Выделение из сточных вод высококипящих растворителей (фенола)
Регенерация высококипящих растворителей
Очищение сточных вод
Энерго-эффективность
Промышленные сточные воды часто содержат высококипящие растворители, такие, как фенол или дихлорбензол, в следствие этого они не могут быть утилизированы без предварительного отделения примесей. Сжигание - не только неблагоприятный для экологии процесс, но и дорогостоящий, поэтому предпочительным процессом является выделение фенола и очистка сточных вод. На примере фенола опишем метод, неоднократно используемый компанией QVF.
Содержание фенола зависит от процесса, обычно составляет 2-12%. Низкие концентрации фенола отделяют дистилляцией, при которой вода испаряется. Но экстракция обладает определенным преимуществом.
С помощью метилизобутилкетона (MIBK), экстрагирующего агента, отделяют фенол из сточных вод в экстракционной колонне K1. Отработанный экстрагирующий агент очищается в дистилляционной колонне К2 и возвращается на стадию экстракции. Фенол собирается на дне следующей ректификационной колонны К2 и может быть снова использован в производстве.
Схема технологического процесса выделения фенола
Остатки экстрагирующего агента отделяются в колонне К3. Азеотроп MIBK/вода накапливается в верхней части колонны и разделяется в разделителе В1 на верхнюю фазу MIBK и тяжелую водную фазу. Дистилляционная колонна К2 работает без воды, поэтому нагревается дополнительным нагревателем, а колонна К3 обогревается паром.
Преимущества данной системы
Радикальное использование тепла и дефлегматоров обеспечивают экономически выгодный процесс, удовлетворяющий экологическим требованиям. При концентрации фенола менее 5 ppm, сточную воду можно утилизировать. Экстрагирующий агент регенерируется и не расходуется в больших количествах. Выделенный фенол можно снова использовать в производстве.
Когда требуется выделение фенола?
Фенол накапливается в сточных водах при производстве пластика, резин и алкиллированных фенолов. Объемы сточных вод варьируются в диапазоне от 0.5 м?/ч до 10 м?/ч, от чего и зависит выбор экстракционной установки. При большом потоке экстракция осуществляется продолжительно в последовательно соединённых смесителях-отстойниках с меньшими трудозатратами, чем в пульсационной колонне.
Пример готовой системы
Система, показанная на рисунке, обрабатывает поток сточных вод 4 м?/ч. В данном случае мы выбрали пульсационную колонну DN400 с 105 тарелками для экстракции. Дистилляционная колонна DN500/DN450 с упорядоченными насадками работает при абсолютном давлении 0.3 бар.
Сточная вода с отделённым фенолом, слегка нагретая, попадает в выпарную колонну DN450. В поставку входит система с измерительными и контрольными приборами, вакуумным генератором, резервуарами и приемниками.
Трудность очистки сточных вод связана с наличием других примесей, чьё влияние на основной процесс может быть нежелательным. Сырьё может содержать суспензированные вещества, крезол, ацетон, формальдегид или метанол. В показанной системе, например, суспензированное вещество скапливается в верхней части экстракции и должно постоянно удаляться. Крезол кристаллизуется при низких температурах, поэтому, когда дополнительный обогрев отсутствует и компоновка системы трубопроводов неподходящая, есть опасность закупорки системы твердым веществом. Легкорастворимые вещества ацетон, метанол или формальдегид, которые также могут содержаться в сточной воде, должны удаляться в выпарной колонне.
