公布日：2023.12.08
申请日：2023.09.18
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C07C39/04(2006.01)I;C07C37/80(2006.01)I;C02F1/26(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/
72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N
摘要
本发明公开一种高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，包括酸化、萃取、脱酸、脱氨和精制过程，将高浓酚氨废水送入CO2酸化塔，酸化后塔釜液送入萃取塔，与萃取剂逆流萃取，萃取相送入脱萃取剂塔，塔顶回收萃取剂而后回用，塔底液粗酚产品送入粗酚精制单元，得到酚产品；萃余相分冷、热两股送入脱酸脱氨耦合塔，塔顶采酸性气，部分送CO2酸化塔回用，侧线抽出富氨气，塔底废水去臭氧催化氧化装置。本发明通过萃取耦合脱酸脱氨工艺，并将脱酸脱氨塔脱除的CO2回用，使得萃取条件更佳，实现酚、氨等有毒难降解有机物脱除效率达96%以上，脱除的酚经处理纯度可达99.9%以上，实现资源化回收利用。
权利要求书
1.一种高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、预处理后的高浓酚氨废水进入CO2酸化塔，在所述CO2酸化塔的内部经酸性气体调节PH得到酸化高浓酚氨废水；所述酸化高浓酚氨废水分成两股分别进入预萃取器和萃取塔；未溶于水的气体从所述CO2酸化塔的塔顶排出；S2、一股所述酸化高浓酚氨废水进入所述预萃取器，与所述预萃取器内的萃取相充分接触，含酚物质溶于萃取相；预萃取后的萃取相从所述预萃取器的顶部采出进入脱萃取剂塔，预萃取后的酸化高浓酚氨废水从所述预萃取器的底部采出进入所述萃取塔；另一股所述酸化高浓酚氨废水直接从所述萃取塔的顶部进入，经所述脱萃取剂塔脱除的循环萃取剂从所述萃取塔的底部进入，经逆流传质流动，含酚物质溶于循环萃取剂形成萃取相从所述萃取塔的顶部采出返回至所述预萃取器，萃余相从所述萃取塔的底部采出；S3、预萃取后的萃取相采出进入所述脱萃取剂塔后，经减压精馏分离，塔顶采出水等轻组分，侧线采出所述循环萃取剂，塔底采出粗酚；所述粗酚进入粗酚精制塔中进行减压精馏，塔顶采出苯酚、间/对苯二酚，塔底采出苯并（a）芘等重组分；S4、所述萃取塔底部采出的萃余相分成两股，分别进行冷却和加热后进入脱酸脱氨耦合塔的脱酸塔和脱氨塔的上部，经加压精馏分离，塔顶采出酸性气体，所述酸性气体分成两股分别进入所述CO2酸化塔的底部和外排，侧线采出粗氨，塔底采出待处理废水；S5、所述待处理废水进入臭氧催化氧化装置，经臭氧催化氧化处理后达到排放标准，排出系统。
2.如权利要求1所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述CO2酸化塔的PH值为4.0-7.0。
3.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，萃取用萃取剂为甲基异丁基甲酮、醋酸丁酯、N,N-二甲基乙酰胺、甲基叔丁基醚、正戊醇中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，萃取用萃取剂的用量为酸化高浓酚氨废水的80-90%。
5.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述预萃取器和萃取塔的温度均为20-40℃，所述萃取塔的塔板数为5-10块。
6.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，进入所述预萃取器的酸化高浓酚氨废水与进入所述萃取塔的酸化高浓酚氨废水的分配比为1.5：1-100：1。
7.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述萃余相进入脱酸塔的物料与萃余相进入脱氨塔的物料的分配比为1：1-1：2。
8.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述脱酸脱氨耦合塔中，所述脱酸塔位于脱氨塔的顶部，所述脱酸塔的塔板数为4-8块，所述脱氨塔的塔板数为15-28块。
9.如权利要求1或2所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述臭氧催化氧化装置中装有微米级催化剂。
10.如权利要求9所述的高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，其特征在于，所述微米级催化剂为负载Fe3+/Ce3+的凹凸棒土催化剂。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提出一种高浓酚氨废水资源化回收及处理方法。
本发明提供的一种高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，包括下述步骤：S1、预处理后的高浓酚氨废水进入CO2酸化塔，在所述CO2酸化塔的内部经酸性气体调节PH得到酸化高浓酚氨废水；所述酸化高浓酚氨废水分成两股分别进入预萃取器和萃取塔；未溶于水的气体从所述CO2酸化塔的塔顶排出；S2、一股所述酸化高浓酚氨废水进入所述预萃取器，与所述预萃取器内的萃取相充分接触，含酚物质溶于萃取相；预萃取后的萃取相从所述预萃取器的顶部采出进入脱萃取剂塔，预萃取后的酸化高浓酚氨废水从所述预萃取器的底部采出进入所述萃取塔；另一股所述酸化高浓酚氨废水直接从所述萃取塔的顶部进入，经所述脱萃取剂塔脱除的循环萃取剂从所述萃取塔的底部进入，经逆流传质流动，含酚物质溶于循环萃取剂形成萃取相从所述萃取塔的顶部采出返回至所述预萃取器，萃余相从所述萃取塔的底部采出；S3、预萃取后的萃取相采出进入所述脱萃取剂塔后，经减压精馏分离，塔顶采出水等轻组分，侧线采出所述循环萃取剂，塔底采出粗酚；所述粗酚进入粗酚精制塔中进行减压精馏，塔顶采出苯酚、间/对苯二酚，塔底采出苯并（a）芘等重组分；S4、所述萃取塔底部采出的萃余相分成两股，分别进行冷却和加热后进入脱酸脱氨耦合塔的脱酸塔和脱氨塔的上部，经加压精馏分离，塔顶采出酸性气体，所述酸性气体分成两股分别进入所述CO2酸化塔的底部和外排，侧线采出粗氨，塔底采出待处理废水；S5、所述待处理废水进入臭氧催化氧化装置，经臭氧催化氧化处理后达到排放标准，排出系统。
优选的，所述CO2酸化塔的PH值为4.0-7.0。
优选的，萃取用萃取剂为甲基异丁基甲酮、醋酸丁酯、N,N-二甲基乙酰胺、甲基叔丁基醚、正戊醇中的至少一种。
优选的，萃取用萃取剂的用量为酸化高浓酚氨废水的80-90%。
优选的，所述预萃取器和萃取塔的温度均为20-40℃，所述萃取塔的塔板数为5-10块。
优选的，进入所述预萃取器的酸化高浓酚氨废水与进入所述萃取塔的酸化高浓酚氨废水的分配比为1.5：1-100：1。
优选的，所述萃余相进入脱酸塔的物料与萃余相进入脱氨塔的物料的分配比为1：1-1：2。
优选的，所述脱酸脱氨耦合塔中，所述脱酸塔位于脱氨塔的顶部，所述脱酸塔的塔板数为4-8块，所述脱氨塔的塔板数为15-28块。
优选的，所述臭氧催化氧化装置中装有微米级催化剂。
优选的，所述微米级催化剂为负载Fe3+/Ce3+的凹凸棒土催化剂。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：1、本发明开发了“酸化-萃取-精制-脱酸脱氨-臭氧催化氧化”技术，实现了高浓酚氨废水资源化回收及处理方法，在萃取前段进行酸化调节，并在萃取塔前设置预萃取器，实现高浓酚氨废水中酚类物质的高效萃取回收。
2、本发明将脱酸脱氨耦合塔脱除的CO2回用，使得萃取条件更佳，实现酚、氨等有毒难降解有机物脱除效率达96%以上，脱除的酚经处理纯度可达99.9%以上，实现资源化回收利用。
3、本发明利用来源广且成本低的凹凸棒土，通过负载Fe3+/Ce3+金属氧化物开发了微米型臭氧催化剂，实现煤化工废水中低浓度有机物的有效去除，实现废水达标排放。
（发明人：李双涛;孙玉玉;黄益平;黄晶晶）