一种低浓度甲酸废水处理工艺的制作方法
【专利摘要】一种低浓度甲酸废水处理新工艺，它是将质量分数在0.1%～3%的低浓度甲酸废水雾化喷淋后喷淋至酯化-萃取塔内，喷淋密度为8～50m3/(m2·h)，雾化水滴在重力作用下在塔内上部填料中均匀分布，最终在高碳醇油相中自然沉降，沉降过程中与醇接触时间不低于120s，水中的甲酸被加热后与醇发生酯化反应，转化为相应的甲酸酯后萃取于油相，反应温度在85～105℃，反应温度由通入的水蒸气维持。除去甲酸的水继续下落至塔底水层，利用其热量预热初始甲酸废水，水层采出后供简单生化处理。将酯化萃取塔下部有机层采出至精馏塔减压精馏，将其中酯与醇分离，塔顶采出高纯度的酯，塔底的高温醇补充部分醇后送入酯化-萃取塔内循环利用。
【专利说明】一种低浓度甲酸废水处理工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低浓度甲酸废水的处理工艺。
【背景技术】
[0002]甲酸(CH2O2)又称作蚁酸，无色而有刺激气味，且有腐蚀性，沸点100.8°C。由于甲酸的结构特殊，它的一个氢原子和羧基直接相连，也可看做是一个羟基甲醛，因此甲酸同时具有酸和醛的性质。在化学工业中，甲酸广泛用于纺织品印染、皮革加工、橡胶加工、青贮饲料和医药等生产中。
[0003]甲酸的沸点为100.8°C，几乎与水相同且与水互溶，分子间缔合性极强，甲酸稀溶液如果单纯用蒸馏法提浓，效果很差。并且当温度较高时，甲酸易挥发。
[0004]表1:甲酸残留量与甲酸废水温度之间的关系
[0005]
【权利要求】
1.一种低浓度甲酸废水的处理工艺，包括以下步骤: (1)将含有质量分数为0.1%~3%的低浓度甲酸废水通过预热管道(I)和甲酸废水换热器(15)预热后经雾化喷头喷淋装置(5)喷淋至酯化-萃取塔(2)，酯化-萃取塔的上段设置填料层(3)，中部通过蒸汽加热管道(13)通入生蒸汽加热醇，加快酯化反应速度，加热后醇温度保持在85~110°C，雾化喷头喷淋装置(5)的喷淋量为10~50m3/(m2.h)，雾滴在重力作用下向下运动并在酯化-萃取塔(2)的填料层(3)内部均匀分布，喷淋量根据装置处理规模以及高碳醇保有量有所不同，高碳醇选择不溶于水的醇，高碳醇的加入量根据塔径大小而定，应占塔体积的1/2~2/3之间，需要完全浸没填料层(3)，甲酸废水雾滴在填料中均匀分散，缓慢进入高碳醇液体内部后，在重力作用下向下沉降，水滴从进入油层顶部运动至油层底部，与高碳醇接触时间不低于12 O s，此过程中，水滴被醇迅速加热，水滴中的甲酸与周围醇充分接触发生酯化反应后进入油相，由于甲酸废水喷淋量远小于塔内的醇量，所以能够在塔内被迅速加热；同时由于醇的量远大于甲酸量，促进正反应平衡移动，加速了酯化反应速率； (2)处理后的甲酸废水从酯化-萃取塔(2)底部水层(12)采出，采出量等于雾化装置喷淋量，底部采出的甲酸废水其中甲酸含量低于0.05%，通过废水采出管道(14)直接排放或者经过简单生化处理后排放； (3)酯化-萃取塔(2)内中层油(4)通过泵(6)采出至分馏塔(7)，油状物质中主要含有高碳醇、酯类以及极少量甲酸，在分馏塔(7)中将油层液体减压精馏，将酯与醇分离，精馏后酯类经过管道(8)采出，分馏塔塔底的醇通过管道(9)送至酯化-萃取塔(2)循环使用，继续用于酯化萃取 过程，过程中间损耗的醇通过补醇管道(10)补充。
2.根据权利要求1所述的低浓度甲酸废水的处理工艺，其特征是:所述的高碳醇包括正丁醇、正戊醇或异戊醇。
【文档编号】C02F1/58GK103803691SQ201410102355
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】张锋, 韩旭, 孟为民, 罗华勋, 聂慧琴, 张志炳 申请人:南京大学