1、廢水中甲醇的 >
氨肟化廢水經(jīng)過新型樹脂吸附解析后的廢水中含有大量因沖洗樹脂吸附孔的甲醇，這就產(chǎn)生了新的高濃度廢水，如果直接去廢液焚燒處理，不但會帶來安全性的挑戰(zhàn)，而且甲醇本身是一種應(yīng)用廣泛的有機化工品，其價格不菲，消耗量也比較大，處理4t廢水大約需要1t的甲醇，每年消耗的甲醇大約為8000t。有必要對此甲醇進行回收，每年可節(jié)約原材料費用約1600萬元，效益可觀。
2、吸附解析甲醇回收的流程
從圖1看出，芬頓處理后的酸性廢水經(jīng)樹脂柱吸附解析后，污水進入下段處理工藝，解析液排入粗甲醇罐中混合均勻，其中的甲醇濃度平均(35%wt)，甲醇進料泵將粗甲醇打入精餾塔內(nèi)精餾，含有機大分子的廢水進入塔釜，甲醇由塔頂精餾提濃后重新回收，塔釜中經(jīng)180℃蒸汽加熱至98~99℃，甲醇含量降低至3%以內(nèi)，高COD的有機大分子濃縮后經(jīng)塔釜泵打到廢液焚燒單元焚燒處理。解析液中甲醇經(jīng)精餾塔精餾段和甲醇冷凝器冷凝后的精甲醇排入甲醇緩沖罐中待用。
3、吸附解析廢水成分及含量
污水中成分及含量見表1。
氨肟化廢水中各種有機物的沸點見表2。
甲醇和水、環(huán)己醇、環(huán)己酮、環(huán)己酮肟都不形成共沸物，因此，氨肟化廢水中回收甲醇的工藝可行。
4、解析液中甲醇精餾工藝流程
甲醇精餾工藝流程見圖2。
5、Aspen設(shè)計與計算
Aspen軟件包括換熱器、工程經(jīng)濟、油氣處理、動態(tài)模擬等多個模塊，模塊之間可互相傳遞數(shù)據(jù)，自由切換。它的計算結(jié)果詳細(xì)，能生成各種計算報表且作出相應(yīng)數(shù)據(jù)曲線進行分析，換熱器設(shè)計模塊可生成詳細(xì)的二維圖形和三維圖形，可先于設(shè)計制造看到實物效果。采用Aspen軟件模擬氨肟化廢水吸附解析流程作為設(shè)計依據(jù)，可節(jié)約大量工程設(shè)計的工作量和時間。
在極性溶液中，選取NRTL方法計算含甲醇污水的模擬，輸入解析污水中的各種物質(zhì)成分及含量，盡量輸入所有可能存在的物質(zhì)成分，保證模擬計算的準(zhǔn)確程度。建立流程中的各種模塊，精餾塔可以選擇DSTWU和RADFRAC模塊。因為甲醇精餾的流程比較簡單，一塔加上冷凝器和再沸器三個設(shè)備，用一個模塊就將所有的用到的設(shè)備設(shè)計計算包含在內(nèi)。先用簡捷計算模塊，和一股進料和塔頂、塔底兩股物料建立流程，算出精餾塔的理論板數(shù)和最小回流比用于詳細(xì)計算的精餾。
將DSTWU模塊刪除后，換上RADFRAC模塊，輸入理論板數(shù)和最小回流比，蒸餾率，經(jīng)迭代計算出物流數(shù)據(jù)，塔頂出料為精餾后的甲醇，塔釜為含大分子有機物的解析污水。在UTILITY選項中的U-1填入冷凝器使用的循環(huán)水進出口溫度，U-2中輸入再沸器低壓飽和蒸汽的溫度，完成后運行模擬，工藝模擬完成后。在PackingSizing中將填料的型號選擇為CY，輸入填料數(shù)據(jù)，經(jīng)迭代計算出塔徑，修正塔徑尺寸，再經(jīng)計算后得到精餾塔圓整后的塔徑，并得出水力學(xué)計算的數(shù)據(jù)。經(jīng)精餾塔精餾后的塔頂及塔釜中各組分含量見表3。
6、采用AspenEDR進行換熱器的設(shè)計
EDR能直接從Aspen中調(diào)用流體的物性數(shù)據(jù)，在界面中選擇換熱器型式，模擬流程中列出所有換熱器形式的清單，從中選擇需要設(shè)計出的換熱器結(jié)構(gòu)尺寸，程序轉(zhuǎn)入EDR模塊中，經(jīng)過設(shè)計模式的計算可以計算出最優(yōu)化的換熱器大小，對換熱器的設(shè)計數(shù)據(jù)進行圓整，設(shè)計余量取120%~150%即可得出換熱器的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。進行冷凝器的設(shè)計時選用管殼式換熱器的模塊進行核算，選擇BEM的換熱器進行設(shè)計計算后，轉(zhuǎn)換為校核模式計算出冷凝器的尺寸為3000×800(L×D)。用相同的方法選擇BKU進行塔釜再沸器設(shè)計計算，最后校核計算再沸器尺寸為1500×500(L×D)。冷凝器和再沸器在實際生產(chǎn)中運行良好，冷凝器出口的甲醇溫度在45℃左右，再沸器可將含甲醇污水加熱至沸騰狀態(tài)而保證塔釜中甲醇的含量低于最低要求。
7、結(jié)論
1)用精餾塔回收含甲醇的氨肟化廢水是可行的，甲醇的回收率在98%以上，且純度可達到99%。氨肟化廢水中的有機物和甲醇不形成共沸物，甲醇回收的純度較高。
2)采用Aspen模擬甲醇回收的流程不但可以節(jié)約大量設(shè)計計算的時間，而且計算的結(jié)果與生產(chǎn)實際的數(shù)據(jù)比較符合，設(shè)計計算準(zhǔn)確。( >
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