減壓間歇精餾回收廢液中甲苯的應(yīng)用研究.pdf

1、石油、化工、機(jī)械、涂料、纖維、油脂、橡膠、醫(yī)藥和電子等行業(yè)中甲苯被大量地用作有機(jī)溶劑，并最終形成大量的甲苯廢液。甲苯易揮發(fā)、有刺激性和毒性，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境均能造成嚴(yán)重的危害，但同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，國內(nèi)外高濃度甲苯廢液以焚燒法處理為主，但焚燒過程中產(chǎn)生的一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、二噁英和飛灰等有害物質(zhì)引起了社會(huì)的普遍擔(dān)憂。因此，研究開發(fā)新型高濃度甲苯廢液處理工藝和處理裝置是環(huán)境、安全、資源和經(jīng)濟(jì)等多方面的迫切需要。本

2、論文首次采用了減壓間歇精餾工藝，通過自主設(shè)計(jì)的減壓間歇精餾裝置，從實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)廢液中成功得到了分析純規(guī)格的甲苯，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)廢液向再生有機(jī)溶劑的轉(zhuǎn)變。
　　本論文研究對(duì)象為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模生產(chǎn)共混添加劑過程中產(chǎn)生的廢液。經(jīng)真空抽濾、飽和食鹽水洗滌、分液等簡單預(yù)處理后，采用色譜-質(zhì)譜分析方法測試了廢液的組分和組成，得到了廢液主要組分為甲苯、乙醇和水，三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為89.8％，8.2%和1.0%；在對(duì)廢液組成特點(diǎn)分析和減壓間歇精餾原

3、理充分理解的基礎(chǔ)上，確定了采用減壓間歇精餾技術(shù)回收廢液中高濃度的甲苯；自行設(shè)計(jì)安裝和測試了減壓間歇精餾實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，得到了填料精餾塔的理論板數(shù) N=11，填料精餾塔正常操作塔壓降為400 Pa；考察了操作壓力、精餾時(shí)間、回流比、廢液組成等參數(shù)對(duì)減壓間歇精餾過程的影響，發(fā)現(xiàn)：（1）隨著壓力的降低，甲苯純度逐漸增加，甲苯回收率總體呈下降的趨勢；（2）間歇精餾塔塔釜溫度隨時(shí)間變化平緩，塔頂溫度的變化和塔頂組成的變化存在時(shí)間上的相關(guān)性。本回收

4、實(shí)驗(yàn)通過觀察記錄塔頂溫度的變化間接判斷塔頂組成的變化；（3）隨著回流比的增大，甲苯純度和甲苯回收率均呈現(xiàn)出增大的趨勢；（4）本回收實(shí)驗(yàn)操作條件：操作壓力為30.4 kPa，120 min為區(qū)分前餾分段和產(chǎn)品段時(shí)間點(diǎn)，前餾分段回流比為7，產(chǎn)品段回流比為5的條件下，典型廢液的回收產(chǎn)品中甲苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7%，單程甲苯回收率為70.5%，二次精餾甲苯總回收率為92.2%；（5）隨著乙醇/水質(zhì)量比的增加，甲苯回收率總體上呈現(xiàn)上升的趨勢。在精餾

5、實(shí)際廢液前需要采取干燥等措施降低廢液中水的含量；（6）在模擬廢液中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在2%的前提下，甲苯/乙醇質(zhì)量比低于1，減壓間歇精餾實(shí)驗(yàn)分別無法進(jìn)行，低于4時(shí)獲得低回收率甲苯，高于9時(shí)獲得高回收率甲苯。在精餾實(shí)際廢液前需要采取飽和實(shí)驗(yàn)水洗滌等措施降低廢液中乙醇的含量；依據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，減壓間歇精餾實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品經(jīng)檢測為分析純甲苯試劑；采用了ChemCAD軟件對(duì)整個(gè)減壓間歇精餾過程進(jìn)行了模擬，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，為實(shí)驗(yàn)規(guī)模的擴(kuò)大化