[發(fā)明專利]一種處理對苯二甲酸精制廢水的組合工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210428330.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102874955A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管國鋒;萬輝;李鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/36
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種對苯二甲酸精制廢水的處理方法。

技術(shù)背景

PTA是重要的基本有機(jī)化工基礎(chǔ)原材料之一，主要用于生產(chǎn)聚酯纖維、聚酯薄膜等。PTA的生產(chǎn)一般以對二甲苯為原料，醋酸為溶劑，在一定的溫度和壓力下催化氧化生成粗對苯二甲酸(TA)，然后再精制為高純度的PTA。在TA加氫精制過程中，需要使用大量水作為TA的溶解用水，在結(jié)晶、離心過濾后會產(chǎn)生大量的廢水，該廢水中含有未完全反應(yīng)的中間產(chǎn)物對甲基苯甲酸（PT酸）、對羧基苯甲醛及產(chǎn)物對苯二甲酸等，存在COD高、pH低、雜質(zhì)多、水質(zhì)環(huán)境較惡劣等特點(diǎn)。

目前，PTA生產(chǎn)裝置對這部分廢水處理方法分為物化法、生化法和物化-生化聯(lián)合處理法。生化法處理效率較低，占地面積較大，一般都從排放角度出發(fā)，未考慮水的回用問題；而且廢水中的PT酸等PTA生產(chǎn)中的中間產(chǎn)物也隨著廢水的處理過程而直接被消耗掉，造成了資源的極大浪費(fèi)。而物化法由于更多的考慮在處理PTA精制廢水時回收水中溶解的副產(chǎn)物，并使處理后的水回用，使物化法成為目前開發(fā)PTA精制廢水處理技術(shù)的重要方向。

近年來，在處理PTA精制廢水的過程中回收利用廢水中有用成分的方法已有專利報道，CN102139970A公開了一種精對苯二甲酸生產(chǎn)廢水的回收利用方法，采用微濾-膜萃取-樹脂吸附組合工藝處理PTA精制廢水，使廢水達(dá)到精制單元用水標(biāo)準(zhǔn)，但未經(jīng)預(yù)處理的PTA精制廢水中含有較多的固體懸浮顆粒，使微濾膜的操作負(fù)荷較大，操作周期短；而且在膜萃取步驟需要加入萃取促進(jìn)劑，會使處理后的水中含有促進(jìn)劑，如果回用會影響產(chǎn)品純度。CN101723531B提供了一種精對苯二甲酸精制廢水的處理回用方法，采用“中和+固液分離”作為膜前預(yù)處理，采用“超濾+兩級反滲透”的雙膜法工藝進(jìn)行膜處理，使處理后的廢水達(dá)到生產(chǎn)系統(tǒng)精制單元用水要求，但此工藝中和反應(yīng)需要加入堿液，引入了較多的鈉離子，增大了后續(xù)處理難度，而且未考慮芳香酸的回用，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。CN101544429B介紹了一種萃取-超濾-反滲透組合處理PTA精制廢水的方法，采用對二甲苯萃取精對苯二甲酸精制廢水，萃取相返回到精對苯二甲酸的制備工序中，萃余相經(jīng)超濾及反滲透處理后，透過水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，但此方法由于未對水中溶解的PX進(jìn)行處理，返回系統(tǒng)會影響加氫反應(yīng)從而影響產(chǎn)品純度。因此，要根據(jù)廢水的性質(zhì)，設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)更合理、工藝更簡單的技術(shù)路線、方法來回收利用PTA精制廢水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種處理對苯二甲酸精制廢水的組合工藝，采用萃取-微濾-吸附-離子交換組合技術(shù)處理PTA精制廢水，使處理后的水質(zhì)達(dá)到PTA精制單元用水標(biāo)準(zhǔn)，并使廢水中的芳香酸回用。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種處理對苯二甲酸精制廢水的組合工藝，其具體步驟如下：

A、將對苯二甲酸（PTA）精制廢水1和對二甲苯（PX）2分別從萃取塔E1的塔頂與塔底進(jìn)料，兩相逆流接觸后萃取相3送至氧化單元，萃余相4送至下一工序；

B、萃余相4送至微濾膜分離裝置E2進(jìn)行處理，濃縮液5返回壓濾工序，滲透液6送至下一工序；

C、步驟B的滲透液6進(jìn)入樹脂吸附裝置E3處理后，脫芳香酸后的水7再進(jìn)入離子交換裝置E4，處理后的水8的水質(zhì)達(dá)到PTA精制單元用水標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選步驟A中的萃取塔采用篩板萃取塔或轉(zhuǎn)盤萃取塔；萃取溫度為30~50℃；PX與PTA精制廢水的體積比為1:4~12；廢水在萃取塔中的停留時間為4~8min；萃取后水中的芳香酸去除率為85~95%。

優(yōu)選步驟B中的微濾膜分離裝置采用的是孔徑為0.05~0.1μm的微濾膜，其材質(zhì)可以為無機(jī)膜、金屬膜或有機(jī)高分子膜等；操作壓力為0.1~0.4MPa；微濾后水中的固含量去除率達(dá)到99%以上。

優(yōu)選步驟C中的樹脂吸附裝置中的樹脂為苯乙烯系陰離子交換樹脂或苯乙烯系大孔吸附樹脂；優(yōu)選水在樹脂床層中的停留時間為0.5~1h；經(jīng)過樹脂吸附裝置處理后PT酸的去除率達(dá)到99%以上。

優(yōu)選步驟C中的離子交換裝置中的交換劑為苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂；水在樹脂床層中的停留時間為0.5~1h；經(jīng)過離子交換裝置處理后金屬離子的去除率達(dá)到98%以上。

有益效果：