申請(qǐng)日2013.11.28
公開(公告)日2014.03.26
IPC分類號(hào)C02F9/02; C02F103/36; C02F9/04
摘要
本發(fā)明涉及化工傳質(zhì)及分離技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，該方法包括如下步驟：步驟一，將精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水經(jīng)第一分離器進(jìn)行過濾，得到第一分離液，并利用堿溶液對(duì)所述第一分離器進(jìn)行清洗后獲得第一洗出液;步驟二，將第一分離液經(jīng)第二分離器進(jìn)行過濾，得到第二分離液;步驟三，在所述第一洗出液中加入第一酸溶液后形成用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的沉淀物;第二酸溶液清洗第二分離器后得到第二洗出液，該第二洗出液經(jīng)處理后得到精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)中所需的金屬催化劑。通過該方法，可以從精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中得到清潔的再生水，并可以回收Co/Mn金屬催化劑，以及可用于制備精對(duì)苯二甲酸的苯系物質(zhì)。
權(quán)利要求書
1.一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在于，包括如 下步驟：
A、將精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水經(jīng)第一分離器進(jìn)行過濾，得到第一分離液， 并利用堿溶液對(duì)所述第一分離器進(jìn)行清洗后獲得第一洗出液;
B、將所述第一分離液經(jīng)第二分離器進(jìn)行過濾，得到第二分離液，該第 二分離液作為循環(huán)清洗水使用;
C、在所述第一洗出液中加入第一酸溶液后形成用于制備所述精對(duì)苯二 甲酸的沉淀物;利用第二酸溶液清洗第二分離器后得到第二洗出液，該第二 洗出液經(jīng)處理后得到精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)中的Co/Mn液體催化劑。
2.如權(quán)利1所述的一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特 征在于，還包含以下步驟：
當(dāng)所述第二分離器過濾的所述第一分離液達(dá)到預(yù)設(shè)容量后，利用所述堿 溶液清洗所述第二分離器;
所述第二分離液作為循環(huán)清洗水使用的步驟中，將所述第二分離液作為 循環(huán)清洗水對(duì)經(jīng)所述堿溶液清洗后的所述第二分離器，進(jìn)行再次清洗。
3.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，步驟A還包括如下過程：
所述精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水從所述第一分離器的上端打入該第一分離 器，經(jīng)該第一分離器吸附所述精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物后，所得濾 液從第一分離器的下端流出，所得濾液作為第一分離液。
4.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述利用堿溶液對(duì)所述第一分離器進(jìn)行清洗后獲得第一洗出液的步驟 中，包含以下子步驟：
利用所述堿溶液清洗第一分離器后的濾液對(duì)第一分離器進(jìn)行反復(fù)清洗， 將清洗結(jié)束后的濾液作為所述第一洗出液。
5.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述堿溶液為NaOH溶液或KOH溶液。
6.如權(quán)利5所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述NaOH溶液或KOH溶液質(zhì)量濃度為3.5%～10.0%。
7.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述第一酸溶液為鹽酸，該鹽酸用質(zhì)量濃度31%～38%的濃鹽酸和去離 子水以體積比1:1配合而成。
8.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，在所述形成用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的沉淀物的步驟后，還包含以下 步驟：
將含有所述沉淀物的第一洗出液過濾，得到固體沉淀物;
對(duì)所述固體沉淀物進(jìn)行清洗，獲得混合物;
過濾所述混合物，獲得用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的苯類物質(zhì);
所述第二分離液作為循環(huán)清洗水使用的步驟中，將所述第二分離液作為 用于對(duì)所述固體沉淀物進(jìn)行清洗的循環(huán)水。
9.如權(quán)利8所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述苯類物質(zhì)包括：對(duì)甲基苯甲酸、對(duì)羧基苯甲醛和對(duì)苯二甲酸。
10.如權(quán)利1所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征在 于，所述第二酸溶液是HBr溶液。
11.如權(quán)利10所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，其特征 在于，所述HBr酸溶液的質(zhì)量濃度為5%～15%。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收 利用方法，其特征在于，所述第一分離器為大孔樹脂柱。
13.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收 利用方法，其特征在于，所述第二分離器為陽離子樹脂柱。
說明書
一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化工傳質(zhì)及分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn) 廢水的回收利用方法。
背景技術(shù)
精對(duì)苯二甲酸(PTA)是重要的有機(jī)材料之一，是生產(chǎn)聚酯纖維、薄膜 和絕緣漆的重要原料，主要用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì) 苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以及聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，也可以用 作染料中間體。隨著市場(chǎng)對(duì)PTA需要量的不斷增加，其生產(chǎn)量也在逐年提 高。但是，在PTA的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這種廢水具有水質(zhì)水 量變化大、污染物種類多以及PH值波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)，是一種較難處理的 工業(yè)廢水之一。以70萬噸/年P(guān)TA產(chǎn)量計(jì)算，會(huì)產(chǎn)生約180t/h的廢水。該 廢水中有大量的苯系有機(jī)物，其濃度約2000～3000mg/kg，折算成化學(xué)耗氧 量(COD)約4000mg/l左右;該廢水中也含有濃度約10mg/kg左右的Co、 Mn等金屬離子。
目前的PTA廢水一般經(jīng)廢水處理廠生化處理達(dá)標(biāo)后再排放，這樣的處 理一方面廢水處理不徹底，另一方面廢水中的苯類有機(jī)物以及各種金屬離子 沒有進(jìn)行專門的分類回收利用，浪費(fèi)了大量化工原料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可把PTA廢水中能再用于制備PTA的苯類 物質(zhì)和Co、Mn等金屬離子分離出來并回收利用，且將大部分的廢水轉(zhuǎn)化為 清潔的再生水用于精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)用水和PTA廢水回收處理過程中清洗 樹脂等操作的用水的方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收 利用方法，包括如下步驟：
A、將精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水經(jīng)第一分離器進(jìn)行過濾，得到第一分離液， 并利用堿溶液對(duì)所述第一分離器進(jìn)行清洗后獲得第一洗出液;
B、將所述第一分離液經(jīng)第二分離器進(jìn)行過濾，得到第二分離液，該第 二分離液作為循環(huán)清洗水使用;
C、在所述第一洗出液中加入第一酸溶液后形成用于制備所述精對(duì)苯二 甲酸的沉淀物;利用第二酸溶液清洗第二分離器后得到第二洗出液，該第二 洗出液經(jīng)處理后得到精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)中的Co/Mn液體催化劑。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，由于該精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方 法主要是利用兩個(gè)分離器對(duì)精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中的各種物質(zhì)進(jìn)行分離 來達(dá)到獲取所需回收產(chǎn)物的目的，其過程簡(jiǎn)單易操作;回收中形成的第二分 離液還可以作為清潔的再生水循環(huán)使用，節(jié)約了水的消耗;此外，對(duì)精對(duì)苯 二甲酸生產(chǎn)廢水的處理不僅可獲得用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的物質(zhì)，還可 以獲得Co/Mn液體催化劑，可以大大降低精對(duì)苯二甲酸的生產(chǎn)成本。
另外，當(dāng)該第二分離器過濾的所述第一分離液達(dá)到預(yù)設(shè)容量后，利用堿 溶液清洗所述第二分離器，然后利用所述第二分離液作為循環(huán)水對(duì)經(jīng)所述堿 溶液清洗后的所述第二分離器進(jìn)行再次清洗。
當(dāng)?shù)诙蛛x器過濾的所述第一分離液達(dá)到預(yù)設(shè)容量后，由于有少量精對(duì) 苯二甲酸生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物，如對(duì)苯二甲酸，會(huì)堵塞第二分離器，因此經(jīng) 過該處理后第二分離器的分離效果不會(huì)變差，有利于第二分離器的重復(fù)使 用。
另外，步驟A還包括如下過程：
所述精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水從第一分離器的上端打入第一分離器，經(jīng)第 一分離器吸附所述精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物后，所得濾液從第一分 離器的下端流出，所得濾液作為第一分離液。
經(jīng)過第一分離器的分離，精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水中大部分有機(jī)物被第一 分離器吸附。
另外，所述利用堿溶液對(duì)所述第一分離器進(jìn)行清洗后獲得第一洗出液的 步驟中，包含以下子步驟：
利用所述堿溶液清洗第一分離器后的濾液對(duì)第一分離器進(jìn)行反復(fù)清洗， 將清洗結(jié)束后的濾液作為所述第一洗出液。
這樣可以大大減少堿溶液的使用量。
另外，在所述形成用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的沉淀物的步驟后，還包 含以下步驟：
將含有所述沉淀物的第一洗出液過濾，得到固體沉淀物;
對(duì)所述固體沉淀物進(jìn)行清洗，獲得混合物;
過濾所述混合物，獲得用于制備所述精對(duì)苯二甲酸的苯類物質(zhì);
將第二分離液作為用于對(duì)所述固體沉淀物進(jìn)行清洗的循環(huán)水。
將固體沉淀物加入所述第二分離液中進(jìn)行清洗，除去固體沉淀物中的 Na、Cl離子和不能用于制備PTA的有機(jī)物，如水溶性較強(qiáng)的苯甲酸和偏苯 三酸。
另外，所述苯類物質(zhì)包括：對(duì)甲基苯甲酸、對(duì)羧基苯甲醛和對(duì)苯二甲酸。
這幾種苯類有機(jī)物是制備PTA的原料，將其回收后可再次用于PTA的 制備，大大降低了PTA的生產(chǎn)成本。
另外，所述第一分離器為大孔樹脂柱，所述第二分離器為陽離子樹脂柱。
大孔樹脂柱對(duì)于分離PTA廢水中的有機(jī)物效果顯著，特別是有機(jī)物中 95%以上的苯系有機(jī)物能被其吸附;陽離子樹脂柱吸附金屬離子的效果好， Co離子和Mn離子可全部被其所吸附。
