一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工領域，是一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，解決了現(xiàn)有技術中雙乙烯酮精餾殘渣廢液中丙酮提取率低，純度低，整體工藝時間長，效率低，處理后排出的液體殘渣等處理不徹底的問題，本發(fā)明采用減壓蒸餾后進行發(fā)酵處理，利用生物菌對有害物質(zhì)進行分解的方法，其工藝簡單，生產(chǎn)效率高，處理廢水廢渣徹底，生產(chǎn)中產(chǎn)生的沼氣可用于加熱蒸餾罐，也可以給生產(chǎn)中其它工藝步驟提供熱能或動力，能量循環(huán)利用，更為節(jié)能環(huán)保，適宜推廣應用。
【專利說明】一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領域，是一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝。
【背景技術】
[0002]雙乙烯酮在生產(chǎn)過程中不可避免的產(chǎn)生殘渣和廢水，一般來講，雙乙烯酮與醋酸反應生成醋酐，丙酮，二氧化碳等物質(zhì)，醋酐和水反應生成醋酸，以及無法處理的固體殘渣，現(xiàn)有技術中這種固體殘渣一般作為固體燃料使用，但是化工原料作為燃料使用不可避免的帶來環(huán)境污染；傳統(tǒng)的工藝對雙乙烯酮在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘渣和廢水往往采用水解的方法進行處理，在水解反應釜內(nèi)進行升溫，滴加，保溫，常壓出料，負壓出料，水解過程緩慢，而且生產(chǎn)鏈條中的一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會造成整個水解處理鏈條癱瘓，從而影響整個生產(chǎn)，而且，現(xiàn)有技術水解處理廢渣廢液的工藝生產(chǎn)效率慢，有害成分處理不徹底，對環(huán)境造成不利影響。
[0003]現(xiàn)有技術中雖然有針對雙乙烯酮生產(chǎn)殘渣廢水的處理方法，如CN103113186A介紹了一種雙乙烯酮生產(chǎn)殘渣的處理方法及裝置，通過串聯(lián)的水解釜和管道，進行殘渣稀釋液滴加，升溫，保溫，以及常壓出料，負壓出料以及提取濃渣幾個步驟，將原來水解工序的間斷式生產(chǎn)變成半連續(xù)性生產(chǎn)，使得水解工序處理能力大幅加強，并且使丙酮得到有效回收，減少環(huán)境污染。
[0004]現(xiàn)有技術中還有應用復合菌種處理雙乙烯酮生產(chǎn)廢液的方法，ZL200810020814.6將雙乙烯酮生產(chǎn)廢液在廢液調(diào)節(jié)池內(nèi)用石灰乳調(diào)節(jié)pH至7-8，送入UASB厭氧反應池，應用生活污水處理廠的污泥和檸檬酸廠污水處理使用的甲烷菌處理，使雙乙烯酮生產(chǎn)廢液中的化學需氧量(COD)去除96%以上，廢氣經(jīng)池頂排出，進入廢氣收集裝置，焚燒，無污染排出，廢液調(diào)節(jié)池中的少量殘渣定期清理即可。但是，這種工藝處理方法慢，應用大量石灰乳，使得水的PH值偏高，無法直接排出或進行有效利用，即便是循環(huán)使用，也不可能將所有的處理后的廢水都應用上，如果在處理后排放前調(diào)節(jié)PH值，則成本造價太高，如果像ZL200810020814.6將廢水進入裂解爐，進行再加工，那么工序復雜。并且，該技術無法有效的去除丙酮等殘留。
[0005]丙酮，無色液體，具有令人愉快的氣味(辛辣甜味)。易揮發(fā)。能與水、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多數(shù)油類混溶。相對密度(水=1)0.79’。熔點-94.7°C。沸點56.5°C。折光率1.3588。閃點-20°C。易燃。半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口)10.7ml/kg。有刺激性。丙酮是重要的有機合成原料，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，聚碳酸酯，有機玻璃，醫(yī)藥，農(nóng)藥等。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結劑、鋼瓶乙炔等。也用作稀釋劑，清洗劑，萃取劑。還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在無煙火藥、賽璐珞、醋酸纖維、噴漆等工業(yè)中用作溶劑。在油脂等工業(yè)中用作提取劑。
[0006]如何在工藝過程中提取出有用的丙酮，而不是將其分解，是一種節(jié)省資源、提高效率、創(chuàng)造效益的有效途徑。但是如何能達到這一目標，是現(xiàn)有技術中無法解決的技術難題；并且，如何將廢水廢渣進行有效的，徹底的處理，使其能進行重復利用或者達到排放標準，也是現(xiàn)有技術中無法解決的技術難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的一個目的是為解決上述現(xiàn)有技術提取利用率低，分解不徹底，容易造成污染等問題，提供一種用于雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝所應用的設備。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個技術方案提供了一種用于雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，該工藝是按照下述步驟進行操作的:
[0010]A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1: 1-2比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量比混合物與粉煤灰和水的比例為1: 0.2-2: 1-5，混合后攪拌15-30分鐘，形成漿液；
[0011]雙乙烯酮精餾殘渣是指雙乙烯酮制備工藝完成后形成的廢渣，廢液是指雙乙烯酮制備過程中各工序形成的廢液。
[0012]B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在0.1-0.15MPa的條件下加熱至30_50°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中；
[0013]C.蒸餾后 的漿液排入發(fā)酵罐，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為0.5-5: 0.5-2: 100 ；
[0014]D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵后排出氣體，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置2-4小時后排出上清液，
[0015]所述發(fā)酵罐為電解發(fā)酵罐；
[0016]所述電解發(fā)酵罐為設有電極板的發(fā)酵罐，石墨為正極，鋅為負極，鋅板鋪設于發(fā)酵池底部，石墨條放置于發(fā)酵池內(nèi)，鋅板和石墨條通過電線與電池連接，所述電池為36V電池。
[0017]所述發(fā)酵時間為12-48小時。
[0018]所述沼氣殘渣為沼氣池內(nèi)經(jīng)過完全發(fā)酵后，排出沼液后剩余的殘渣，固形物含量為 15% -25%。
[0019]所述酒糟廢液為總固形物含量為3% -7.2%的酒糟廢液。
[0020]所述管道為彎曲的管道，管道中設有加熱提純?yōu)V片，所述加熱提純?yōu)V片為帶有通孔的片狀，內(nèi)設加熱絲和包裹的粉煤灰；管道為直管或兩折及以上的彎管，所述加熱提純?yōu)V片為2個以上，優(yōu)選3-6個。
[0021]粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為:Si02、A1203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02等。
[0022]所述步驟A中還包括超聲波處理，所述超聲波為超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的17.5-22.5Hz 超聲波。
[0023]本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案為:
[0024]A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1: 1-2比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量比，混合物與粉煤灰和水的比例為1:1: 3，混合后攪拌20-25分鐘，形成漿液；
[0025]B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在20Hz超聲波作用下，在0.12MPa的條件下加熱至35-40°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中，管道為3折的彎管，所述加熱提純?yōu)V片為4個；加熱提純?yōu)V片中的粉煤灰在工作過之后可以加入步驟A中與混合物混合；
[0026]C.蒸餾后的漿液排入電解發(fā)酵罐發(fā)酵，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為3: I: 100；
[0027]D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵24h后排出氣體，氣體可用于本系統(tǒng)內(nèi)的加熱所需，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置3小時后排出上清液，發(fā)酵后的渣滓可作為肥料使用。
[0028]上清液COD值低于300mg/L。
[0029]本發(fā)明的有益效果在于:
[0030]1.本發(fā)明中在雙乙烯酮精餾殘渣中加入粉煤灰和粉煤灰，有效地限制了除低沸點丙酮外的其它物質(zhì)在減壓蒸餾過程中溢出，通過本發(fā)明的方法進行回收的丙酮純度較高，達到98%以上，利用率高。
[0031]2.本發(fā)明采用生物發(fā)酵技術對蒸餾后的漿液進行處理，不添加化學藥劑，避免了化學藥劑帶來的二次污染，節(jié)能環(huán)保。
[0032]3.雙乙烯酮精餾殘渣廢液中含有的有機物濃度小，如果按照正常的發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的工藝無法正常進行發(fā) 酵，需要添加大量的植物材料、垃圾、糞便等，而且發(fā)酵時間長，通過本發(fā)明的方法，在電解發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，陰陽兩極作用，形成微弱的電流，不但促進發(fā)酵的進行，而且殘渣廢液中的可分解物質(zhì)在電流的作用下流動聚集，使得區(qū)域內(nèi)有機物濃度增大，有利于生物菌的工作，通過電解發(fā)酵罐可使效率提高40%以上。
[0033]4.酒糟廢液的加入不但給沼氣殘渣中的甲烷菌提供養(yǎng)分供其快速繁殖，而且酒糟廢液中部分存活的酒曲酶等菌種也會促進甲烷菌的生長繁殖，并分解一部分甲烷菌不能分解的有機物，加入酒糟廢液比不加酒糟廢液生產(chǎn)效率提高20%以上，發(fā)酵后COD值比不加酒糟廢液低10% -15%。
[0034]5.粉煤灰的作用不但提供部分堿性物質(zhì)與乙酸反應，促進水解，而且其中溶膠類物質(zhì)將廢水廢渣中的雜質(zhì)包裹住，而且為后一步的發(fā)酵過程中，提供養(yǎng)分，而且粉煤灰中的孔洞促進發(fā)酵，并在最后攪拌過程中對液體起到更進一步的凈化作用，使得上清液COD值低于 300mg/L。
[0035]6.排出上清液后的渣滓混漿營養(yǎng)豐富，富含多種礦物質(zhì)，而且粉煤灰的顆粒有助于改善土壤板結狀況，起到疏松土壤的作用；用于砂土地可起到保水防滲作用，還可以補充和調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的作用；用于鹽堿地，可以起到中和鹽堿和改良土壤的作用，粉煤灰有孔隙，透氣性好，有利微生物活動和養(yǎng)分分解，有利于植物吸收，使植物桿桔粗壯，根系發(fā)達，扎根深，吸收的養(yǎng)分和水分更多。并有提高地溫，防凍抗旱、保護地墑的作用。是非常好的肥料。
[0036]7.超聲波的使用在蒸餾過程中，不但提高了工作效率，而且使得丙酮的提取變得比較容易，純度也有所增加。
[0037]本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)效率高，處理廢水廢渣徹底，生產(chǎn)中產(chǎn)生的沼氣可用于加熱蒸餾罐，也可以給生產(chǎn)中其它工藝步驟提供熱能或動力，能量循環(huán)利用，更為節(jié)能環(huán)保，適宜推廣應用?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0038]圖1是實施例1管道結構示意圖；
[0039]圖2是實施例1加熱提純?yōu)V片結構示意放大圖。
【具體實施方式】
[0040]下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0041]實施例1:
[0042]A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1:1.5比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量比，混合物與粉煤灰和水的比例為1:1: 3，混合后攪拌25分鐘，形成漿液；
[0043]B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在20Hz超聲波作用下，在0.12MPa的條件下加熱至35-40°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中，管道I為3折的彎管，所述加熱提純?yōu)V片2為4個，在工作時加熱提純過濾片2的溫度為57°C ;加熱提純?yōu)V片2中的粉煤灰在工作過之后可以加入步驟A中與混合物混合；加熱提純?yōu)V片2中包括帶有通孔的外殼5，用無紡布包裹的粉煤灰也就是粉煤灰包3和電熱絲4，電熱絲4位于粉煤灰包4外。
[0044]C.蒸餾后的漿液排入電解發(fā)酵罐發(fā)酵，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為3: I: 100；
[0045]D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵24h后排出氣體，氣體可用于本系統(tǒng)內(nèi)的加熱所需，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置3小時后排出上清液，發(fā)酵后的渣滓可作為肥料使用。
[0046]上清液COD 值為 200mg/L。
[0047]回收的丙酮純度較高，達到99.4%以上
[0048]實施例2:
[0049]步驟B中蒸餾時不用超聲波，其余同實施例1，回收的丙酮純度達到98.9%，是效率明顯比實施例1低30%左右。
[0050]實施例3:
[0051]不通過加熱提純?yōu)V片和超聲波，其余同實施例1，回收的丙酮純度較低，達到95%。
[0052]實施例4:
[0053]不采用電解發(fā)酵池，其余同實施例1:發(fā)酵24h后，上清液COD值為2000mg/L，發(fā)酵48h后上清液COD值為1800mg/L，發(fā)酵10天后上清液COD值為800mg/L。
[0054]實施例5:
[0055]A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1:1比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量比混合物與粉煤灰和水的比例為1: 0.2: 1，混合后攪拌15分鐘，形成漿液；
[0056]B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在0.1MPa的條件下加熱至30°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中；
[0057]C.蒸餾后的漿液排入發(fā)酵罐，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為0.5: 2: 100；
[0058]D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵后排出氣體，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置2小時后排出上清液，[0059]所述發(fā)酵罐為電解發(fā)酵罐；
[0060]所述電解發(fā)酵罐為設有電極板的發(fā)酵罐，石墨為正極，鋅為負極，鋅板鋪設于發(fā)酵池底部，石墨條放置于發(fā)酵池內(nèi)，鋅板和石墨條通過電線與電池連接，所述電池為36V電池。
[0061]所述發(fā)酵時間為12小時。
[0062]所述沼氣殘渣為沼氣池內(nèi)經(jīng)過完全發(fā)酵后，排出沼液后剩余的殘渣，固形物含量為 15%%0
[0063]所述酒糟廢液為總固形物含量為3% %的酒糟廢液。
[0064]上清液COD 值為 300mg/L。
[0065]回收的丙酮純度達到98.8%.[0066]實施例6:
[0067]A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1: 2比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量比混合物與粉煤灰和水的比例為1: 2: 5，混合后攪拌30分鐘，形成漿液；
[0068]B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在0.15MPa的條件下加熱至50°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中；
[0069]C.蒸餾后的漿液排入發(fā)酵罐，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為5: 0.5: 100；
[0070]D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵后排出氣體，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置4小時后排出上清液，
[0071 ] 所述發(fā)酵罐為電解發(fā)酵罐；
[0072]所述電解發(fā)酵罐為設有電極板的發(fā)酵罐，石墨為正極，鋅為負極，鋅板鋪設于發(fā)酵池底部，石墨條放置于發(fā)酵池內(nèi)，鋅板和石墨條通過電線與電池連接，所述電池為36V電池。
[0073]所述發(fā)酵時間為48小時。
[0074]所述沼氣殘渣為沼氣池內(nèi)經(jīng)過完全發(fā)酵后，排出沼液后剩余的殘渣，固形物含量為 25%。
[0075]所述酒糟廢液為總固形物含量為7.2%的酒糟廢液。
[0076]上清液COD 值為 190mg/L。
[0077] 回收的丙酮純度較高，達到98.8%。
【權利要求】
1.一種雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，該工藝是按照下述步驟進行操作的: A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1: 1-2比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量t匕，混合物與粉煤灰和水的比例為1: 0.2-2: 1-5，混合后攪拌15-30分鐘，形成漿液； B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在0.1-0.15MPa的條件下加熱至30-50°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中； C.蒸餾后的漿液排入發(fā)酵罐發(fā)酵，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為0.5-5: 0.5-2: 100 ； D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵后排出氣體,攪拌,發(fā)酵后的液體靜置2-4小時后排出上清液。
2.根據(jù)權利要求1所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，所述發(fā)酵罐為電解發(fā)酵罐。
3.根據(jù)權利要求2所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，所述電解發(fā)酵罐為設有電極板的發(fā)酵罐，石墨為正極，鋅為負極，鋅板鋪設于發(fā)酵池底部，石墨條放置于發(fā)酵池內(nèi)，鋅板和石墨條通過電線與電池連接,所述電池為36V電池。
4.根據(jù)權利要求1所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，所述發(fā)酵時間為12-48小時；所述沼氣殘渣為沼氣池內(nèi)經(jīng)過完全發(fā)酵后，排出沼液后剩余的殘渣，固形物含量為15% -25% ;所述酒糟廢液為總固形物含量為3% -7.2%的酒糟廢液。
5.根據(jù)權利要求1所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，還包括加熱提純?yōu)V片，所述步驟B中的管道為彎曲的管道，管道中設有加熱提純?yōu)V片，所述加熱提純?yōu)V片為帶有通孔的片狀，內(nèi)設加熱絲和包裹的粉煤灰。
6.根據(jù)權利要求1所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，管道為直管或兩折及以上的彎管，所述加熱提純?yōu)V片為2個以上。
7.根據(jù)權利要求6所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，管道為2-4折的彎管，所述加熱提純?yōu)V片為3-6個。
8.根據(jù)權利要求1所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，所述步驟B中還包括超聲波處理工藝，所述超聲波為超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的17.5-22.5Hz超聲波，超聲波發(fā)生器位于蒸餾罐頂端內(nèi)壁，進行蒸餾時即開啟超聲波發(fā)生器。
9.根據(jù)權利要求1-8任一所述雙乙烯酮精餾殘渣處理工藝，其特征在于，步驟如下: A.雙乙烯酮精餾殘渣與廢液按照1: 1-2比例混合，混合物中加入粉煤灰和水，按質(zhì)量t匕，混合物與粉煤灰和水的比例為1:1: 3，混合后攪拌20-25分鐘，形成漿液； B.將混合后的漿液加入到蒸餾罐中，在20Hz超聲波作用下，在0.12MPa的條件下加熱至35-40°C，進行蒸餾，蒸餾出的氣體通過管道和冷凝裝置，儲存在接收釜中，管道為3折的彎管，所述加熱提純?yōu)V片為4個； C.蒸餾后的漿液排入電解發(fā)酵罐發(fā)酵，加入沼氣殘渣，酒糟廢液，所述沼氣殘渣，酒糟廢液與漿液的比例按照體積比為3: I: 100； D.發(fā)酵罐內(nèi)混合漿液發(fā)酵24h后排出氣體，攪拌，發(fā)酵后的液體靜置3小時后排出上清液。
【文檔編號】C12P5/02GK104031943SQ201410272840
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】王國軍 申請人:寧波王龍科技股份有限公司