申请日2005.11.04
公开(公告)日2006.06.28
IPC分类号C07C231/24; C02F1/04; C02F1/26; C07C233/03
摘要
一种废水中二甲基甲酰胺的回收方法，属于二甲基甲酰胺的分离纯化技术领域。针对传统水法处理回收废水中二甲基甲酰胺(DMF)特别是低浓度DMF所具有的能耗大、经济效益低的缺点，本发明公开了一种废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：该方法主要包括萃取和精馏两个工序，首先采用有机溶剂萃取，将水溶液中的二甲基甲酰胺转移到有机溶剂中，然后再通过精馏实现二甲基甲酰胺与有机溶剂的分离。回收工艺中产生的酸性杂质利用有机碱进行中和反应，以消除物系对装置的腐蚀。该工艺能耗大大减少，而且流程简单、设备简化。所得二甲基甲酰胺的纯度可达99.9%，回收率可达98.5%。
权利要求书
1.一种废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：该方法主要包括萃取和精馏两 个工序，首先采用有机溶剂萃取，将水溶液中的二甲基甲酰胺转移到有机溶剂中，然后再 通过精馏实现二甲基甲酰胺与有机溶剂的分离。
2.根据权利要求1所述的废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：所述有机溶 剂与二甲基甲酰胺的精馏分离工序分为初步分离和精制纯化两段，其中初步分离采用的精 馏方式为常压精馏，而精制纯化采用的精馏方式为减压精馏。
3.根据权利要求1所述的废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：所述有机溶 剂与二甲基甲酰胺的精馏分离工序的精制纯化段采用侧线气相出料的方式采出二甲基甲酰 胺。
4.根据权利要求1所述的废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：在所述精制 纯化阶段向纯化塔中添加有机碱，以中和过程中产生的酸性物质，减少体系的腐蚀性。
5.根据权利要求1所述的废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：所述萃取工 序设备采用填料萃取塔。
说明书
一种废水中二甲基甲酰胺的回收方法
技术领域
本发明涉及溶剂的回收方法，特别是涉及一种废水中的二甲基甲酰胺(DMF)的萃取、 精馏组合技术回收方法，属于二甲基甲酰胺的分离纯化技术领域。
背景技术
N，N-二甲基甲酰胺简称DMF，是一种优良的工业溶剂和有机合成材料，广泛应用于很 多行业，其中主要有：1)聚丙烯腈纤维纺丝用溶剂;2)在石油化工中作为气体吸收剂，用 于乙炔的选择性吸收和丁二烯等C4的分离精制;3)在人造革生产中用作溶剂。这些应用过 程相应产生了大量含DMF的废水，如何经济有效地回收其中的DMF并处理伴随的废水，对 于提高企业整体经济效益、社会效益都是非常重要的。
具体对合成革行业来说，DMF是湿法聚氨酯(PU)革厂大量使用的溶剂，主要用于配 料稀释，待完成凝固过程并溶于水中后再利用配套的装置将DMF回收起来循环重复使用。 目前，工业实践中一般直接通过精馏方法将DMF-水分离开来，简称为水法。水法的缺点是 工艺过程能耗高，热能消耗占DMF回收成本的80%以上，尤其不适用于含DMF浓度较低的 稀废液处理。国内湿法移膜皮革生产过程中排放的废液内DMF往往浓度很低，如使用目前 国内简单的DMF水法回收装置，由于能耗高，回收处理费用昂贵，使得工厂没有直接经济 效益。如果将DMF废液直接排放到外界环境中，不仅是经济上的损失，而且造成严重的环 境污染。
近十年来，我国PU革行业发展迅猛，生产竞争日趋激烈，节能和环保已经成为了一个 不可忽视的问题，而且该行业大多集中在南方缺煤地区，年消耗标准煤数额巨大，如果能使 单位能耗大幅下降，每年可产生的直接经济效益将十分可观。
发明内容
本发明就是针对传统水法处理回收废水中DMF特别是低浓度DMF所具有的能耗大、经 济效益低的缺点，提出的一种新的回收废水中DMF的方法。该方法首先通过溶剂萃取将废 水中的DMF萃取到有机相中，然后通过精馏方法将有机溶剂与DMF分离，得到纯DMF产 品。
本发明提供了一种废水中二甲基甲酰胺的回收方法，其特征在于：该方法主要包括萃取 和精馏两个工序，首先采用有机溶剂萃取，将水溶液中的二甲基甲酰胺转移到有机溶剂中， 然后再通过精馏实现二甲基甲酰胺与有机溶剂的分离。
进一步说，所述有机溶剂与二甲基甲酰胺的精馏分离工序分为初步分离和精制纯化两段， 其中初步分离采用的精馏方式为常压精馏，而精制纯化采用的精馏方式为减压精馏。
在本发明中，所述有机溶剂与二甲基甲酰胺的精馏分离工序的精制纯化段采用侧线气相 出料的方式采出二甲基甲酰胺。
在所述精制纯化阶段向纯化塔中添加有机碱，以中和过程中产生的酸性物质，减少体系 的腐蚀性。
在本发明中，所述萃取工序设备可以采用填料萃取塔。
本发明的有益效果是：
1)整个分离回收过程能耗大大降低。本发明采用有机溶剂萃取技术将DMF与水的分离 变为DMF与有机溶剂的分离。萃取过程在常温下进行，能耗低，以处理规模1m3/hr为例， 只需电耗0.75度/小时。所选有机萃取剂与水相比更易与DMF分离，有机萃取剂的蒸发潜热 约为水的1/8，与DMF沸点差更大(大于等于80℃)，分离过程需要的级数少，回流比低， 蒸汽用量大大减少，能耗明显降低。以1m3/hr的废水(DMF 10%)处理规模为例，整个处理 装置，只需1吨8公斤锅炉作为动力，使用负荷约为原来的60%;
2)废水中的无机盐类、固形物是传统水法处理过程中必须考虑的问题，这些杂质容易在 精馏工段蒸发器中析出、结垢，从而造成蒸发器列管的堵塞，难以清理，严重影响操作。由 于新方法采用有机溶剂萃取工艺，废水中的无机类杂质包括固形物都随水相排出，从而大大 减少了传统工序中杂质进入精馏工序中而产生的精馏塔再沸器堵塞情况。
3)由于精馏工序分初步分离和精制纯化两段，其中精制纯化所采用的精馏方式为减压精 馏，以降低分离过程的操作温度，使得整个回收过程温度不超过130℃，大大减少了DMF的 分解和体系对分离设备材质的腐蚀作用，也提高了热利用率。
利用本发明所述方法回收的DMF的纯度可达到99.9%，回收率可达98.5%，相对于水 法的经济性更好，因而可以处理低浓度的DMF废水，使得处理低于10%浓度的DMF废液也 有利可图，在目前国际能源价格愈来愈高和环境保护日益重要的情况下，其应用前景十分广 阔。