叔丁胺高盐高浓有机废水的资源化处理

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在叔丁胺的生产过程中会产生一股含盐的高浓度有机废水。废水中含有大量硫酸钠和少量甲醇、叔丁醇等有机物。该废水CODcr浓度高、盐度高、可生化性差,若直接排放会对接收水体造成严重污染。  针对叔丁胺废水特点,本文研究了溶析结晶耦合精馏工艺处理叔丁胺废水的可行性。考察了溶析结晶过程中溶析剂投加量、溶析剂流加速率、流加方式、结晶温度、结晶时间、搅拌强度、晶种等因素对硫酸钠晶体产品主粒度、晶型等的影响情况,建立了溶析结晶法分离叔丁胺废水中硫酸钠工艺的最佳操作条件;考察了硫酸钠溶析结晶过程的动力学行为,拟合出硫酸钠的成核动力学和生长动力学方程;研究了精馏过程中回流比对塔顶产品浓度和回收率的影响,考察了操作压力和加热功率对精馏过程的影响;利用流程模拟软件Aspen Plus对叔丁胺精馏过程进行模拟与优化。结果表明:  1、溶析结晶过程中,选用甲醇作为溶析剂,甲醇与废水的配比2:5,结晶温度40℃,结晶时间3h,搅拌强度400rpm,溶析剂流加速率45ml/min~55ml/min,溶析剂从搅拌桨边缘流加,晶种投加量为溶液中硫酸钠总量的0.5%。  2、硫酸钠溶析结晶动力学方程如下所示:  B0=1.51×108exp(-2376/RT)△C1.19M1.28T R2=0.813  G=1.37×10-6exp(-2140/RT)△C1.07 R2=0.841  3、精馏过程中,处理量为1000kg,/每批时,最佳理论板数为20块,进料位置为第九块理论板,回流比为5,精馏塔塔径为0.5m,在常压下进行操作。  通过溶析结晶耦合精馏工艺可实现硫酸钠回收率≥90%,甲醇回收率≥99.5%,叔丁醇回收率≥99.5%,废水CODcr降至1500ml/L以下。
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