CN1435594A - 丙烯酸和聚丙烯酸生产工艺中的废物处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种丙烯酸生产工艺和连串聚丙烯酸生产工艺中排出的废物的处理方法，其中，至少一种选自所述丙烯酸生产工艺中排出的废油、废水和废气的废物和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水和/或废气同时燃烧。

Description

丙烯酸和聚丙烯酸生产工艺中的废物处理方法
发明领域
本发明涉及丙烯酸生产工艺及用同一丙烯酸作原料的后续工艺如聚丙烯酸生产工艺中的副产品的处理方法。具体来说，本发明涉及由各种步骤如反应、分离、纯化等构成的高纯丙烯酸生产工艺中排出的废气、废油和废水及聚丙烯酸如吸水树脂的生产工艺中排出的废气和废水的有效处理方法。
发明背景
可以用各种方法生产丙烯酸。这些方法包括多个步骤，例如，在由原料最终转化为高纯丙烯酸的过程中有反应、分离和纯化步骤。在各个步骤中分离和脱除的副产品和杂质作为废气、废水和废油排出(后面有时候会将废水和废油统称为废液)。特别是在需要以适当成本大规模生产高纯产品的工业生产中，这些工厂中排出大量废气和废液。从环保角度考虑，应当用先进方式处理这些废气和废液，同时从生产成本角度考虑，应当降低处理废气和废液的成本。因此，为了达到这些要求，就需要新的处理废气和废液的方法。
作为一种方法，例如，翻译成日文的PCT国际公开专利2000-514419公开了一种方法，其中，(甲基)丙烯酸生产工艺中排出的气态低沸点组分在燃烧步骤中燃烧，含低沸点和中沸点组分的废水也加入同一个燃烧步骤，以燃烧低沸点组分。日本审结公开专利63-67090还公开了利用热交换器处理废气的装置。
丙烯酸在传统上可用作各种化学产品的原料。但是，特别是近年来，在丙烯酸生产厂处或邻近位置处的聚丙烯酸生产厂中生产大量聚丙烯酸如吸水树脂，这样可以连续供应丙烯酸原料，不需要分离和包装。如上所述，在丙烯酸生产厂处或邻近位置处的生产聚丙烯酸的情况下，聚丙烯酸生产工艺和丙烯酸生产工艺一样也排出废物如废气和废液，同样需要用先进方式有效处理这些废物的新方法。
本发明的目的是解决和上述传统废物处理方法相关的问题，本发明的目的是提供一种以先进方式有效处理丙烯酸生产工艺中排出的废气、废油和废水及将前面生产的丙烯酸转化成各种聚丙烯酸如吸水树脂的聚丙烯酸生产工艺中排出的废气和废水的方法。
发明内容
因此，本发明是一种由丙烯酸和聚丙烯酸的生产工艺中排出的废物的处理方法，其特征在于：至少一种选自所述丙烯酸生产工艺中排出的废油、废水和废气的废物和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水和/或废气同时燃烧。
附图简述
图1是示出本发明的丙烯酸生产工艺和连串的聚丙烯酸生产工艺的示意图。
图2是示出本发明的丙烯酸生产工艺和后续聚丙烯酸生产工艺的示意图。
具体实施方式
为了解决上述问题，本发明的发明人经过深入研究后发现：在丙烯酸生产工艺和连串的聚丙烯酸的生产工艺中，将至少一种选自所述丙烯酸生产工艺中排出的废油、废水和废气组成的组的废物和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水和/或废气混合后同时燃烧可以以先进方式有效处理排出的废物(在本申请中，丙烯酸生产工艺和聚丙烯酸生产工艺中排出的废水和废气可能是这两个工艺的废水和废气，每一种都可能是由下述的两种或多种其它组分组成)。
本发明的聚丙烯酸是(共)聚合物，丙烯酸和/或其盐作为其主要组分(即：其中丙烯酸和/或其盐的含量优选为70mol％或更大，更优选90mol％或更大)，其例子包括水溶性聚丙烯酸(或其盐)、吸水树脂(吸水聚丙烯酸，或其盐)。聚丙烯酸优选是一价盐，更优选是碱金属盐或铵盐。这些聚丙烯酸还可以和其它单体共聚，在存在有0.001-5mol％的交联剂的条件下交联，或者和其它亲水性聚合物如淀粉和聚乙烯醇接枝聚合。同时，水溶性聚丙烯酸(或其盐)是在水中基本100％可溶的聚合物，吸水树脂是具有交联结构、在水中溶胀但不溶解、吸收纯水或盐水的量是聚合物重量的3倍或更多、优选10-1000倍、形成基本不溶于水(水溶性组分含量为25％质量或更小，更优选10％质量或更小)的水凝胶的聚丙烯酸(或其盐)。这些吸水树脂及测定其物理参数的方法公开在下述专利中：US6107196、US6107358、US6174978和US6241928，此处引入这些专利作为参考。
本发明中的废气是含可燃化合物(如：具有1-6个碳原子的烃、一氧化碳、有机酸、醛、酯、醇等)的气体，丙烯酸生产工艺中排出的废气的例子包括热交换器等排出的废气和来自吸收塔排出的未吸收气体的废气。聚丙烯酸生产工艺中排出各种废气，包括聚合反应器中排出的气体、用于干燥聚丙烯酸树脂(优选吸水树脂)的废干燥气、在对树脂改性(如：表面交联)的步骤及其它步骤中排出的气体，但本发明优选废干燥气。废油是含有作为主要组分的有机物和少量水(水的量最多是在其中达到它的溶解度)的液体，其例子包括含有高沸点杂质的蒸馏底部液体、含有低沸点杂质的馏出物等。废水是含有作为主要组分的水和最多达到它们的溶解度的溶解的少量有机物的含水液体，其例子包括在原料反应生产丙烯酸的过程中生成的水、工艺排出的各种废水(用于吸收、萃取和中和的水、大气中的水分等)、中和过程中生成的水、用于操作诸如喷射器的装置的废水和该装置排出的废水、在利用吸收溶剂如NaOH溶液(在本申请中，氢氧化钠浓度优选但不局限于0.01％质量至饱和浓度，更优选0.1-40％质量)的吸收塔中收集废气时生成的废水、用于清洗装置的清洗废水等。因此，本发明要处理的废油和废水来自各种生产步骤，这些废油和废水中含有的物质的组成没有特别限定。
本发明中的聚丙烯酸生产工艺是用丙烯酸单体作为原料生产聚丙烯酸的工艺，聚丙烯酸优选是用丙烯酸作为原料生产的吸水树脂。
下面将参照图1说明本发明，图1是用丙烯和/或丙烯醛的反应产品生产丙烯酸及用上述工艺生产的丙烯酸生产吸水树脂的工艺的例子，但是应当理解的是，下面说明的目的不是将本发明的保护范围限定为下述的生产工艺，只要不影响本发明的效果，可以根据需要对该生产工艺进行改进。另外，丙烯酸生产工艺中排出的废气、废油和废水及吸水树脂生产工艺中排出的废气和废水不限定为下述废物，本发明也可以处理下述实施例中没有描述的其它废气、废油和废水。
在丙烯和/或丙烷(后面有时候称之为“丙烯等”)的催化氧化中得到的反应产品通过管线1加入吸收塔2，反应产品通常是在适当条件下用含分子氧的气体催化气相氧化丙烯等生成的气体。吸收液体通过管线3加入吸收塔2，反应产品和吸收液体在适当条件下在吸收塔2中相互接触，得到丙烯酸溶液。当用低沸点溶剂(沸点低于丙烯酸的沸点)作为吸收液体时，低沸点溶剂(优选水)和反应产品在吸收塔2中接触，反应产品中含有的丙烯酸吸入吸收液体，得到丙烯酸溶液。丙烯酸吸收和移去后保留在吸收塔2中的未吸收的反应产品通过管线5作为废气排出。仍然含有原料如丙烷等的废气可以供给包括上述催化气相氧化步骤的任何步骤，也可以供给将在下面描述的本发明的燃烧步骤。
也可以用高沸点溶剂(沸点高于丙烯酸的沸点)作为吸收液体。在这种情况下，反应产品通过或不通过冷却器(图中未示出)加入，而高沸点溶剂(如：二苯基醚和联苯的混合溶剂)单独加入吸收塔，部分反应产品通过气液接触吸入高沸点溶剂，得到丙烯酸溶液。吸收塔中未吸收的反应气体作为废气排出。废气可以供给包括催化气相氧化步骤的任何步骤，也可以通过任何其它处理步骤供给本发明的燃烧步骤。
丙烯酸溶液含有丙烯酸，未反应原料如丙烯等，副产品如甲醛、丙烯醛、糠醛、苯甲醛、甲酸、乙酸、马来酸、丙烯酸二聚物及添加剂如聚合抑制剂。
吸收反应产品得到的丙烯酸溶液可以通过管线4直接加入蒸馏塔9，也可以通过根据需要设置的任何步骤间接加入蒸馏塔9。如果涉及任何附加步骤，则附加步骤排出的废气和液体也可以供给本发明的燃烧步骤并在本发明的燃烧步骤中处理。为了减少剩余在丙烯酸溶液中的低沸点化合物如丙烯醛的量，例如，可以如图1所示再安装一个汽提塔6。在汽提塔6中脱除了低沸点化合物如丙烯醛的丙烯酸溶液通过管线7加入共沸蒸馏塔9。同时，汽提塔中蒸发的低沸点化合物通过管线8和吸收塔2抽到外面。汽提塔废气和吸收塔排出的废气可以一起也可以分开供给到本发明的燃烧步骤。废气也可以送往其它任何步骤。
当用水作为吸收液体时，水和丙烯酸溶液中含有的低沸点化合物如乙酸在存在有共沸溶剂(由至少一种溶剂构成)的共沸蒸馏塔9中先后通过共沸蒸馏脱除。尽管本发明是用使用与水形成恒沸物的溶剂的共沸脱水蒸馏塔作为例子进行说明的，但是用于从丙烯酸溶液中分离和脱除杂质的其它蒸馏步骤可以替代共沸蒸馏，在这种情况下，可以根据具体需要适当地选择方法、条件、蒸馏塔数目或其结合。
可以从本领域公知的共沸溶剂中选择适当的共沸溶剂，但是优选不能和丙烯酸形成恒沸物的共沸溶剂。更优选很少溶解在水中的共沸溶剂，因为它易于将冷凝的恒沸物分成溶剂和水相，这样可以回收和再利用溶剂。共沸溶剂的优选例子包括甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、环己烷、甲基异丁基酮、乙酸丁酯等。共沸溶剂可以是单一溶剂，也可以是两种或多种溶剂的混合物。从有效共沸蒸馏的角度考虑，优选加入足量的溶剂以进行有效分离。
沸点低于丙烯酸沸点的低沸点副产品和低沸点化合物如水作为和共沸溶剂结合的共沸馏出物通过管线11从蒸馏塔顶部卸出。丙烯酸、高沸点杂质如马来酸和丙烯酸二聚物及聚合抑制剂通过管线10从共沸蒸馏塔底部抽出，送往下一个步骤。恒沸物通过图中所示的管线11加入用于分离恒沸混合物的装置12如倾析器，恒沸物在其中分离为有机相(共沸溶剂)和水相(含低沸点副产品)。水相可以作为废水排出。废水可以送往用于回收其中存留的共沸溶剂的附加步骤中，并在该步骤中进行处理，然后作为废水排出。而共沸分离装置12中分离的共沸溶剂通过管线13循环回图中所示的共沸蒸馏塔9，也可以供给图中未示出的其它任何步骤中。也可以通过图中未示出的管线将新的共沸溶剂单独加入蒸馏塔9，溶剂的加入方法并不特别限定为图中所示的实施例。另外，共沸蒸馏塔9的操作条件没有特别限定，可以使用适合丙烯酸生产工艺的任何条件。
从共沸蒸馏塔9底部抽出的粗丙烯酸通过管线10加入蒸馏(精馏)塔15。在加入蒸馏塔15之前，为了减少其中的杂质含量，还可以将粗丙烯酸在其它蒸馏步骤中进行处理，例如，在为脱除乙酸或高沸点杂质专门设计的分离塔中(图中未示出)进行。从这些附加步骤中排出的含杂质的液体也可以作为本发明的废油处理。当然，粗丙烯酸可以供给另一个纯化步骤以替代蒸馏塔15。例如，粗丙烯酸可以加入附加共沸蒸馏塔，在该塔中通过附加共沸蒸馏得到基本上没有乙酸、水和共沸溶剂的纯丙烯酸。换句话说，为了满足特定的要求和条件，可以用作为丙烯酸生产工艺的其它分离和纯化步骤的任何结合代替蒸馏塔15。
本发明的粗丙烯酸是如上所述通过共沸蒸馏丙烯酸溶液得到的含有主要组分丙烯酸的液体。因为粗丙烯酸含有副产品和杂质如乙酸、甲醛、丙烯醛、丙酸、马来酸、丙酮、糠醛、苯甲醛等，所以要进一步进行纯化(例如，通过蒸馏、结晶等方法)以去除这些杂质和副产品。纯化步骤后基本上没有醛的纯化丙烯酸称为高纯丙烯酸。
尽管在本发明中，高纯丙烯酸是通过在蒸馏塔15中蒸馏粗丙烯酸得到的，但是如果粗丙烯酸含有沸点高于丙烯酸沸点的高沸点杂质和沸点低于丙烯酸沸点的低沸点杂质，则为了得到高纯丙烯酸，优选使粗丙烯酸预先供给如上所述的附加蒸馏步骤以降低低和/或高沸点杂质的含量。
在蒸馏塔15中进行粗丙烯酸的蒸馏(精馏)，产生高纯丙烯酸。在图中所示实施例的情况下，加入蒸馏塔15的粗丙烯酸中的丙烯酸通过蒸馏蒸发，蒸气从塔顶逸出，通过管线18导入冷凝器19，蒸气在冷凝器19中冷却和凝结。在冷凝器19中得到的冷凝物通过管线20移入冷凝物回流槽21。储存于冷凝物回流槽21中的一部分冷凝器可以作为回流液体循环到蒸馏塔15，然后进入冷凝器19。冷凝物回流槽21中的其它冷凝物作为原料通过或不通过其它处理步骤供给吸水树脂生产工艺24。冷凝物是基本上没有杂质的高纯丙烯酸(纯化丙烯酸)。高纯丙烯酸的纯度随蒸馏条件而变化，但通常不低于99.5％质量。粗丙烯酸中存在的高沸点杂质和聚合抑制剂通过蒸馏与丙烯酸分离，在蒸馏塔底部浓缩后作为废油通过管线16排出。
与蒸馏塔15连接的其它装置没有特别限定，但可以根据需要安装任何加热装置如再沸器、薄膜蒸发器、加热器、加热套等。同时在本发明中，含聚合抑制剂和杂质的蒸馏塔15底部的部分液体循环到作为附加热源的再沸器17，其它液体则被排出。底部液体可以排出并供给到本发明的废液处理步骤或供给到其它任何处理步骤。
尽管图中没有示出，优选在各个蒸馏步骤的原料溶液中加入聚合抑制剂，其量足以防止丙烯酸聚合。加入聚合抑制剂的合适方法是(但不限于)如预先在要加入蒸馏塔的原料溶液如丙烯酸溶液和冷凝物回流溶液中加入抑制剂的方法或直接将聚合抑制剂(粉末、液体或气体)加入蒸馏塔的方法。在如将分子氧作为聚合抑制剂加入蒸馏塔的情况下，可以用鼓泡等方法将氧气物流直接加入塔底。也可以通过加入预先溶解有聚合抑制剂的溶剂供给氧气。
聚合抑制剂没有特别限定，只要能够有效抑制丙烯酸的聚合即可，其合适的例子包括氢醌、氢醌一乙基醚、酚噻嗪、4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶、亚硝基苯酚、铜盐化合物如二甲基二硫代氨基甲酸铜、锰化合物如乙酸锰等。聚合抑制剂可以是一种化合物或几种化合物的混合物，为了达到各种要求，可以正确选择混合物中聚合抑制剂的组成。
部分高纯丙烯酸通过管线23供给到吸水树脂生产工艺24。在吸水树脂生产工艺中，在中和步骤25、聚合步骤26和干燥步骤27中加工丙烯酸，生产出吸水树脂。为了改善树脂的物理性能，还可以添加任何工艺步骤，例如，交联步骤可以同时存在于聚合步骤中，也可以在聚合步骤之后。尽管本申请只描述了一个使用高纯丙烯酸的实施例，但是在一定条件下的树脂生产工艺中还可以使用粗丙烯酸、或高纯丙烯酸或粗丙烯酸与水的混合物。
可以用本领域公知的任何方法在中和步骤25中进行中和，合适方法的例子是(但不限于)在如上所述得到的丙烯酸或聚丙烯酸(或其盐)中加入预定量的粉末状或溶解在水溶液中的碱性化合物的方法。中和步骤可以置于聚合步骤的上游或下游，或同时置于聚合步骤的上游和下游。
作为用于中和丙烯酸和聚丙烯酸的碱性化合物，可以适当使用本领域公知的碱性化合物，如：碳酸盐、碳酸氢盐、碱金属的氢氧化物、氨水、有机胺等。聚丙烯酸的中和度是任意的，可以将丙烯酸调节至任何中和度(如：30-100mol％)。
聚合步骤中的聚合方法没有特别限定，所以可以适当使用本领域公知的聚合方法，如：使用自由基聚合引发剂的聚合法、辐射聚合法、电子束聚合法和使用光敏剂的紫外线聚合法。另外可以任意选择其它具体条件如聚合引发剂的种类和浓度及其它聚合条件以达到各种要求。当然还可以根据需要加入交联剂和其它单体及本领域公知的添加剂如水溶性链转移剂和亲水性聚合物。
聚合和中和后，得到的丙烯酸盐聚合物(后面称之为“吸水树脂”)进行干燥步骤。干燥树脂的方法没有特别限定，吸水树脂可以用本领域公知的任何干燥装置如热风干燥机、流化床干燥机、Nautor型干燥机等在所需的干燥温度下(优选70-230℃)干燥。通过管线28供入用于干燥的干燥步骤27并通过管线29从干燥步骤27排出的高温气体可以作为废气直接供给本发明的废气处理步骤，也可以供给吸收塔30，在吸收塔30中，高温废气用单独供入的吸收液体如NaOH水溶液洗涤，废气中的有机物通过气液接触而被吸收。得到的吸收溶液还可以作为废水供给本发明的废水处理步骤。
在干燥步骤中干燥的吸水树脂本身就可以使用，也可以通过造粒、粉碎和表面交联再加工成所需形状，或者为满足各个领域的要求而加工成所需产品，例如，通过加入各种添加剂如还原剂、香料、粘结剂等进行加工。
前面已经参照图1描述了丙烯酸及连串吸水树脂的一般生产工艺。下面将描述丙烯酸生产工艺中排出的废气和废液(废水和废油)及吸水树脂生产工艺中排出的废气和废水的燃烧处理方法。
根据本发明，所有从丙烯酸和吸水树脂生产工艺中排出的废气、废水和废油都可以供给燃烧步骤，或者通过调节废物供应到燃烧容量，使排出的部分废气、废水和废油以任意比例混合后供给燃烧步骤。为了减少处理量，优选在供给燃烧步骤前将废气、废水和废油浓缩。
在本发明中，优选的燃烧装置是(但不限于)本领域公知的燃烧装置，如：用于燃烧废气/混合液体和废液的垂直燃烧炉和水平燃烧炉及利用催化剂燃烧废气的催化燃烧器。
在本发明中，丙烯酸生产工艺中排出的废油(后面称之为“丙烯酸废油”)和吸水树脂生产工艺中排出的废水(后面称之为“吸水树脂废水”)优选同时燃烧。难以燃烧的吸水树脂废水需要加入燃烧助剂进行燃烧，这将导致较高的燃烧成本。同时燃烧丙烯酸废油和吸水树脂废水时，可燃性高的丙烯酸废油作为燃烧助剂能够有效燃烧吸水树脂废水。因此，与单独燃烧吸水树脂废水的情况相比，同时燃烧能够降低燃烧成本。另外，同时处理丙烯酸废油和吸水树脂废水能够稀释丙烯酸废油，从而能够防止燃烧炉内壁上的粘性燃烧沉积物，这种沉积物假定来自于丙烯酸废油中存在的较高浓度的Na，这样就能够大幅减少燃烧炉的清洁次数。
丙烯酸废油和吸水树脂废水可以通过不同的给料管线供给同一燃烧炉，然后在其中混合燃烧。但是，优选使丙烯酸废油和吸水树脂废水预混，然后使混合液体加入燃烧炉，因为这样能够防止由于丙烯酸废油的粘性而堵塞给料管线和将混合液体加入燃烧炉的供料设备的端部(如：喷嘴等)。另外，通过使废物混合成混合液体的方法能够使具有较高粘度的丙烯酸废油由于稀释而减粘，当用喷嘴等将混合物喷入燃烧炉时，能够避免喷嘴堵塞，这样就能够以优选的燃烧方式雾化混合液体。
为了高效燃烧吸水树脂废水和将丙烯酸废油的粘度降低到能够达到上述效果的程度，丙烯酸废油和吸水树脂废水在混合液体中的混合比例是(但不特别限定为)3-30vol％(废水/废油)。
丙烯酸生产工艺中也排出可燃性低的废水(后面称之为“丙烯酸废水”)，这种废水也可以与丙烯酸废油和吸水树脂废水一起混合并燃烧。丙烯酸废水可以和吸水树脂废水的情况一样，通过与吸水树脂废水和丙烯酸废油不同的给料管线加入燃烧炉，或者与丙烯酸废油或吸水树脂废水预混，然后将混合物加入燃烧炉。当然，丙烯酸废水可以与丙烯酸废油和吸水树脂废水的混合液体预混，然后将混合物加入燃烧炉。当丙烯酸废水和吸水树脂废水与丙烯酸废油混合时，丙烯酸废水和吸水树脂废水总量优选是相对于丙烯酸废油(100％)的3-30vol％。在这种情况下，丙烯酸废水和吸水树脂废水的混合比例没有特别限定。
或者，丙烯酸生产工艺中排出的废气(后面称之为“丙烯酸废气”)可以与丙烯酸废油和吸水树脂废水一起混合并燃烧。当含有上述有机物等的丙烯酸废气导入燃烧丙烯酸废油和吸水树脂废水(或者还有丙烯酸废水)的燃烧炉时，内烯酸废气中的杂质如有机物等也能够燃烧和去除。
根据本发明，吸水树脂生产工艺中排出的废气(后面称之为“吸水树脂废气”)可以和丙烯酸废油一起燃烧。当含有上述有机物如丙烯酸的吸水树脂废气和丙烯酸废油一起燃烧时，通过丙烯酸废油的燃烧热，吸水树脂废气中的有机物也能燃烧并去除。
或者，丙烯酸废气可以与丙烯酸废油和吸水树脂废气一起燃烧。当含有可燃化合物等的丙烯酸废气导入正燃烧丙烯酸废油的燃烧炉时，丙烯酸废气中的有机物也可以燃烧和去除，得到没有有机物或有机物量减少的燃烧废气。在丙烯酸废气和吸水树脂废气的混合气体与丙烯酸废油一起燃烧的情况下，丙烯酸废气中可燃化合物的浓度受到吸水树脂废气的稀释，与只同时燃烧丙烯酸废油和丙烯酸气的情况相比能够产生更高的燃烧效率和更高的燃烧气体中可燃化合物的去除效率，高粘性丙烯酸废油有时候会造成给料管线堵塞和燃烧炉中粘性燃烧沉积的问题。因此用其它废水进行上述稀释是优选的。因此，用丙烯酸废水和/或吸水树脂废水稀释的丙烯酸废油与吸水树脂废气或吸水树脂废气和丙烯酸废气的混合气体优选同时燃烧。
根据本发明，丙烯酸废气和吸水树脂废气可同时燃烧。当只燃烧丙烯酸废气时，具有高浓度有机物等的废气有时候会由于有机物等的粘性而造成燃烧炉和热交换器的堵塞。因此，丙烯酸废气和吸水树脂废气的预混能够降低丙烯酸废气中有机物的浓度，减少堵塞问题，因此，用吸水树脂废气作为丙烯酸废气的稀释剂能够降低燃烧成本，能够有效燃烧和去除吸水树脂废气中含有的有机物。在丙烯酸废气和吸水树脂废气同时燃烧但这些气体混合时的可燃性不充分的情况下，为了提高燃烧效率，优选在燃烧炉中加入作为可燃助剂的燃料如丙烷、天然气、煤油等。或者用催化燃烧装置替代燃烧炉。催化燃烧装置是装填有负载或未负载本领域公知催化剂的贵金属的装置。例如，当丙烯酸废气和吸水树脂废气同时加热和导入催化燃烧装置时，废气的有机物通过燃烧而氧化分解。即使是在催化燃烧装置中，丙烯酸废气也能造成堵塞催化剂表面的问题，因此，优选如上所述用吸水树脂废气进行稀释。
或者，在本发明中，丙烯酸废水和/或丙烯酸废气与吸水树脂废水和/或吸水树脂废气可以任何比例混合和燃烧。例如，当吸水树脂废水与丙烯酸废气和吸水树脂废气一起燃烧时，可燃性较低的吸水树脂废水可以和废气一起燃烧，使燃烧成本降低。或者，吸水树脂废水可以和丙烯酸废气一起燃烧，或者，吸水树脂废气可以和丙烯酸废水一起燃烧。
在丙烯酸废水中加入吸水树脂废水可以进一步降低丙烯酸废水中的有机物浓度。为了提高燃烧效率，丙烯酸废水和/或吸水树脂废水喷雾后与丙烯酸废气和/或吸水树脂废气在燃烧炉内一起燃烧，在燃烧炉中加入燃烧助剂如煤油和空气，使之燃烧，使炉内温度保持约600-1200℃。
根据本发明，丙烯酸生产工艺中排出的废气、废油和废水与用丙烯酸生产聚丙烯酸(如吸水树脂)工艺中排出的废气和废水以合适的比例混合后同时燃烧。通过同时燃烧，可以用先进的方式有效处理这些废气、废油和废水。
实施例
下面参照图2描述本发明的实施例。
实施例1
通过气相氧化含丙烯的原料气得到的含丙烯酸的气体通过管线1加入吸收塔2，来自蒸馏塔9的蒸馏水作为吸收溶剂通过管线3加入同一个吸收塔，得到丙烯酸溶液。丙烯酸溶液供给共沸蒸馏塔9，共沸溶剂通过管线13a加入共沸蒸馏塔。含水的低沸点杂质从塔顶作为馏出物分离出来。馏出物加入用于分离共沸溶剂的装置(倾析器)12，油/水分离后，一部分水相循环到吸收塔2，其它部分作为废水(后面称为“废水A”)通过管线14排出(1.7m3/h)。同时，废水A的组成是1.8％质量的丙烯酸、5.7％质量的乙酸和余量的水(含有痕量杂质)。从共沸蒸馏塔底部排出的底部液体通过管线10加入蒸馏塔31，用于分离高沸点杂质。在蒸馏塔中蒸馏后，含少量醛的粗丙烯酸从塔顶取出，而从塔底排出的底部液体加入薄膜蒸发器32。底部液体在薄膜蒸发器32中浓缩后作为废油(废油A)排出(250kg/h)。废油A的组成是3％质量的丙烯酸、37％质量的丙烯酸二聚物、6％质量的马来酸和余量的其它有机液体。如此得到的部分粗丙烯酸在装置33中用水合肼处理，然后加入精馏塔15。在精馏塔中蒸馏后，高纯丙烯酸从塔顶馏出。从塔底排出的底部液体部分通过再沸器17循环回精馏塔15，其余的底部液体作为废油(废油B)排出(40kg/h)。废油B的组成是45％质量的丙烯酸、32％质量的丙烯酸二聚物和余量的其它有机液体。
得到的高纯丙烯酸供给吸水树脂生产工艺24，丙烯酸在步骤25中被中和，在步骤26中被聚合，得到的聚丙烯酸树脂(如：湿吸水树脂和水凝胶状聚合物)在步骤27中被温度为150-200℃的热气干燥，得到吸水树脂。通过管线28供入、然后通过管线29排出干燥步骤的热气送往吸收塔30，通过与借助图中未示出的管线供入的吸收溶液(5％的NaOH水溶液)接触而被洗涤，从而得到(0.7m3/h)废水(废水B)。废油A和B与废水A和B供入图中未示出的垂直燃烧炉，在950℃的燃烧炉中燃烧。经过一个月的操作后，经过观察没有发现粘附在燃烧炉内壁上的燃烧沉积物。
实施例2
上述实施例1所述的丙烯酸生产工艺中的吸收塔顶部排出(555Nm3/min)的废气(含1000ppm(体积)的丙烯酸和19.8vol％的水)和吸水树脂生产工艺中排出(300Nm3/min)的热废气(含30ppm(体积)的丙烯酸和19.8vol％的水)在板式热交换器中预热后供入催化燃烧装置中燃烧。经过一个月的操作后，经过观察在热交换器中没有发现沉积物。
实施例3
上述实施例1所述的丙烯酸生产工艺中的吸收塔顶部排出(555Nm3/min)的废气(含1000ppm(体积)的丙烯酸和19.8vol％的水)、共沸蒸馏塔顶部馏出物经油/水分离后排出的废水A(1.7m3/h)和吸水树脂生产工艺中排出(300Nm3/min)的热废气(含30ppm(体积)的丙烯酸和19.8vol％的水)供入燃烧炉。上述废气、废水A和热废气加入燃烧炉并燃烧，在燃烧炉内单独供入天然气，使炉内温度保持900℃，得到纯净的无害气体，排放到炉外。

Claims (4)

1、一种丙烯酸生产工艺和聚丙烯酸生产工艺中排出的废物的处理方法，包括将至少一种选自所述丙烯酸生产工艺中排出的废油、废水和废气组成的组中的废物和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水和/或废气同时燃烧。
2、根据权利要求1的方法，其中，所述丙烯酸生产工艺中排出的废油和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水混合，燃烧得到的混合液体。
3、根据权利要求1的方法，其中，将所述丙烯酸生产工艺中排出的废油和所述聚丙烯酸生产工艺中排出的废水混合得到的混合液体与全部或部分所述废气混合后燃烧。
4、根据权利要求1-3中任一项的方法，其中，所述聚丙烯酸生产工艺是吸水树脂生产工艺。
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