专利名称：含稀醋酸废水中醋酸的回收方法
技术领域：
本发明涉及到稀醋酸的回收，属于化工生产技术领域。
技术背景醋酸是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、轻纺、医药、染料 等工业领域。工业生产中所消耗或生成的醋酸，有相当的数量随废水排 出，比如醋酸精馏脱水过程有少量醋酸从塔顶废水中排出，而在糠醛 生产中，全国每年随废水排放掉的醋酸约有1万吨左右。这不仅损失了 大量的有用资源，而且还污染了环境。因此，从稀醋酸水溶液中回收醋 酸，不仅有着重大的经济效益，而且还有着显著的环保效益。目前文献报道的从废水中回收醋酸的方法有普通精馏法、共沸精 馏法、溶剂萃取法、酯化法，以及上述方法的联合使用等等。精馏法一 般适用于高浓度醋酸的回收，对于低浓度的醋酸溶液，采用精馏方法是 不经济的；溶剂萃取法和酯化法对于低浓度醋酸的回收，效果并不理想， 回收率较低。由于大多数废水中醋酸含量较低，因此，人们一直在寻求 更为经济、更为有效的方法，以实现对含稀醋酸废水中醋酸的回收。"膜科学与技术"2000， 20(2):31-38报道采用现场醋酸质量分数 为0.2。/^的废水进行实验，采用电渗析法处理后发现，经处理的废水PH 值从4上升到7，验证了醋酸可以有效去除。Reactive and Functional Polymers, 2001， 47(1):23-35:研究了利用树脂吸附法回收含有醋酸的 醋酸甲酯和乙醇溶液中的醋酸的方法，平衡吸附实验表明，树脂可以有 选择地吸附溶液中的醋酸。发明内容本发明的目的是提供一种含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，通过将 电渗析法和树脂吸附法相结合，先用电渗析法降低废水中的醋酸含量， 然后用阴离子树脂吸附法进一步脱除剩余醋酸，从而使醋酸回收率上 升，且耗电量大幅下降。为实现本发明的目的， 一种含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其特 征在于先用电渗析法对含稀醋酸废水进行处理回收，获得浓度小于1000ppm的醋酸极稀溶液，然后用阴离子交换树脂吸附法进一步脱除回 收剩余的极稀溶液中的醋酸，使最后排除的废水当中醋酸的浓度小于 50ppm。进一步地，上述的含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其中，电渗析 法所采用的电渗析器的稀释侧和浓縮侧的液体呈多级逆流操作，稀释侧 流量和浓縮侧流量之比为ql:q2:(5 20):l;废水温度小于30。C，稀释 侧流量和浓縮侧循环流之比Qnl :Qn2 = 1 :(0.9 1.1);所述电渗析器的电 极侧循环液体使用醋酸钠水溶液，或者使用重量百分浓度大于5%的醋 酸水溶液。更进一步地，上述的含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其中，采用 阴离子交换树脂吸附法对所述醋酸极稀溶液进行脱除回收的操作步骤 包括——(1) 将所述醋酸极稀溶液通过装有弱碱性阴离子交换树脂的固定 床，醋酸被树脂吸附，固定床出口醋酸浓度小于10ppm;(2) 当固定床出口浓度上升至100ppm以上时，树脂已接近吸附饱 和，停止吸附操作，用空气将固定床内的液体吹出；(3) 向饱和的树脂内通入5 10WtQ/^的碱液进行脱附，脱附液反复 使用，直至碱分被消耗掉；(4) 脱附后的树脂用空气将液体吹出后重复使用。由此，本发明将电渗析法与脱附法相结合，既克服了醋酸极稀溶液电导率低、电渗析过程电耗大的缺点，又克服了吸附过程由于树脂吸附 容量小致使设备体积庞大的缺点，具有投资少、能耗低、回收率高等优 点，能够充分回收废水中的有用资源，减少工业废水对环境的污染。
图1是本发明一种实施方式的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明将电渗析法和树脂吸附法相结合，先用电渗析法降低废水中 的醋酸含量，然后用阴离子树脂吸附法进一步脱除剩余醋酸，从而使醋 酸回收率上升，且耗电量大幅下降。具体来讲，含稀醋酸废水当中醋酸的重量百分含量一般不大于5%， 本发明先用电渗析法处理回收这类废水中的醋酸，使醋酸的浓度降低到 1000ppm以下，然后再用阴离子树脂吸附法进一步脱除剩余的醋酸，可 使最终排放的废水当中的醋酸浓度降至50ppm以下。依据本发明技术方案，电渗析法所采用的电渗析器的稀释侧和浓縮 侧的液体呈多级逆流操作，稀释侧流量和浓縮侧流量之比为ql:q2 = (5 20):1;废水温度小于3(TC，稀释侧流量和浓縮侧循环流之比 Qnl:Qn2= 1:(0.9 1.1);所述电渗析器的电极侧循环液体使用醋酸钠水 溶液，或者使用重量百分浓度大于5%的醋酸水溶液。采用阴离子交换树脂吸附法对所述醋酸极稀溶液进行脱除回收的 操作步骤包括——(1 )将所述醋酸极稀溶液通过装有弱碱性阴离子交换树脂的固定 床，醋酸被树脂吸附，固定床出口醋酸浓度小于10ppm;(2) 当固定床出口浓度上升至100ppm以上时，树脂已接近吸附饱 和，停止吸附操作，用空气将固定床内的液体吹出；(3) 向饱和的树脂内通入5 10Wt。/^的碱液进行脱附，脱附液反复 使用，直至碱分被消耗掉；(4)脱附后的树脂用空气将液体吹出后重复使用。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。这仅是典型应用范 例，不能理解为对本发明权利要求保护范围的一种限制。如图1所示，用泵P4按一定流量通过管线7向电渗析器E2的稀释 侧打入稀醋酸溶液，经电渗析器E2处理后由管线8在泵P2的作用下通 过管线3送入电渗析器E1的稀释侧，该溶液经电渗析器E1处理后通过 管线4引出，其中醋酸浓度降至1000ppm以下。同时，用泵P1按一定 流量通过管线1向电渗析器E1的浓縮侧也打入稀醋酸溶液，这部分溶 液经电渗析器E1处理后由管线2引出，其中一部分通过管线9回流， 另外一部分通过管线10、在泵P3的作用下经过管线5送入电渗析器E2 的浓縮侧，处理后的液体由管线6引出，其中一部分通过管线ll回流， 回流的溶液与来自管线10的溶液合并，在泵P3的作用下进入电渗析器 E2进行循环，另一部分通过管线24排出，获得醋酸提浓溶液。上述操 作过程中，两台电渗析器E1和E2浓縮侧的循环流量与稀释侧的流量之 比均为1:1。来自管线4、醋酸浓度降至1000ppm以下的稀醋酸溶液，由泵P5 通过管线12或管线20进入固定床Al或A2，经固定床Al或A2吸附 后，醋酸浓度降至10ppm以下，废水通过管线16或管线17直接排放。当固定床A1或A2出口的醋酸浓度上升到100ppm以后，表明树脂 己接近吸附饱和，此时需停止吸附操作，用空气通过管线14或管线18 将固定床Al或A2内的液体吹出，吹脱液通过管线13或21排出。然后 由泵P6按一定流量通过管线22或管线23往固定床Al或A2的饱和树 脂内通入浓度10% (重量百分率)的碱液(如NaOH或Ca(OH)2溶液) 进行脱附，脱附液经过管线15或管线19后排出。当脱附液内碱的出口 浓度达到进口浓度的95%时，表明树脂已接近完全脱附，停止脱附操作。 脱附后的树脂用空气将液体吹出后便可重新进行吸附，两台固定床Al与A2可进行"吸附"与"脱附"切换操作，脱附液可反复使用，直至 碱液中的碱分被基本消耗光，脱附液经酸化后可回收得到醋酸溶液。〖实施例2按照图l流程进行操作，具体操作条件及处理结果如下。(1) 电渗析器部分 进料流股7: 100份/小时，1.5%的稀醋酸 流股l: 10份/小时，1.5%的稀醋酸出料流股4:98份/小时，1000ppm的稀醋酸 流股24: 12份/小时，11.5%的醋酸(2) 固定床部分 进料流股12(或流股20): 98份/小时，1000ppm的稀醋酸出料流股16 (或流股17):0 8小时，98份/小时的废水，醋酸检测不到； 9 10小时，98份/小时的废水，醋酸浓度从0至100ppm。
权利要求
1.含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其特征在于先用电渗析法对含稀醋酸废水进行处理回收，获得浓度小于1000ppm的醋酸极稀溶液，然后用阴离子交换树脂吸附法进一步脱除回收剩余的极稀溶液中的醋酸，使最后排除的废水当中醋酸的浓度小于50ppm。
2. 根据权利要求1所述的含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其特 征在于电渗析法所采用的电渗析器的稀释侧和浓縮侧的液体呈多级逆 流操作，稀释侧流量和浓縮侧流量之比为ql:q2 = (5 20): 1;废水温度 小于30'C，稀释侧流量和浓縮侧循环流之比Qnl:Qn2 = 1:(0.9 1.1);所述电渗析器的电极侧循环液体使用醋酸钠水溶液，或者使用重量百分 浓度大于5%的醋酸水溶液。
3. 根据权利要求1或2所述的含稀醋酸废水中醋酸的回收方法， 其特征在于采用阴离子交换树脂吸附法对所述醋酸极稀溶液进行脱除 回收的操作步骤包括——(1) 将所述醋酸极稀溶液通过装有弱碱性阴离子交换树脂的固定 床，醋酸被树脂吸附，固定床出口醋酸浓度小于10ppm;(2) 当固定床出口浓度上升至100ppm以上时，树脂已接近吸附饱 和，停止吸附操作，用空气将固定床内的液体吹出；(3) 向饱和的树脂内通入5 10Wt^的碱液进行脱附，脱附液反复 使用，直至碱分被消耗掉；(4) 脱附后的树脂用空气将液体吹出后重复使用。
4. 根据权利要求3所述的含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，其特 征在于步骤中所述碱液是NaOH或Ca(OH)2水溶液。
全文摘要
本发明涉及含稀醋酸废水中醋酸的回收方法，属于化工生产技术领域。其特点是先用电渗析法对含稀醋酸废水进行处理回收，获得浓度小于1000ppm的醋酸极稀溶液，然后用阴离子交换树脂吸附法进一步脱除回收剩余的极稀溶液中的醋酸，使最后排除的废水当中醋酸的浓度小于50ppm。该方法将电渗析法与脱附法相结合，既克服了醋酸极稀溶液电导率低、电渗析过程电耗大的缺点，又克服了吸附过程由于树脂吸附容量小致使设备体积庞大的缺点，具有投资少、能耗低、回收率高等优点，能够充分回收废水中的有用资源，减少工业废水对环境的污染。
文档编号C02F1/28GK101234959SQ20081002046
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者吴华志, 吴燕翔, 挺 邱, 达 陈, 魏家瑞 申请人:中国石化仪征化纤股份有限公司