一种危废处理领域中重溶剂回收装置、其撬装结构及重溶剂回收方法与流程

本发明属于危险废物处理技术领域，尤其是涉及一种危废处理领域中重溶剂回收装置、其撬装结构及重溶剂回收方法。

背景技术

危废即危险废物，指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物，在工业生产中，常会产生大量的危废，包括固体废物和液体废物，液体废物主要是工业排放的废液，而废液中常含有较多量的可作为溶剂使用的液体，这些溶剂仍有可利用的价值，如果直接作为废弃物处理掉会造成资源的浪费，有必要对其进行回收利用。根据废液产生的来源的不同，废液中含有的主要可回收溶剂不同，且其存在的待分离掉的液体杂质也不相同，现有技术中的溶剂回收装置都是针对同一种废液来源设计，其废液中可回收溶剂、存在的液体杂质都是一定的，溶剂回收装置也是针对于处理该固定组合的废液的，一旦废液来源改变，其中的回收溶剂变化或者废液中多了其他组分，该溶剂回收装置便不再适用。

重溶剂一般指沸点高于150℃的溶剂，例如n-甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、环己烷、二甲基亚砜、乙二醇等，这些溶剂挥发慢，溶解性好，是化学工程中常用的溶剂，对其回收利用可大大节约资源，且由于其沸点、密度、粘度等性质较接近，可使用相近方法调整分离条件进行分离回收，但是，现有技术中没有使用一套装置就可以从不同来源、不同组成的废液中分离回收不同重溶剂的装置。

此外，现有技术中的危废中溶剂回收处理装置多安装在固定位置，各种设备的安装、连接，拆装非常不方便，处理废液时需将废液输送至固定地点处理，操作也非常不方便，且装置中各设备安装分散，占地面积很大。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种危废处理领域中重溶剂回收装置、其撬装结构及重溶剂回收方法，使用一套装置就可以从不同来源、不同组成的废液中分离回收不同种类的重溶剂，且安装、拆卸、移动方便，设备排布集中，占地面积小。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种危废处理领域中重溶剂回收装置，包括精馏塔，精馏塔的塔顶气相出口与第一冷凝器的入口连接，第一冷凝器的液相出口与回流比控制装置的入口连接，回流比控制装置的一个出口与精馏塔的液相回流入口连接，回流比控制装置的另一个出口分别与废液收集装置、过渡馏分收集装置和若干个第一产品收集装置连接，精馏塔的底部液相出口与精馏釜的入口连接，精馏釜的气相出口与精馏塔的气相回流入口连接，精馏釜的液相出口与蒸发器入口连接，蒸发器的蒸汽出口与第二冷凝器连接，第二冷凝器的出口分别与若干个第二产品收集装置连接，过渡馏分收集装置的出口通过第一管路与精馏釜的入口连接，第一管路上设有第一进料泵。

技术方案中，优选的，还包括捕集器，冷凝器的气相出口与捕集器的入口连接，捕集器的出口与回流比控制装置的入口连接。

技术方案中，优选的，还包括缓冲罐，缓冲罐的入口与捕集器的气相出口连接，缓冲罐的出口与真空泵连接。

本发明的另一目的是提供一种基于权利要求1的危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构，包括若干层撬装架，若干层撬装架之间可拆卸拼接，精馏塔包括上封头、下封头和多个塔节，上封头、下封头和塔节之间可拆卸连接，上封头、下封头、塔节、第一冷凝器、第二冷凝器、回流比控制装置、蒸发器、废液收集装置、过渡馏分收集装置、第一产品收集装置和第二产品收集装置设于撬装架上。

技术方案中，优选的，撬装结构由上至下包括第一层撬装架、第二层撬装架、若干个中间层撬装架和底层撬装架，塔节由上至下包括第一塔节、第二塔节、若干个中间塔节和底部塔节，上封头、第一塔节和第一冷凝器设于第一层撬装架上，第二塔节和回流比控制装置设于第二层撬装架上，蒸发器、第二冷凝器、废液收集装置、过渡馏分收集装置和第一产品收集装置设于中间层撬装架上。

技术方案中，优选的，还包括捕集器，冷凝器的气相出口与捕集器的入口连接，捕集器的出口与回流比控制装置的入口连接，捕集器设于第一层撬装架上。

技术方案中，优选的，还包括缓冲罐，缓冲罐的入口与捕集器的气相出口连接，缓冲罐的出口与真空泵连接，缓冲罐和真空泵设于第一层撬装架上。

本发明的再一目的是提供一种危废处理领域中重溶剂的回收方法，包括：

第一步，将待处理废液输送至精馏釜中，加热气化后进入精馏塔进行分离；

第二步，对精馏塔进行部分回流间歇精馏操作，精馏塔塔顶依次采出轻相、过渡馏分和不同的溶剂产品，经冷凝后分别收集至废液收集装置、过渡馏分收集装置和第一产品收集装置，精馏塔塔釜采出重相；

第三步，将精馏塔塔釜采出的重相送入蒸发器蒸发分离，将蒸发所得蒸汽经冷凝后储存至第二产品收集装置。

技术方案中，优选的，还包括将收集到的过渡馏分送至精馏釜中作为精馏塔的进料。

技术方案中，优选的，还包括将经冷凝器冷凝后残余的气体通入捕集器中进一步冷凝。

1.该危废处理领域中重溶剂回收装置可对液体危废中的重溶剂进行回收分离，实现节约资源的目的；

2.该装置使用一套装置即可对含有不同类型轻溶剂的不同来源、不同组成的液体危废进行处理，回收其中可利用的各种类重溶剂，适用广泛，避免了搭建多套设备，设备投资少，且处理方便；

3.该装置的撬装结构各撬块结构可在工厂中完成安装，只需在现场对各撬装块进行对接拼装，需要移动时可将各撬块拆卸移动，装置搭建、拆卸、移动灵活方便，减少现场安装调试的工期，避免了设备一经安装便无法轻易移动的不便；

4.撬装结构中存在多层撬装架，各设备竖直方向上集中安装，设备排布更紧密，有效利用设备安装空间，降低设备占地面积。

附图说明

图1是本发明实施例的危废处理领域中重溶剂回收装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构的主视图。

图3是本发明实施例的危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构的立体图。

图4是本发明实施例的危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构中撬装架的结构示意图。

图5是本发明实施例的危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构中连接销的结构示意图。

图中：

1、精馏塔2、冷凝器3、回流比控制装置

4、废液收集装置5、过渡馏分收集装置6、产品收集装置

7、蒸发器8、冷凝器9、产品收集装置

10、精馏釜11、撬装架12、捕集器

13、缓冲罐14、真空泵15、塔节

16、上封头17、下封头18、顶部围杆

19、撬装底板20、侧杆21、底部围杆

22、连接销23、螺孔24、螺孔

25、第一层撬装架26、第二层撬装架27、中间层撬装架

28、底层撬装架29、第一塔节30、第二塔节

31、中间塔节32、底部塔节

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步描述：

本申请中所述重溶剂指沸点在高于150℃的高沸点有机溶剂，包括但不限于n-甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、环己烷、二甲基亚砜、乙二醇、二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚醋酸酯等。

如图1所示，本实施例所述的一种危废处理领域中重溶剂回收装置，包括精馏塔1，精馏塔1的进料口与精馏釜10的气相出口连接，精馏塔1的塔顶气相出口与冷凝器2的入口连接，冷凝器2的出口与回流比控制装置3的入口连接，回流比控制装置3的一个出口与精馏塔1的液相回流入口连接，回流比控制装置3的另一个出口分别与废液收集装置4、过渡馏分收集装置5、多个产品收集装置6连接，各收集装置的入口处均设置有阀门，阀门可以为手动控制的阀门，也可以为电磁阀，精馏塔1的底部液相出口与精馏釜10的入口连接，精馏釜10的气相出口与精馏塔的气相回流入口连接，精馏釜10的液相出口与蒸发器7的入口连接，蒸发器的蒸汽出口与冷凝器8的入口连接，冷凝器8的出口分别与多个产品收集装置9连接，各产品收集装置9的入口处设有阀门，阀门可以为手动控制阀门，也可以为电磁阀。

待处理的危废液体经进料泵输送至精馏釜10中，在精馏釜10中加热气化后送入精馏塔1中，进行精馏分离，如果待处理废液中存在多种可回收利用的重溶剂组分，且各组分间沸点差异较大，可进行间歇精馏操作，将一批物料通过多级部分气化及部分冷凝分成多个馏分，即可调节精馏塔的塔顶温度，经回流比控制装置3控制部分回流操作，精馏分离，依次从精馏塔顶部气相出口采出轻组分、水、各沸点不同的重溶剂，经冷凝器2冷凝后，轻组分、水收集至废液收集装置4中，各沸点不同的重溶剂依次收集至各产品收集装置6中；如果待处理废液中存在单一的需回收利用的重溶剂或存在多种重溶剂组分但各组分沸点差异小，则依次从精馏塔顶部气相出口采出轻组分、水和混合重溶剂，经冷凝器2冷凝后，轻组分、水收集至废液收集装置4中，混合重溶剂收集至产品收集装置6中。其中，精馏采出水向采出重溶剂过渡时，塔顶气相会采出水与重溶剂的混合物，达不到分离回收重溶剂所需的浓度要求，但由于此部分过渡馏分中还存在可利用的重溶剂，因此将此部分过渡馏分收集至过渡馏分收集装置5中。精馏塔1的塔釜采出重组分一部分经蒸馏釜10气化回流至精馏塔中，另一部分采出，其中含有沸点更高的杂质组分和部分重溶剂组分，采出部分送至蒸发器7中进行蒸发处理，经蒸发分离出重溶剂蒸汽，经冷凝器8冷凝后收集至产品收集装置9中，蒸发器中剩余的杂质组分收集至废液收集装置中。

该重溶剂回收装置使用一套装置通过间歇精馏即可对含有不同种类重溶剂的不同来源、不同组成的液体危废进行处理，将其中的有用重溶剂进行回收分离，适用范围广，避免了搭建多套设备，设备投资少，且回收处理方便。

其中，回流比控制装置3可选用常用的各种类型、型号的回流比控制器，产品收集装置、过渡馏分收集装置、废液收集装置等均可使用相应的罐体来实现。

技术方案中，优选的，过渡馏分收集装置5的出口通过管路与精馏釜10的入口连接，管路上设有进料泵。由于过渡馏分中仍存在部分可回收的重溶剂，因此将处理过程中产生的过度馏分与输送至的待分离液体危废一起作为进料送至精馏塔进行精馏分离，从而将过渡馏分再次利用，有效回收过渡馏分中的重溶剂，提高重溶剂的回收率和分离效率。

技术方案中，优选的，还包括捕集器12，冷凝器2的气相出口与捕集器12的入口连接，捕集器12的出口与冷凝器2的出口并联后与回流比控制装置3的入口连接。由于冷凝器2的冷凝效率有限，经冷凝器冷凝后可能仍存在一些不易被冷凝下的气体，积聚在冷凝器中短时间内不会被冷凝下来，无法被收集，在冷凝器后加设捕集器12，捕集冷凝器冷凝后仍存在的气体转为液体，大大提高装置的冷凝效率。

技术方案中，优选的，还包括缓冲罐13，缓冲罐13的入口与捕集器12的气相出口连接，缓冲罐13的出口与真空泵14连接，缓冲罐13被真空泵14抽为真空状态，经过捕集器12仍未被冷凝捕集下的塔顶气相被储存在缓冲罐13中，收集一定量后也可回收，既提高了重溶剂的回收率也降低了环境污染。

技术方案中，优选的，蒸发器7为刮板蒸发器，刮板蒸发器是一种适应性很强的新型蒸发器，对高粘度、热敏性和易结晶、结垢的物料都适用，主要由加热夹套和刮板组成，夹套内通加热蒸汽，刮板装在可旋转的轴上，刮板和加热夹套内壁保持很小间隙，通常为0.5～1.5mm。料液经预热后由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板的作用下，分布在内壁形成下旋薄膜，并在下降过程中不断被蒸发浓缩，完成液由底部排出，二次蒸汽由顶部逸出。刮板蒸发器效率高，能力大，对水和有机溶剂等溶液的蒸发量大，被处理物料在蒸发面停留时间短，不结焦，不结垢。

本实施例所述的一种基于上述危废处理领域中重溶剂回收装置的撬装结构，包括若干层撬装架11，若干层撬装架11之间可拆卸拼接，精馏塔1包括上封头16、下封头17和多个塔节15，上封头16、下封头17和塔节15之间可拆卸连接，上封头16、下封头17、塔节15、冷凝器2、冷凝器8、回流比控制装置3、蒸发器7、废液收集装置4、过渡馏分收集装置5、产品收集装置6和产品收集装置9分别设置在相同或不同的撬装架11上，可依据各自的连接关系调整其安装的撬装架及在撬装架上的安装位置。即先将各设备安装在各撬装架11上后，将同一撬装架上的各设备之间按照前述连接方式连接，形成一个撬块，不同撬块之间，撬装架相互可拆卸连接，撬块上的设备之间按照前述连接方式连接，精馏塔的上封头16、各塔节15与下封头17依次连接，从而将各撬块之间连接，形成整体的撬装结构。

该撬装结构将设备中涉及的各设备分布安装在不同的撬装架上，形成多个撬块，各撬装块之间可拆卸连接，各撬块上的结构可在工厂中完成安装，只需在现场对各撬装块进行对接拼装，需要移动时可将各撬块拆卸移动，装置搭建、拆卸、移动灵活方便，减少现场安装调试的工期，避免了设备一经安装便无法轻易移动的不便；撬装结构中由于存在多层撬装架，各设备竖直方向上集中安装，设备排布更紧密，有效利用设备安装空间，降低设备占地面积。

其中，如图4、图5所示，每层撬装架11包括撬装底板19、侧杆20、底部围杆21、顶部围杆18，底部围杆21围设于撬装底板19的边缘上，一般为4根连接杆围成方形，顶部围杆18也为4根连接围成方形，侧杆20通常为4根，垂直于撬装底板19设置，侧杆20的一端分别与撬装底板19的四个顶点连接，另一端连接顶部围杆18的四个顶点，相邻的两层撬装架之间的连接方式为：相邻两层的撬装架的侧杆20均为中空结构，连接销22设于相邻两层的侧杆中空结构中，连接销22的两端分别设有螺孔24，相邻两层撬装架的侧杆20上与连接销22上两端螺孔24相对的位置处分别设有螺孔23，连接销22与上下两层的撬装架的侧杆20通过螺栓连接。分拆撬装结构时，将侧杆20外侧的螺栓拆下，然后将连接销22卸下，即可将相邻两层撬装架拆开，安装时将连接销上孔与侧杆上孔对准，并通过螺栓固定即可，拆卸、安装方便。

技术方案中，优选的，该撬装结构由上至下包括第一层撬装架25、第二层撬装架26、若干个中间层撬装架27和底层撬装架28，精馏塔1的塔节15由上至下包括第一塔节29、第二塔节30、若干个中间塔节31和底部塔节32，上封头16、第一塔节29和冷凝器2设于第一层撬装架25上，第二塔节30和回流比控制装置3设于第二层撬装架26上，蒸发器7、冷凝器8、废液收集装置4、过渡馏分收集装置5和产品收集装置设于中间层撬装架27上。各层撬装架之间可拆卸连接，各塔节之间可拆卸连接。

例如，该撬装结构可由5层撬装架构成，第一层撬装架25上安装上封头16、精馏塔1的第一塔节29和冷凝器2，上封头16与第一塔节29之间通过法兰连接，冷凝器2的入口与设于上封头16上的气相出口通过管路连接，形成第一个撬块，第二层撬装架26上安装精馏塔的第二塔节30和回流比控制器3，回流比控制器3的出口与第二塔节30上的回流入口通过管路连接，形成第二个撬块，然后第一塔节29与第二塔节30通过法兰连接，第一层撬装架25与第二层撬装架26连接，第三层撬装架、第四层撬装架上分别安装精馏塔的第三塔节和第四塔节，并安装装置用所需的其他罐结构，如蒸发器7、冷凝器8、废液收集装置4、过渡馏分收集装置5、产品收集装置6和产品收集装置9等，并将各罐结构按照前述的回收装置的连接方式连接，形成第三撬块、第四撬块，将第二塔节与第三塔节，第三塔节与第四塔节分别连接，将第三撬装架与第四撬装架连接，第五层撬装架28上安装底部精馏塔的第五塔节32、下封头17和精馏釜10，并将第五塔节32与下封头17通过法兰连接，精馏釜10与设于下封头17上的液相出口通过管路连接，形成第五个撬块，将第五撬块上的第五塔节32与第四塔节连接，第五层撬装架与第四层撬装架连接，从而形成整个撬装结构。

技术方案中，优选的，还包括捕集器12，冷凝器2的气相出口与捕集器12的入口连接，捕集器12的出口与回流比控制装置3的入口连接，捕集器12可安装在任一层撬装架上，由于其与冷凝器2连接，所以，捕集器12最好安装在第一层撬装架25上。

技术方案中，优选的，还包括缓冲罐13，缓冲罐13的入口与捕集器12的气相出口连接，缓冲罐13的出口与真空泵14连接，缓冲罐13和真空泵14设于第一层撬装架25上。

本实施例所述的危废处理领域中重溶剂回收装置可对液体危废中的重溶剂进行回收分离，实现节约资源的目的，且该装置使用一套装置即可对含有不同类型轻溶剂的不同来源、不同组成的液体危废进行处理，回收其中可利用的各种类重溶剂，适用广泛，避免了搭建多套设备，处理方便；该装置的撬装结构各撬块结构可在工厂中完成安装，只需在现场对各撬装块进行对接拼装，需要移动时可将各撬块拆卸移动，装置搭建、拆卸、移动灵活方便，减少现场安装调试的工期，避免了设备一经安装便无法轻易移动的不便；撬装结构中存在多层撬装架，各设备竖直方向上集中安装，设备排布更紧密，有效利用设备安装空间，降低设备占地面积。

本发明的再一目的是提供一种危废处理领域中重溶剂的回收方法，可使用上述重溶剂回收装置或重溶剂回收装置的撬装结构实现，包括：

第一步，将待处理废液输送至精馏釜中，加热气化后进入精馏塔进行分离；

第二步，对精馏塔进行部分回流间歇精馏操作，精馏塔塔顶依次采出轻相、过渡馏分和不同的溶剂产品，经冷凝后分别收集废液收集装置、过渡馏分收集装置和第一产品收集装置，精馏塔塔釜采出重相；

第三步，将精馏塔塔釜采出的重相送入蒸发器蒸发分离，将蒸发所得蒸汽经冷凝后储存至第二产品收集装置。

技术方案中，优选的，还包括将收集到的过渡馏分送至精馏釜中作为精馏塔的进料。

技术方案中，优选的，还包括将经冷凝器冷凝后残余的气体通入捕集器中进一步冷凝。

下面结合几个实施例对本发明的危废领域中重溶剂的回收方法做进一步介绍：

实施例一

待处理的液体危废中主要含重溶剂二甲基甲酰胺60％，轻相5％，水相30％，杂质5％。

第一步、将待处理液输送至精馏釜中，加热气化后进入精馏塔进行分离，；

第二步，调整精馏操作条件，进行部分回流精馏操作，精馏塔塔顶温度100℃，塔釜温度130℃，理论塔板数为20，塔顶采出气体经冷凝器和捕集器冷凝后含有轻相15％，水85％，轻相和水储存至废液储存装置，精馏塔塔釜采出重相，重相含二甲基甲酰胺95％，杂质5％，将重相送入蒸发器进行蒸发分离，蒸发得气相中二甲基甲酰胺浓度为99％，将重溶剂收集至产品收集装置中；

第三步，精馏操作8～16小时后，精馏塔塔顶温度变化，塔顶采出过渡馏分，将过渡馏分收集至过渡馏分收集装置中，并作为精馏塔的进料进一步分离，直至塔顶采出中不再存在轻相，调整精馏条件，精馏塔塔顶温度108℃，塔釜温度150℃，理论塔板数为20，继续进行精馏操作，塔顶气相采出经冷凝器和捕集器冷凝后，二甲基甲酰胺浓度为99％，收集至产品收集罐中。

实施例二

待处理的液体危废中主要含重溶剂82％，水17％，杂质1％，重溶剂主要为n-甲基吡咯烷酮。

第一步、将待处理液输送至精馏釜中，加热气化后进入精馏塔进行分离，；

第二步，调整精馏操作条件，进行部分回流精馏操作，精馏塔塔顶温度130℃，塔釜温度150℃，理论塔板数为20，塔顶采出气体经冷凝器和捕集器冷凝后含有轻相30％，水70％，轻相和水储存至废液储存装置，精馏塔塔釜采出重相，重相含重溶剂95％，杂质5％，将重相送入蒸发器进行蒸发分离，蒸发得气相中重溶剂浓度为99％，将重溶剂收集至产品收集装置中；

第三步，精馏操作8～16小时后，精馏塔塔顶温度变化，塔顶采出过渡馏分，将过渡馏分收集至过渡馏分收集装置中，并作为精馏塔的进料进一步分离，直至塔顶采出中不再存在轻相，调整精馏条件，精馏塔塔顶温度140℃，塔釜温度160℃，理论塔板数为20，继续进行精馏操作，塔顶气相采出经冷凝器和捕集器冷凝后，重溶剂浓度为99％，收集至产品收集罐中。

实施例三

待处理的液体危废中主要含重溶剂80％，水17％，杂质3％，重溶剂主要为丙二醇甲醚醋酸酯。

第一步、将待处理液输送至精馏釜中，加热气化后进入精馏塔进行分离，；

第二步，调整精馏操作条件，进行部分回流精馏操作，精馏塔塔顶温度70℃，塔釜温度146℃，理论塔板数为20，塔顶采出气体经冷凝器和捕集器冷凝后含有轻相20％，水80％，轻相和水储存至废液储存装置，精馏塔塔釜采出重相，重相含重溶剂95％，杂质5％，将重相送入蒸发器进行蒸发分离，蒸发得气相中重溶剂浓度为99％，将重溶剂收集至产品收集装置中；

第三步，精馏操作8～16小时后，精馏塔塔顶温度变化，塔顶采出过渡馏分，将过渡馏分收集至过渡馏分收集装置中，并作为精馏塔的进料进一步分离，直至塔顶采出中不再存在轻相，调整精馏条件，精馏塔塔顶温度100℃，塔釜温度146℃，理论塔板数为20，继续进行精馏操作，塔顶气相采出经冷凝器和捕集器冷凝后，重溶剂浓度为99％，收集至产品收集罐中。

以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。