丁酮和异丙醇水溶液盐析法分离初步方案
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丁酮、异丙醇水溶液盐析法分离初步方案
一、概述
无锡阿尔梅新材料有限公司涂布废气中含有丁酮、异丙醇。
丁酮对眼、鼻、喉、粘膜有刺激性,长期接触可致皮炎。
异丙醇是有毒物质,接触高浓度异丙醇蒸气会出现头痛、倦睡、共济失调以及眼、鼻、喉刺激症状。
入口可致恶心、呕吐、腹痛、腹泻、倦睡、昏迷甚至死亡。
这两种物质不但影响人的身体健康,而且直接排放造成资源的极大浪费。
为响应政府提出的清洁生产和循环经济思想,决定投资安装工业有机废气自动化装置,回收废气中的丁酮及异丙醇,并返回原生产工艺进行原料再利用。
这既回收资源,又没有污染物排出。
采用吸附法回收丁酮、异丙醇过程中,解吸时会使丁酮、异丙醇与水混合,通过反复研究,选择盐析法结合吸附精制对丁酮与异丙醇进行回收。
二、设计参数
处理对象:丁酮、异丙醇水溶液
溶液浓度:15-20%,按20%设计,其中:丁酮14%,异丙醇6%
处理量:18.75~37.5 kg/hr,450~900 kg/d,按40kg/hr 设计
处理要求:有机物浓度:≥99.8%,水达标排放
回收有机物的量:3.75~7.50 kg/h,90~180kg/天
三、工艺方案:
本方案包括盐析、吸附精制、盐溶液浓缩回用及无机盐补充单元四个部分。
(见流程示意图)
1、盐析过程
由吸附单元丁酮、异丙醇水溶液储槽过来的有机物水溶液进入盐析罐,与盐析罐中高浓度的盐溶液混合,经过均布稳流构件后,充分接触,在无机盐作用下,有机物与水分层,油层在上,水层在下。
在检测仪控制下将油水分别送出盐析罐。
分层后的油层中含有少量的水,将其送入吸附精制单元进行进一步脱水。
水层则
由泵送入盐溶液浓缩单元。
2、吸附精制过程
油层在液位差的作用下,流入吸附器,在吸附器里装有对水选择性极高的专用吸附剂,可以将有机物中少量水吸附下来,使流出吸附器的有机物含水量低于0.2%,满足有机物回收利用的要求。
脱水后的丁酮与异丙醇流回丁酮储槽(建议在吸附单元中由分层槽流出的油层也先进入吸附精制单元后,再进入少量丁酮储槽,因为,在丁酮溶液中会溶解少量的水,如果不经过处理,会造成水超标,达不到丁酮的回收要求)。
当吸附剂吸附饱和后,采用真空加热的方法对其进行解吸再生。
3、盐溶液浓缩过程
由盐析单元流出的水层经泵送入旋转薄膜蒸发器,在蒸发器里将进入到盐溶液中的水蒸发出来,使碳酸钾溶液浓缩至规定的浓度。
蒸发出来的蒸气进入冷凝器冷凝后进入真空缓冲罐进行气液分离后,液体排往污水处理单元。
浓缩液则经冷却后,进入盐水储罐,由泵将之送回盐析罐,再次进行盐析操作。
泵由盐析罐液位控制,高液位开输出泵,低液位开输入泵。
4、无机盐补充过程
在操作最初时,现在盐水储罐配置一定浓度的盐水,当盐浓度过低或水蒸发量较多时,在盐水储罐进行补充。
装置采用不锈钢304材质,设备支架采用Q235。
四、投资估算
五、公用工程:
电:220V,50Hz,3.2KW
水:温度≤32℃,压力≥0.15 MPa。
使用量≤4m3/hr 蒸汽:饱和水蒸气,≥0.3MPa
流程控制图。