过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法.pdf

本发明涉及一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，主要解决现有技术中中和反应静置沉降时间长、萃取脱酚率低、简单蒸馏丙酮脱除率低的问题。本发明通过采用一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，通过“中和-萃取-精馏-蒸发-结晶”等步骤，进行连续中和反应，高效萃取分离，连续精馏分离等技术手段，回收了苯酚、丙酮、乙醇、硫酸钠等有用组分的技术方案较好地解决了上述问题，可用于过氧化二异丙苯DCP装置废水处理中。

权利要求书
1.  一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，DCP废水(5)与硫酸(6)一起加入中和釜(23)发生中和反应，中和反应后的物料(7)进入油水分离聚集器(24)进行连续油水分离，形成的包括苯酚的油层(9)回收利用，形成的水层(8)和含脱酚剂的有机溶液(10)在废水沉降槽(25)进行逆流萃取脱除苯酚，废水沉降槽(25)中形成的含脱酚剂的有机溶液(11)进入碱液沉降槽(26)进行碱洗和反萃取，碱液沉降槽(26)中形成的酚钠废碱液(13)返回送入中和釜(23)酸析处理，碱液沉降槽(26)中形成的包括脱酚剂的有机溶液(12)返回进入废水沉降槽(25)；废水沉降槽(25)中形成的脱酚后的废水(15)经碱洗后在废水槽(27)调合，调合后的废水(17)送废水精馏塔(23)连续汽提，塔顶流出包括乙醇、丙酮的有机物组分回收再利用，塔釜流出的废水(19)送入蒸发器(29)进行蒸发处理，蒸发器(29)中得到的净化处理后的废水(20)去废水处理厂，蒸发器(29)中得到的高浓度硫酸钠(21)去结晶器(30)结晶，经离心分离、洗涤得到固体硫酸钠晶体(22)。

2.  根据权利要求1所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述DCP废水(5)包括氧化废碱液(1)、回异废碱液(2)、缩合废碱液(3)、含醇废水(4)以及酚钠废碱液(13)，所述DCP废水(5)中含有0.2～10×104mg/l的苯酚、1～10×103mg/l的丙酮、1～10×103mg/l的乙醇、3～4wt％的NaOH、1～7×105mg/l的CODcr，pH＝13～14。

3.  根据权利要求1所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述脱酚剂为N-503。

4.  根据权利要求1所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述中和釜的操作条件为：温度55～65℃，pH为1.5～4.0，中和釜出口物料控制温度在60～70℃之间；废水沉降槽(25)中的逆流萃取级数为6～8级，碱液沉降槽(26)中的反萃取级数为3～5级，pH为9.5～11.0。

5.  根据权利要求1所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述废水蒸馏塔(23)的操作条件为：顶压0.000～0.005MPaG，顶温80～102℃，釜温90～105℃，回流比0.5～2.4。

6.  根据权利要求5所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述废水蒸馏塔(23)的操作条件为：顶压为0.000～0.001MPaG，顶温为86～96℃，釜温为94～ 101℃，回流比为1.1～1.8。

7.  根据权利要求1所述过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，其特征在于所述蒸发器(29)的操作条件为：压力0.001～0.008MPaG，温度30～50℃；结晶器(30)的操作条件为：压力0.001～0.008MPaG，温度30～50℃。

说明书过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法
技术领域
本发明涉及一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法。
背景技术
过氧化二异丙苯(DCP)生产过程中所产生废水主要来自以下几个部分：①异丙苯原料在氧化反应前需脱除苯酚和有机酸，脱除的苯酚和有机酸进入氧化废碱液；②过氧化氢异丙苯CHP提浓回收异丙苯和DCP提浓回收异丙苯以及二甲基苄醇CA精制回收异丙苯过程中，残余的苯酚和有机酸进入回异废碱液；③中和缩合反应使用酸性催化剂产生的缩合废碱液；④使用溶剂N-503反萃取脱酚再生过程中生成的酚钠废碱液；⑤酒精精馏塔塔釜流出的含醇废水。上述废水中均含有酚钠，通常采用酸析的方法分离出苯酚。此外废水中还含有丙酮、乙醇等易挥发物质，相对挥发度较大，也考虑分离回收。由此，降低了废水中有机杂质的含量，改善了水质。
CN201310080085.4涉及一种高浓度废水的预处理方法，公开了DCP装置废水处理的步骤：1)硫酸中和含酚废碱液，调节pH值至2-5，析出有机物回收使用；2)萃取处理步骤1分离出来的水相采用N-503萃取分离；有机相经碱反萃取回收苯酚；3)步骤2的萃余水相经过简单蒸馏或汽提，塔顶分离出丙酮，由此降低COD和苯酚的含量。采用硫酸进行酸中和处理，存在静置沉降时间长，生产效率低等问题；1-5级萃取和1-2级反萃取，存在碱消耗大，脱酚率低等问题；简单间歇蒸馏，存在物损严重、回收的有机物质量差、丙酮脱除率低等问题；而且处理后的废水CODcr(采用重铬酸钾K2Cr2O7作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数)、苯酚浓度仍然较高。CN201320389511.8涉及用于DCP生产的污水处理装置及蒸馏塔，公开了采用填料精馏塔处理含醇废水的方法以降低污水COD的含量。仅仅分离了含醇废水中的酒精，无明确的控制工艺技术指标，存在流程分散、工作效率低等问题。
本发明有针对性的解决了该问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中中和反应静置沉降时间长、萃取脱酚率低、简单蒸馏丙酮脱除率低的问题，提供一种新的过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法。该方法用于过氧化二异丙苯DCP装置废水处理中，具有中和反应静置沉降时间短、萃取脱酚率高、简单蒸馏丙酮脱除率高的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的方法，DCP废水(5)与硫酸(6)一起加入中和釜(23)发生中和反应，中和反应后的物料(7)进入油水分离聚集器(24)进行连续油水分离，形成的包括苯酚的油层(9)回收利用，形成的水层(8)和含脱酚剂的有机溶液(10)在废水沉降槽(25)进行逆流萃取脱除苯酚，废水沉降槽(25)中形成的含脱酚剂的有机溶液(11)进入碱液沉降槽(26)进行碱洗和反萃取，碱液沉降槽(26)中形成的酚钠废碱液(13)返回送入中和釜(23)酸析处理，碱液沉降槽(26)中形成的包括脱酚剂的有机溶液(12)返回进入废水沉降槽(25)；废水沉降槽(25)中形成的脱酚后的废水(15)经碱洗后在废水槽(27)调合，调合后的废水(17)送废水精馏塔(23)连续汽提，塔顶流出包括乙醇、丙酮的有机物组分回收再利用，塔釜流出的废水(19)送入蒸发器(29)进行蒸发处理，蒸发器(29)中得到的净化处理后的废水(20)去废水处理厂，蒸发器(29)中得到的高浓度硫酸钠(21)去结晶器(30)结晶，经离心分离、洗涤得到固体硫酸钠晶体(22)。
上述技术方案中，优选地，所述DCP废水(5)包括氧化废碱液(1)、回异废碱液(2)、缩合废碱液(3)、含醇废水(4)以及酚钠废碱液(13)，所述DCP废水(5)中含有0.2～10×104mg/l的苯酚、1～10×103mg/l的丙酮、1～10×103mg/l的乙醇、3～4wt％的NaOH、1～7×105mg/l的CODcr，pH＝13～14。
上述技术方案中，优选地，所述脱酚剂为N-503。
上述技术方案中，优选地，所述中和釜的操作条件为：温度55～65℃，pH为1.5～4.0，中和釜出口物料控制温度在60～70℃之间；废水沉降槽(25)中的逆流萃取级数为6～8级，碱液沉降槽(26)中的反萃取级数为3～5级，pH为9.5～11.0。
上述技术方案中，优选地，所述废水蒸馏塔(23)的操作条件为：顶压0.000～0.005MPaG，顶温80～102℃，釜温90～105℃，回流比0.5～2.4。
上述技术方案中，更优选地，所述废水蒸馏塔(23)的操作条件为：顶压为0.000～0.001MPaG，顶温为86～96℃，釜温为94～101℃，回流比为1.1～1.8。
上述技术方案中，优选地，所述蒸发器(29)的操作条件为：压力0.001～0.008MPaG， 温度30～50℃；结晶器(30)的操作条件为：压力0.001～0.008MPaG，温度30～50℃。
本发明涉及一种过氧化二异丙苯DCP装置废水处理的设备组合，经过“中和-萃取-精馏-蒸发-结晶”等处理步骤，使废水的CODcr、苯酚浓度分别下降至3000mg/l、60mg/l以下；中和反应和废水精馏能够连续操作运行；苯酚的去除率为97.0-99.9％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为97.0-99.5％；结晶制得含量≥90％的硫酸钠副产品，取得了较好的技术效果，并且本发明能够在大规模工业化生产装置上应用。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，氧化废碱液(1)、回异废碱液(2)、缩合废碱液(3)、含醇废水(4)以及溶剂N-503反萃取脱酚再生的酚钠废碱液(13)一起混合组成DCP废水(5)，与硫酸(6)一起加入中和釜(23)发生中和反应，中和反应后的物料(7)进入油水分离聚集器(24)进行连续油水分离，油层(9)为含苯酚等有机物的焦油外送加以回收利用，水层(8)和含脱酚剂N-503的有机溶液(10)在废水沉降槽(25)进行逆流萃取脱除苯酚，含酚N-503的有机溶液(11)经碱液(14)碱洗，并在碱液沉降槽(26)进行反萃取，生成的水相酚钠废碱液(13)返回送入中和釜(23)酸析处理，N-503有机溶液(12)再进入废水沉降槽(25)循环使用。脱酚后的废水(15)经碱液(16)碱洗后在废水槽(27)调合，调合后的废水(17)送废水精馏塔(23)连续汽提，塔顶流出乙醇和丙酮(18)等有机物组分，外送加以回收再利用，同时塔釜流出的废水(19)送入蒸发器(29)进行蒸发处理，净化处理后的废水(20)外送废水处理厂，另外塔釜得到的高浓度硫酸钠(21)在结晶器(30)里结晶，经离心分离、洗涤得到固体硫酸钠(22)晶体副产品外送加以回收利用。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【对比例1】
现有技术过氧化二异丙苯DCP工业装置的废水处理方法，中和处理：pH调节至2-5，停留时间5-30分钟；萃取分离：萃取1-5级，反萃取1-2级；蒸馏分离：间歇蒸馏。处理以后的废水CODcr≤5000mg/l，苯酚≤100mg/l，没有结晶硫酸钠副产品。
【实施例1】
以生产规模300吨/年过氧化二异丙苯DCP工业装置为例，按照图1所示的工艺流程，将含有1×104mg/l的苯酚、5×103mg/l的丙酮、5×103mg/l的乙醇、3.5％(重量)的NaOH、3×105mg/l的CODcr、pH为13的含酚废碱液经过本发明所述的“中和-萃取-精馏-蒸发-结晶”工艺步骤处理。具体操作条件如下：中和处理：含酚废碱液预热到62℃，pH调节至1.8，中和反应出口控制温度到67℃，采用油水分离聚集器连续进行油水分离操作；萃取分离：萃取7级，反萃取4级，pH为10.2；精馏分离：废水蒸馏塔的操作条件为顶压0.001MPaG，顶温96℃，釜温101℃，回流比1.8，进行连续精馏操作；蒸发操作：压力0.006MPaG，温度44℃；结晶操作：压力0.002MPaG，温度38℃。由此，苯酚的去除率为99.4％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为99.0％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量90％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件和步骤，仅仅DCP工业装置的生产规模改为6000吨/年。苯酚的去除率为99.4％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为99.0％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量91％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。
【实施例3】
按照实施例1所述的条件和步骤，仅仅DCP工业装置的生产规模改为2万吨/年。苯酚的去除率为99.4％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为99.0％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量92％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。
【实施例4】
按照实施例1所述的条件和步骤，仅仅DCP工业装置的生产规模改为6万吨/年。苯酚的去除率为99.4％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为99.0％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量92％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。
【实施例5】
按照实施例1所述的条件和步骤，DCP工业装置的生产规模为2万吨/年，仅仅操作条件改变。将含有0.2×104mg/l的苯酚、1×103mg/l的丙酮、1×103mg/l的乙醇、3.0％(重量)的NaOH、1×105mg/l的CODcr、pH为13的含酚废碱液经过“中和-萃取-精馏-蒸发 -结晶”工艺步骤处理。中和处理：含酚废碱液预热到55℃，pH调节至1.5，中和反应出口控制温度到60℃，采用油水分离聚集器连续进行油水分离操作；萃取分离：萃取6级，反萃取3级，pH为9.5；精馏分离：废水蒸馏塔的操作条件为顶压0.000MPaG，顶温80℃，釜温90℃，回流比0.5，进行连续精馏操作；蒸发操作：压力0.001MPaG，温度30℃；结晶操作：压力0.001MPaG，温度30℃。苯酚的去除率为97.0％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为97.0％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量91％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。
【实施例6】
按照实施例3所述的条件和步骤，，DCP工业装置的生产规模为2万吨/年，仅仅操作条件改变。将含有10×104mg/l的苯酚、10×103mg/l的丙酮、10×103mg/l的乙醇、4.0％(重量)的NaOH、7×105mg/l的CODcr、pH为14的含酚废碱液经过“中和-萃取-精馏-蒸发-结晶”工艺步骤处理。中和处理：含酚废碱液预热到65℃，pH调节至4.0，中和反应出口控制温度到70℃，采用油水分离聚集器连续进行油水分离操作；萃取分离：萃取8级，反萃取5级，pH为11.0；精馏分离：废水蒸馏塔的操作条件为顶压0.005MPaG，顶温102℃，釜温105℃，回流比2.4，进行连续精馏操作；蒸发操作：压力0.008MPaG，温度50℃；结晶操作：压力0.008MPaG，温度50℃。苯酚的去除率为99.9％，丙酮、乙醇和CODcr的去除率分别为99.5％，可以萃取分离出高含量苯酚焦油，精馏分离出高浓度丙酮乙醇副产品，结晶制得含量91％的硫酸钠副产品，处理后废水的CODcr为3000mg/l，苯酚为60mg/l。