CN210786817U - 一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置，该装置包括残渣罐、U型管、冷凝器、真空机组、馏出槽、馏出液送出泵、残渣池、碱洗塔、碱液循环泵、引风机、乙炔气洗涤塔和碱液补加泵。本实用新型的装置，可以实现对残渣成分的有效利用和废气综合处理，提高了原料的利用率，降低了生产成本；同时也实现了对合成工段产生的废碱液的循环利用，减少了污染物的排放量。

Description

一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综 合处理的装置

技术领域

本实用新型涉及在聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置。

背景技术

聚乙烯醇是重要的化工原料，可用于纤维加工、纺织浆料、粘合剂、建筑涂料、乳化稳定剂及分散剂的生产，还可用于缩醛衍生物、可降解薄膜、保护胶体、光学薄膜等产品的制造，在纺织、食品、医药、建筑、农业等行业有广泛应用。

我国是世界上最大的聚乙烯醇生产国，2017年我国聚乙烯醇产量78.74万吨。聚乙烯醇生产过程中的精馏残渣主要来自醋酸乙烯精制环节，每生产一吨聚乙烯醇约产生7公斤残渣。目前聚乙烯醇行业对残渣的主要处理方式是将其经简单蒸馏，送入堆池暂存后，交由有资质的危废处理单位进行处理。经简单蒸馏后，最多能回收残渣中80％的醋酸，其余醋酸在暂存及转运的过程中不断挥发，对生产环境造成一定的不良影响。同时，聚乙烯醇的合成阶段，在乙炔气洗涤塔内通过次氯酸钠溶液对乙炔气的洗涤，乙炔气中的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质被氧化生成硫酸、磷酸、砷酸等酸性物质，这些酸性物质以酸雾的形式夹带于乙炔气体中，通过加入氢氧化钠碱溶液，与乙炔气中所含酸性气体发生酸碱中和反应，生成可溶性盐。可溶性盐和未反应的氢氧化钠溶液一同排除，此方法对氢氧化钠溶液造成一定的浪费。以上两种处理方法均不太符合现代绿色发展的需求，为改变现状，对聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的方法进行研究，具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置，旨在利用减压蒸馏的方法高效回收精馏残渣中的有效成分醋酸及利用废碱液实现废气综合处理，不仅实现残渣中醋酸的高效回收，而且使生产聚乙烯醇合成阶段产生的废碱液得到高效利用，降低企业生产成本的同时，尾气也得到无污染的绿色排放。

本实用新型解决技术问题，采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置，其结构特点在于：包括残渣罐、U型管、冷凝器、真空机组、馏出槽、馏出液送出泵、残渣池、碱洗塔、碱液循环泵、引风机、乙炔气洗涤塔、碱液补加泵。

在所述残渣罐外设置有用于通入蒸汽的夹套，在所述残渣罐上设置有残渣罐残渣入口、残渣物料出口、残渣罐气相出口；在所述夹套上设置有残渣罐夹套蒸汽入口和残渣罐夹套蒸汽出口；

所述U型管设置在残渣罐的中下部，包括U型管蒸汽入口和U型管蒸汽出口；

在所述冷凝器上设置有冷凝器气相入口、冷凝器液相出口、空气抽风口；

在所述真空机组上设置有空气进风口、工艺水入口、工艺水出口、空气出风口；

在所述馏出槽上设置有冷凝液入口、冷凝液出口；

在所述馏出液送出泵上设置有送出泵进料口、送出泵出料口；

在所述残渣池上设置有残渣池残渣入口、残渣送出口、残渣池尾气出口；

在所述碱洗塔上设置有残渣池尾气入塔口、碱液入塔口、碱洗塔碱液补加口、碱洗塔碱液出口、碱洗塔工艺水补加口、碱洗塔尾气出口；

在所述碱液循环泵上设置有碱液入口、碱液循环泵碱液出口、碱液送废水罐入口阀门；

在所述引风机上设置有引风机入口、引风机出口；

在所述乙炔气洗涤塔上设置有洗涤塔加料来源口、碱液循环入塔口、塔釜碱液送出口；

在所述碱液补加泵上设置有碱液泵入口、碱液泵出口、合格碱液补加口；

所述残渣罐的残渣物料出口和残渣罐气相出口分别与残渣池的残渣池残渣入口和冷凝器的冷凝器气相入口相连；

所述冷凝器的冷凝器液相出口和空气抽风口分别与馏出槽的冷凝液入口和真空机组的空气进风口相连；

所述馏出槽的冷凝液出口与馏出液送出泵的送出泵进料口相连；

所述残渣池的残渣池尾气出口与碱洗塔的残渣池尾气入塔口相连；

所述碱洗塔的碱洗塔碱液出口和碱液入塔口分别于碱液循环泵的碱液入口和碱液循环泵碱液出口相连；所述所述碱洗塔的碱洗塔尾气出口与引风机的引风机入口相连；

所述乙炔气洗涤塔的塔釜碱液送出口和碱液循环入塔口分别与碱液补加泵的碱液泵入口和碱液泵出口相连；

碱液补加泵的碱液泵出口与碱洗塔碱液补加口相连；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型的装置，通过对精馏残渣成分的有效利用和废气综合处理，提高了原料的利用率，降低了生产成本；同时也实现了对合成工段产生废碱液的循环利用，减少了污染物的排放量。

2、本实用新型的回收以及处理装置简单、易于实施，通过本实用新型的实施，可实现年节约蒸汽4000吨，醋酸回收率也提高至88％，废气中醋酸含量降低至约8％。

附图说明

图1为本实用新型聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置，图中标号：

1残渣罐；1a残渣罐残渣入口；1b残渣物料出口；1c残渣罐气相出口；1d残渣罐夹套蒸汽入口；1e残渣罐夹套蒸汽出口；

2 U型管；2a U型管蒸汽入口；2b U型管蒸汽出口；

3冷凝器；3a冷凝器气相入口；3b冷凝器液相出口；3c空气抽风口；

4真空机组；4a空气进风口；4b工艺水入口；4c工艺水出口；4d空气出风口；

5馏出槽；5a冷凝液入口；5b冷凝液出口；

6馏出液送出泵；6a送出泵进料口；6b送出泵出料口；

7残渣池；7a残渣池残渣入口；7b残渣送出口；7c残渣池尾气出口；

8碱洗塔；8a残渣池尾气入塔口；8b碱液入塔口；8c碱洗塔碱液补加口；8d碱洗塔碱液出口；8e碱洗塔工艺水补加口；8f碱洗塔尾气出口；

9碱液循环泵；9a碱液入口；9b碱液循环泵碱液出口；9c碱液送废水罐入口阀门；

10引风机；10a引风机入口；10b引风机出口；

11乙炔气洗涤塔；11a洗涤塔加料来源口；11b碱液循环入塔口；11c塔釜碱液送出口；

12碱液补加泵；12a碱液泵入口；12b碱液泵出口；12c合格碱液补加口。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例首先设置如下装置：

包括残渣罐1、U型管2、冷凝器3、真空机组4、馏出槽5、馏出液送出泵6、残渣池7、碱洗塔8、碱液循环泵9、引风机10、乙炔气洗涤塔11、碱液补加泵12。

在残渣罐1外设置有用于通入蒸汽的夹套，在残渣罐1上设置有残渣罐残渣入口1a、残渣物料出口1b、残渣罐气相出口1c；在所述夹套上设置有残渣罐夹套蒸汽入口1d和残渣罐夹套蒸汽出口1e；

U型管2设置在残渣罐1的中下部，包括U型管蒸汽入口2a和U型管蒸汽出口2b；

在冷凝器3上设置有冷凝器气相入口3a、冷凝器液相出口3b、空气抽风口3c；

在真空机组4上设置有空气进风口4a、工艺水入口4b、工艺水出口4c、空气出风口4d；

在馏出槽5上设置有冷凝液入口5a、冷凝液出口5b；

在馏出液送出泵6上设置有送出泵进料口6a、送出泵出料口6b；

在残渣池7上设置有残渣池残渣入口7a、残渣送出口7b、残渣池尾气出口7c；

在碱洗塔8上设置有残渣池尾气入塔口8a、碱液入塔口8b、碱洗塔碱液补加口8c、碱洗塔碱液出口8d、碱洗塔工艺水补加口8e、碱洗塔尾气出口8f；

在碱液循环泵9上设置有碱液入口9a、碱液循环泵碱液出口9b、碱液送废水罐入口阀门 9c；

在引风机10上设置有引风机入口10a、引风机出口10b；

在乙炔气洗涤塔11上设置有洗涤塔加料来源口11a、碱液循环入塔口11b、塔釜碱液送出口11c；

在碱液补加泵12上设置有碱液泵入口12a、碱液泵出口12b、合格碱液补加口12c；

残渣罐1的残渣物料出口1b和残渣罐气相出口1c分别与残渣池7的残渣池残渣入口7a 和冷凝器3的冷凝器气相入口3a相连；

冷凝器3的冷凝器液相出口3b和空气抽风口3c分别与馏出槽5的冷凝液入口5a和真空机组4的空气进风口4a相连；

馏出槽5的冷凝液出口5b与馏出液送出泵6的送出泵进料口6a相连；

残渣池7的残渣池尾气出口7c与碱洗塔8的残渣池尾气入塔口8a相连；

碱洗塔8的碱洗塔碱液出口8d和碱液入塔口8b分别于碱液循环泵9的碱液入口9a和碱液循环泵碱液出口9b相连；碱洗塔8的碱洗塔尾气出口8f与引风机10的引风机入口10a相连；

乙炔气洗涤塔11的塔釜碱液送出口11c和碱液循环入塔口11b分别与碱液补加泵12的碱液泵入口12a和碱液泵出口12b相连；

碱液补加泵12的碱液泵出口12b与碱洗塔碱液补加口8c相连；

利用上述装置，对聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的方法，包括轻重组分分离、轻组分冷却、废气碱洗和水洗三个单元过程，具体步骤为：

步骤1、轻重组分分离

将聚乙烯醇生产过程中精馏残渣从残渣罐残渣入口1a加入残渣罐1中，真空机组4将残渣罐抽为负压，控制U型管2以及夹套温度，使轻重组分分离，所述重组分包含焦油、阻聚剂对苯二酚和对苯醌等，夹带少量醋酸；所述轻组分主要为醋酸和水；

残渣罐压力由真空机组4控制为-45KPa、残渣罐温度由U型管2以及夹套所通入蒸汽量控制为100-120℃。

步骤2、轻组分冷却

轻组分从冷凝器气相入口3a进入冷凝器3，醋酸蒸汽被冷凝为醋酸液滴经冷凝器液相出口3b、冷凝液入口5a进入馏出槽5，由馏出液送出泵将液态醋酸送回收工段进行循环利用；

冷凝器3的冷源为循环水，温度为20-30℃；冷凝器气相入口3a处轻组分温度为100-120℃，冷凝器液相出口3b处冷凝液温度为40-60℃。

步骤3、废气的碱洗和水洗

残渣罐1经分离后的重组分由残渣池残渣入口7a进入残渣池7，渣浆中混有的醋酸气经残渣池尾气入塔口8a进入碱洗塔8下部，通过碱液入塔口8b所加碱液与醋酸气相混合，发生酸碱中和反应，实现对合成工段产生的废碱液循环利用，气体再经过碱洗塔8上段无离子水泠却后，尾气经引风机10抽走，达到尾气无气味无污染的效果；

碱洗塔液位由碱液送废水罐入口阀门9c控制在30％左右。

经重复测定，采取减压精馏后，将压力控制在-45KPa，同样处理2.5m³/h的残渣，蒸汽用量降为0.2t/h，每年按8000小时生产计算，则每年节约蒸汽4000吨，醋酸回收率提高至88％，废气中醋酸含量降低至约8％。

Claims (1)

1.一种聚乙烯醇生产过程中精馏残渣有效成分的回收与废气综合处理的装置，其特征在于：包括残渣罐(1)、U型管(2)、冷凝器(3)、真空机组(4)、馏出槽(5)、馏出液送出泵(6)、残渣池(7)、碱洗塔(8)、碱液循环泵(9)、引风机(10)、乙炔气洗涤塔(11)、碱液补加泵(12)；

在所述残渣罐(1)外设置有用于通入蒸汽的夹套，在所述残渣罐(1)上设置有残渣罐残渣入口(1a)、残渣物料出口(1b)、残渣罐气相出口(1c)；在所述夹套上设置有残渣罐夹套蒸汽入口(1d)和残渣罐夹套蒸汽出口(1e)；

所述U型管(2)设置在残渣罐(1)的中下部，包括U型管蒸汽入口(2a)和U型管蒸汽出口(2b)；

在所述冷凝器(3)上设置有冷凝器气相入口(3a)、冷凝器液相出口(3b)、空气抽风口(3c)；

在所述真空机组(4)上设置有空气进风口(4a)、工艺水入口(4b)、工艺水出口(4c)、空气出风口(4d)；

在所述馏出槽(5)上设置有冷凝液入口(5a)、冷凝液出口(5b)；

在所述馏出液送出泵(6)上设置有送出泵进料口(6a)、送出泵出料口(6b)；

在所述残渣池(7)上设置有残渣池残渣入口(7a)、残渣送出口(7b)、残渣池尾气出口(7c)；

在所述碱洗塔(8)上设置有残渣池尾气入塔口(8a)、碱液入塔口(8b)、碱洗塔碱液补加口(8c)、碱洗塔碱液出口(8d)、碱洗塔工艺水补加口(8e)、碱洗塔尾气出口(8f)；

在所述碱液循环泵(9)上设置有碱液入口(9a)、碱液循环泵碱液出口(9b)、碱液送废水罐入口阀门(9c)；

在所述引风机(10)上设置有引风机入口(10a)、引风机出口(10b)；

在所述乙炔气洗涤塔(11)上设置有洗涤塔加料来源口(11a)、碱液循环入塔口(11b)、塔釜碱液送出口(11c)；

在所述碱液补加泵(12)上设置有碱液泵入口(12a)、碱液泵出口(12b)、合格碱液补加口(12c)；

所述残渣罐(1)的残渣物料出口(1b)和残渣罐气相出口(1c)分别与残渣池(7)的残渣池残渣入口(7a)和冷凝器(3)的冷凝器气相入口(3a)相连；

所述冷凝器(3)的冷凝器液相出口(3b)和空气抽风口(3c)分别与馏出槽(5)的冷凝液入口(5a)和真空机组(4)的空气进风口(4a)相连；

所述馏出槽(5)的冷凝液出口(5b)与馏出液送出泵(6)的送出泵进料口(6a)相连；

所述残渣池(7)的残渣池尾气出口(7c)与碱洗塔(8)的残渣池尾气入塔口(8a)相连；

所述碱洗塔(8)的碱洗塔碱液出口(8d)和碱液入塔口(8b)分别于碱液循环泵(9)的碱液入口(9a)和碱液循环泵碱液出口(9b)相连；所述碱洗塔(8)的碱洗塔尾气出口(8f)与引风机(10)的引风机入口(10a)相连；

所述乙炔气洗涤塔(11)的塔釜碱液送出口(11c)和碱液循环入塔口(11b)分别与碱液补加泵(12)的碱液泵入口(12a)和碱液泵出口(12b)相连；

碱液补加泵(12)的碱液泵出口(12b)与碱洗塔碱液补加口(8c)相连。

Images