申请日2012.10.25
公开(公告)日2014.05.07
IPC分类号C07C53/06; C02F103/36; C02F1/04; C07C51/41
摘要
本发明提供了一种利用含甲酸废水的方法，该方法包括：将含甲酸废水进行减压蒸馏得到含甲酸蒸气和水蒸气的混合气，其中，所述含甲酸废水含有甲酸、水和油脂物质;将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含有碳酸钙的浆液接触。本发明的方法，通过将所述含甲酸废水进行减压蒸馏得到含甲酸蒸气和水蒸气的混合气，然后将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含有碳酸钙的浆液接触，使得按照本发明的方法能够高效的从所述含甲酸废水中回收甲酸且高产甲酸钙。
权利要求书
1.一种利用含甲酸废水的方法，该方法包括：
将含甲酸废水进行减压蒸馏得到含甲酸蒸气和水蒸气的混合气，其中， 所述含甲酸废水含有甲酸、水和油脂物质;
将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含有碳酸钙的浆液接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法在减压蒸馏装置中进行， 所述减压蒸馏装置包括蒸馏釜、反应釜、将蒸馏釜的馏分出口与反应釜的进 料口连通的导管以及用于实现使得所述减压蒸馏装置在减压下操作的减压 系统，所述减压系统与所述蒸馏釜和反应釜连通;该方法包括：将所述含甲 酸废水送入蒸馏釜中进行减压蒸馏，蒸出的馏分直接进入反应釜中以与含有 碳酸钙的浆液进行接触，其中，所述减压蒸馏的条件使得蒸馏釜的馏分出口 处的馏出物的温度不高于甲酸的沸点，从而得到的蒸馏馏分为含甲酸蒸气和 水蒸气的混合气。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述减压蒸馏条件包括： 压力为0.001-0.08MPa，蒸馏釜釜底温度为40-90℃。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述接触的条件包括：温 度为40-90℃，压力为0.001-0.08MPa。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述含甲酸蒸气 和水蒸气的混合气以甲酸蒸气计与以碳酸钙计的含有碳酸钙的浆液的摩尔 比为1-2:1。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述含有碳酸钙 的浆液中碳酸钙含量为20-80重量%。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述含甲酸废水 的pH值为1-4，COD浓度为5000-50000mg/L。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述含甲酸废水 中油脂物质含量为0.01-1重量%，甲酸含量为3-15重量%，过氧化氢含量为 0.2-1.5重量%，其余为水。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述含甲酸废水 为生产环氧酯或生产环氧大豆油产生的废水。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括： 将所述接触后的产物进行减压浓缩，然后将所述减压浓缩得到的浓缩液过 滤，将过滤所得固体干燥。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包 括：在含甲酸废水停止减压蒸馏后，静置分离得到上层油脂物质和下层水相 物质，其中，将所述上层油脂物质分离作为燃料或化工产品原料使用，将所 述下层水相物质作为下一次减压蒸馏的原料。
说明书
一种利用含甲酸废水的方法
技术领域
本发明属于化工及环保技术领域，具体涉及从工业废水中回收资源生产 化工产品的方法，特别涉及一种利用含甲酸废水的方法。
背景技术
环氧酯增塑剂包括环氧甲酯、环氧大豆油等产品，这类产品生产过程中 会产生含有甲酸的废水，其COD(化学需氧量)浓度高，处理难度大，是 化工废水处理中的难题之一。
环氧大豆油的生产主要是采用精制大豆油、甲酸、双氧水为原料，在特 定的条件下，使精制大豆油环氧化生成环氧大豆油，反应完毕后经碱洗、水 洗、减压蒸馏，最后得到环氧大豆油产品，生产过程中产生的废水pH值为 2-4，COD浓度平均约为20000mg/L，其中，废水中，含油脂类物质浓度为 500mg/L，甲酸含量约为3-15重量%，过氧化氢含量约为0.9重量%，此外 还含有少量过氧甲酸。
环氧甲酯的生产方法与环氧大豆油的生产方法类似，其生产过程中所产 生的废水pH值约为1-4，COD浓度平均约为25000mg/L，含油脂类物质浓 度为600mg/L，甲酸含量约为5-25重量%，过氧化氢含量约为0.6重量%， 此外还有少量过氧甲酸。
前述生产环氧大豆油和环氧甲酯产生的高COD浓度的含甲酸废水，由 于其主要污染物质为甲酸，因此，一方面缺乏相应的成熟的污水处理技术， 另一方面直接处理废水到最终废水达标排放的难度大，企业负担沉重，因此 必须另辟蹊径，回收废水中的甲酸，以实现资源化有效利用和降低污水处理 成本，甚至于实现污水最终的零排放。
工业甲酸钙可以广泛用于饲料添加剂、建筑材料、路面修建增强剂、皮 革工业助剂、造纸工业助剂、石油钻探助剂和农作物生长调节剂等，且近年 来，工业甲酸钙作为饲料添加剂、建材以及路面增强剂的需求大幅度增加。 因此，目前主要的一种利用含甲酸废水的方法是采用废水中的甲酸制备甲酸 钙。
CN1793103A公开了一种从环氧大豆油废水中回收甲酸制取甲酸钙的方 法，主要描述了一种利用碳酸钙与环氧大豆油废水中的甲酸进行反应，从而 达到处理废水并制取甲酸钙产品的方法，其工艺流程主要为：先将环氧大豆 油废水隔油处理，然后将废水注入反应器中并在搅拌下加入碳酸钙，利用氢 氧化钙乳液调节溶液至pH为6-8，再投加沉淀剂以去除重金属杂质，用沉 淀法和滤芯去除固体杂质，最后将滤液蒸发结晶、离心分离和气流干燥得到 甲酸钙产品。
CN101200423A公开了一种环氧酯废水回用处理方法，其主要工艺方案 为：将环氧酯生产过程中的甲酸废水经隔油处理后，与碳酸钙反应得到甲酸 钙溶液，经沉淀并进一步与碳酸钙多次中和后，通过向溶液中投加混凝剂和 沉淀剂，将重金属和固体杂质进一步去除，再经过滤、脱色、蒸发、干燥， 最后得到甲酸钙粉末，其可以生产适应饲料级和工业级等不同级别的甲酸钙 产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺过程简单、能耗低的利用含甲酸废水的 方法。
本发明的发明人在研究过程中发现，甲酸与碳酸钙的反应速率快，其基 本是瞬间完成的，因此，本发明的发明人认为即使不将蒸馏出的含甲酸蒸气 和水蒸气的混合气进行冷凝并储存得到甲酸水溶液，然后将得到的甲酸水溶 液与含有碳酸钙的浆液接触而直接将含甲酸蒸气和水蒸气的混合气与含有 碳酸钙的浆液接触也可以使甲酸与碳酸钙的反应充分发生，由此完成了本发 明。
为实现前述目的，本发明提供了一种利用含甲酸废水的方法，该方法包 括：将含甲酸废水进行减压蒸馏得到含甲酸蒸气和水蒸气的混合气，其中， 所述含甲酸废水含有甲酸、水和油脂物质;
将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含有碳酸钙的浆液接触。
本发明的方法，通过将所述含甲酸废水进行减压蒸馏得到含甲酸蒸气和 水蒸气的混合气，然后将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含有碳酸 钙的浆液接触，使得按照本发明的方法能够高效的从所述含甲酸废水中回收 甲酸且高产甲酸钙。例如相比于现有技术的先将含甲酸废水(如环氧大豆油 废水)隔油处理，然后将全部的隔油后的废水与碳酸钙的浆液接触的方法， 本发明的仅将含甲酸蒸气和水蒸气的混合气与碳酸钙的浆液接触的方法处 理效率大大提高，且本发明的将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混合气直接与含 有碳酸钙的浆液接触的方法能耗低(其无需将所述含甲酸蒸气和水蒸气的混 合气进行冷凝而直接与含有碳酸钙的浆液接触，由此有效降低了过程中的冷 凝能耗)，而且工艺流程简单，并且对于整个装置而言，装置中无需额外的 储存甲酸水溶液的储罐，节约了装置的成本。由此可见，本发明的方法特别 适合于工业化生产应用。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。