仲辛醇废水异味处理工艺研究论文_刘鹏 张杭洲 曾淑云 哈涛

仲辛醇废水异味处理工艺研究论文_刘鹏 张杭洲 曾淑云 哈涛

摘要:针对盐酸林可霉素提炼过程中产生的仲辛醇废水,采用一套连续汽提变径塔,在微正压条件下去除异味,同时回收部分仲辛醇。经处理后的仲辛醇废水COD值由原来的40000mg/L以上降低至20000mg/L以内,仲辛醇含量由原来的1.06%降为0%,且废水中无仲辛醇气味,回收仲辛醇纯度达98.5%,达到节能环保的双重目的。

关键词:仲辛醇废水 连续汽提变径塔 COD 回收

盐酸林可霉素提炼工艺采用预处理、溶媒萃取、溶析结晶以及真空烘干等环节生产盐酸林可霉素成品[1]。在溶媒萃取过程中,本公司主要使用的萃取剂为仲辛醇。仲辛醇为高级脂肪醇,其化学式C18H18O,分子量130.23g/mol,属大分子化合物,其性质比较稳定,不易挥发。仲辛醇不溶于水,在仲辛醇与水的两相界面上,其溶解度仅为7‰[2]。在碱性条件萃取过程中,由于工艺条件限制,两相界面处不能彻底分离,有少量乳化物随萃余液被带走。虽然极其微量,但由于仲辛醇特殊的化学性质,对公司环保产生较大压力,这也是林可霉素提取领域的一个瓶颈。本公司结合车间实际情况,委托天津天元伟业化工技术有限公司设计了一套废水处理系统,采用连续汽提变径塔,在微正压条件下去除萃余液异味,同时回收部分萃取剂,达到节能环保的双重目的。

1.工艺简述

本工艺采用一套连续汽提变径塔,在微正压条件下完成仲辛醇废水除味及回收。首先,原料母液首先作为塔顶冷凝预热器的冷量介质,在使塔顶汽相部分冷凝的同时,自身得到初步的预热,然后,经过废水二级、三级换热器与塔釜高温废水换热,进入仲辛醇废水塔汽提,塔顶得到仲辛醇和水的共沸物,经二级冷凝器换热后进入分相罐。分相罐上层轻相即为回收得到的仲辛醇,下层重相为水相,重相返回废水罐循环处理,塔釜废水达标后去生化处理。具体工艺流程如图所示。

2.技术原理及工艺特点

2.1技术原理

(1)因废水中仲辛醇与水的共沸点与水沸点相差较小,而共沸物的组成以及相对挥发度受压力影响较敏感,本工艺采用微正压工况,能确保塔釜排残没有辛醇味道;

(2)仲辛醇废水具有水量大,仲辛醇含量低的特点,有别于常规废水处理项目,本工艺在塔板内件上进行特殊设计,即提馏段采用抗堵性能好的超低浓废水专用塔盘,精馏段采用高效丝网规整填料,以保证液滴的分散直径及分布状态足以使得塔釜排残中不含有仲辛醇,既增强了塔操作的稳定性,又保证了产品的质量和回收率。

2.2工艺特点

(1)一键启停:本方案自控水平高,通过定制PLC/DCS 自控系统,区别于传统控制室遥控现场的控制模式,达到生产和停车一键启停的目的。

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(2)一键清洗:仲辛醇废水塔定期使用5-8%碱液清洗,系统内配好清洗管道及自控阀门,清洗与生产过程能够一键切换,自动清洗。

(3)撬块化回收设备:本工艺设备出厂模式为撬装出厂,系统内的施工安装均已在进场前完成。保证工艺高效的同时,节省占地面积,并大幅减少现场施工量和项目总工期。

(4)节能:首先塔顶蒸汽采用一级预热,降低了塔顶循环水的用量,其次进料母液与塔釜废水采用双换热器进行多级串联换热,提高母液与釜水的换热效率,在预热原料降低蒸汽耗量的同时又降低了塔釜废水排放温度,能源节约比较显著;在进料管处设有蒸汽伴热元件,进一步预热进料,在增强塔操作稳定性的同时进一步提高能量利用率。

3.效益分析

3.1社会效益

因含仲辛醇的污水对处理系统损伤较大,虽然能达到排放标准,但处理过程困难、耗时较长。通过此项目的实施,我公司仲辛醇废水内仲辛醇含量由原来的1.06%降为0%,污水COD由原来的≥400000mg/L降至≤20000mg/L,并且废水中没有仲辛醇气味,减轻了公司环保治理工作压力,降低了对周边环境的污染。萃余液中仲辛醇的去除,不但对治理污水的活性污泥起到一定的保护作用,还根治了萃余液多年来携带乳化问题,突破了该领域的瓶颈。

3.2经济效益

仲辛醇废水处理过程中,重相和轻向分离,部分萃取剂可回收至提取车间进行套用,且可以降低提取车间生产成本。回收的仲辛醇含量为98.5%,若按本工艺处理仲辛醇废水100m3,可回收仲辛醇100*1.06%*98.5%≈1.04t,折合人民币约7000元。利用新工艺处理仲辛醇废水,有效降低了仲辛醇废水的COD值,节约污水处理成本2.53元/m3,若按100m3计算,可节约253元。综上,利用此工艺处理仲辛醇废水,每100m3废水可节约成本7253元。

4.结语

采用连续汽提变径塔,在微正压条件下去除萃余液异味,同时回收部分萃取剂,达到节能环保的双重目的,本工艺创新性强,解决了行业难题,使得我公司在同行业中具有明显的竞争优势,也为其他抗生素生产企业的仲辛醇污水治理提供极具价值的参考。

参考文献

[1]刘路.盐酸林可霉素提炼工艺发展展望[J].安徽化工,1999(05):12-13.

[2]张明森主编.精细有机化工中间体全书:化学工业出版社,2008.

论文作者:刘鹏 张杭洲 曾淑云 哈涛

论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期

论文发表时间:2019/12/5

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