法，能够使糠醛生产废水得到综合利用，不产生二次污染，实现了糠醛工艺污水的零排放。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种糠醛生产工艺，包括粉碎、输送、配酸拌酸、水解、蒸馏、醛水分离与糠醛精制工序，糠醛生产工艺流程示意和糠醛生产废水产生节点如图1中框1所示。糠醛生产废水的处理工艺流程示意如图1中框2内容所示，包括糠醛生产的粗馏塔底废水、粗糠醛分离水、精制工艺脱水与精馏塔清洗废水处理工艺，以及蒸发器浓缩液处理的废液处理工艺；对这5种废水根据废水的不同成分和工况分别处理，同时根据糠醛生产工艺的要求及时循环利用一部分废水；不能及时循环利用的另一部分废水再回薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中。

所述糠醛生产废水的综合处理利用工艺，包括粗馏塔底废水处理工艺，粗糠醛分离水处理工艺、精制工艺脱水处理工艺、精馏塔清洗废水处理工艺与蒸发器蒸发浓缩液处理工艺。

所述粗馏塔底废水处理工艺，为糠醛生产粗馏塔塔底排出的废水，废水中含有大量的醋酸、甲基糠醛和糠醛等；这部分废水经过沉淀和过滤后，一部分返回拌酸工序用作拌酸用水循环利用，一部分返回到水解工序，用作水解反应釜的补充用水循环利用，剩余部分到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中。

所述粗糠醛分离水处理工艺，为从粗馏塔蒸馏出来的粗糠醛中含有的少量的水，由于比重不同，粗糠醛在分醛罐中出现醛水分层现象，在进入精馏塔前，需把这些分层水排放掉形成粗糠醛分离废水，该股废水中糠醛含量较高，直接将该股废水全部回流至粗馏塔中补充用作粗馏塔塔液循环利用。

所述精制工艺脱水处理工艺，为精馏工艺脱水工序由水蒸气和低沸物冷凝而产生的废水，该废水全部排入到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用。

所述精馏塔清洗废水处理工艺，是为了保证糠醛产品质量，防止高沸点树脂状物质积累过多，被糠醛气带入到糠醛成品中，需对精馏塔进行定期清洗而产生清洗废水，该废水全部排入到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用。

所述的蒸发器蒸发浓缩处理工艺，为粗馏塔塔底排出的废水循环利用剩余部分、精制工艺脱水与精馏塔清洗废水排入到双效薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩，后回用到糠醛生产过程中。该双效薄膜蒸发器，一效蒸发器采用生产过程中产生的高温糠醛气对废水进行加热，既冷却了糠醛气，又解决了废水加热的热源，二效蒸发器采用一效蒸发器产生的蒸汽对废水进行加热。双效蒸发器根据自身操作要求，配合生产锅炉蒸汽的使用，不足的热量由锅炉蒸汽提供。双效蒸发器产生的蒸汽根据粗馏塔操作温度和压力的要求，用锅炉蒸汽在蒸汽混合器进行混合调节，供粗馏塔使用。双效蒸发器产生的浓缩液，加入氢氧化钠或碳酸钠，经脱色、蒸发、结晶，得到醋酸钠成品。浓缩液的蒸发液返回废水处理系统循环处理，浓缩液蒸发后残液循环使用。

本发明的有益效果是：

(1) 本发明能实现糠醛生产废水全部得到综合利用，不产生二次污染，实现了糠醛工艺废水的零排放；

(2) 本发明能实现糠醛生产节能降耗。废水中的醋酸实现循环使用，每吨糠醛可节约50－80kg硫酸的使用量；废水的循环利用，每吨糠醛节约约12-16吨新鲜水，并实现余热综合利用，实现节能；废水的循环利用，每吨糠醛产生的废水可回收糠醛约在 16-18kg；

(3) 本发明能实现糠醛生产的装置和废水处理装置的运行费用相对于其他污水处理方式运行费用低；

(4) 本发明能实现糠醛生产的废水处理装置相对于其他污水处理方式设备投资少。

附图说明

图1中框1内容所示为本发明的糠醛生产废水产生节点示意图，图1中框2内容所示为本发明糠醛生产废水的处理工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1框1内所示，一种糠醛生产废水综合处理利用工艺与方法，包括糠醛生产过程中粗馏塔塔底产生粗馏塔底废水、粗糠醛分离器产生粗糠醛分离水、精馏塔塔底产生精馏塔底废水、精馏塔清洗废水以及蒸发器蒸发浓缩处理利用工艺与方法。

所述粗馏塔底废水处理利用工艺与方法，是将糠醛生产粗馏塔经过蒸馏提出糠醛的含有大量的醋酸、甲基糠醛和糠醛等剩余液体，从粗馏塔塔底排出，经过沉淀和过滤后，一部分用泵打回配酸拌酸罐用作拌酸用水循环利用，一部分用泵打回到水解反应釜，用作水解反应釜的补充用水循环利用，剩余部分用泵打回薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用。

所述粗糠醛分离水处理工艺与方法，是将粗糠醛在醛水分离罐中出现的分层水从醛水分离罐中排放掉形成粗糠醛分离废水，由于该股废水中糠醛含量较高，直接将该股废水用泵全部回流至粗馏塔中，补充用作粗馏塔塔液循环利用。

所述精馏塔底废水处理工艺与方法，是将糠醛生产精馏塔中经过精馏提出糠醛的剩余液体，从精馏塔塔底排出，形成精馏塔底废水，该废水用泵全部打入到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用。

所述精馏塔清洗废水处理工艺与方法，是将精馏塔塔内积累积聚的高沸点树脂状物质，用高温蒸汽进行定期清洗而产生清洗废水从精馏塔塔底排出，该废水全部用泵打到薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩后回用到糠醛生产过程中循环利用。

所述蒸发器蒸发浓缩处理工艺与方法，是粗馏塔塔底排出的废水循环利用后的剩余部分、精馏塔底废水与精馏塔清洗废水用泵打入到双效薄膜蒸发器进行蒸发和浓缩，在双效蒸发器中，一效蒸发器采用生产过程中产生的高温糠醛气对废水进行加热，既冷却了糠醛气，又解决了废水加热的热源，二效蒸发器采用一效蒸发器产生的蒸汽对废水进行加热。双效蒸发器根据自身操作条件要求，与生产锅炉的蒸汽配合使用，不足的热量由锅炉蒸汽提供。双效蒸发器产生的蒸汽根据粗馏塔操作温度和压力的要求，用锅炉蒸汽在蒸汽混合器进行混合调节，供粗馏塔使用。双效蒸发器产生的浓缩液，加入氢氧化钠或碳酸钠，经脱色、蒸发、结晶，得到醋酸钠成品。浓缩液的蒸发液返回废水处理系统循环处理，浓缩液蒸发后残液循环使用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。