減壓間歇精餾回收廢液中甲苯的應用研究.pdf

1、石油、化工、機械、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，對人體健康和生態(tài)環(huán)境均能造成嚴重的危害，但同時也具有一定的經濟價值。目前，國內外高濃度甲苯廢液以焚燒法處理為主，但焚燒過程中產生的一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、二噁英和飛灰等有害物質引起了社會的普遍擔憂。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、資源和經濟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，通過自主設計的減壓間歇精餾裝置，從實驗室生產廢液中成功得到了分析純規(guī)格的甲苯，實現了實驗室生產廢液向再生有機溶劑的轉變。
　　本論文研究對象為實驗室小規(guī)模生產共混添加劑過程中產生的廢液。經真空抽濾、飽和食鹽水洗滌、分液等簡單預處理后，采用色譜-質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，三者質量分數分別為89.8％，8.2%和1.0%；在對廢液組成特點分析和減壓間歇精餾原

3、理充分理解的基礎上，確定了采用減壓間歇精餾技術回收廢液中高濃度的甲苯；自行設計安裝和測試了減壓間歇精餾實驗的實驗裝置，得到了填料精餾塔的理論板數 N=11，填料精餾塔正常操作塔壓降為400 Pa；考察了操作壓力、精餾時間、回流比、廢液組成等參數對減壓間歇精餾過程的影響，發(fā)現：（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間變化平緩，塔頂溫度的變化和塔頂組成的變化存在時間上的相關性。本回收

4、實驗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出增大的趨勢；（4）本回收實驗操作條件：操作壓力為30.4 kPa，120 min為區(qū)分前餾分段和產品段時間點，前餾分段回流比為7，產品段回流比為5的條件下，典型廢液的回收產品中甲苯質量分數為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/水質量比的增加，甲苯回收率總體上呈現上升的趨勢。在精餾

5、實際廢液前需要采取干燥等措施降低廢液中水的含量；（6）在模擬廢液中水質量分數保持在2%的前提下，甲苯/乙醇質量比低于1，減壓間歇精餾實驗分別無法進行，低于4時獲得低回收率甲苯，高于9時獲得高回收率甲苯。在精餾實際廢液前需要采取飽和實驗水洗滌等措施降低廢液中乙醇的含量；依據相關的國家標準，減壓間歇精餾實驗所得產品經檢測為分析純甲苯試劑；采用了ChemCAD軟件對整個減壓間歇精餾過程進行了模擬，模擬結果與實驗數據吻合較好，為實驗規(guī)模的擴大化