專利名稱：用于pia廢渣溶劑分離回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出的是一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法及裝置，涉及PIA廢渣的節(jié)能降耗、安全環(huán)保的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
間苯二甲酸(1，3_苯二甲酸，英文縮寫IPA，高純度產(chǎn)品稱為PIA)是一種白色晶狀固體，具有較強(qiáng)的耐熱性、耐水性和耐化學(xué)性，易爆燃，能升華；其產(chǎn)品是化纖工業(yè)的重要添加劑,主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂(UPR)、醇酸樹脂和共聚改性聚酯。
在生產(chǎn)PIA產(chǎn)品的同時產(chǎn)生了大量的PIA廢渣，PIA廢渣成分復(fù)雜，由對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯甲酸、對甲基苯甲酸，對羧基苯甲醛(42CBA)、鄰苯二甲酸、苯三甲酸及其它縮合物、鈷錳溴催化劑等混在一起形成。現(xiàn)有對PIA廢渣采用的處理方式有二種早期采用直接排放或填埋，直接排入下水道將嚴(yán)重污染江河，直接填埋傾占了大量土地，有潛在的土壤污染和地下水污染，此方法的缺點是不能做到PIA廢渣的減量化、穩(wěn)定化、無害化處理，同時損失了對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯甲酸、對甲基苯甲酸，對羧基苯甲醛(42CBA)、鄰苯二甲酸、苯三甲酸等有機(jī)化工原料，使有機(jī)化工原料沒有得到綜合利用；后期是先采用臥式薄膜蒸發(fā)器對PIA廢渣進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，使PIA廢渣中的醋酸等濕份汽化，并通過原PTA裝置中的醋酸回收洗滌塔對PIA廢渣中蒸發(fā)出來的醋酸等濕份進(jìn)行冷卻洗滌，回收醋酸；然后利用工藝水把薄膜蒸發(fā)后的PIA廢渣塊狀物料打漿并增壓后霧化噴入高溫焚燒爐進(jìn)行焚燒處理。①采用薄膜蒸發(fā)器處理PIA廢渣，在醋酸等濕份蒸發(fā)過程中，由于臥式薄膜蒸發(fā)器轉(zhuǎn)子相互積壓作用，醋酸等濕份蒸發(fā)后PIA廢渣易結(jié)塊，塊狀PIA廢渣直接在焚燒爐焚燒，不能充分燃燒，處理不徹底。為了使PIA廢渣充分燃燒，在對PIA廢渣塊料焚燒爐焚燒之前，需要進(jìn)行打漿處理，然后把漿料噴灑在焚燒爐內(nèi)，進(jìn)行徹底焚燒處理；②采用焚燒處理PIA廢渣，只能使PIA廢渣中的對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯甲酸、對甲基苯甲酸，對羧基苯甲醛(42CBA)、鄰苯二甲酸、苯三甲酸等有機(jī)化工原料焚燒后變成黑色灰燼，有機(jī)化工原料沒有得到綜合利用，焚燒尾氣中容易產(chǎn)生二惡英等污染源，同時焚燒尾氣中容易夾帶焚燒產(chǎn)生的黑色灰燼，引起環(huán)境二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法及裝置，本方法結(jié)合PIA廢渣的成分及性質(zhì)、采用循環(huán)的加熱氮氣對物料直接進(jìn)行干燥，回收醋酸溶劑。本發(fā)明的另一目的在于提供實施用于用于PIA廢渣溶劑分離回收方法的裝置，利用裝置具有的功能，實現(xiàn)PIA廢渣的氮氣循微粉干燥、醋酸溶劑的回收。本發(fā)明的目的這樣實現(xiàn)的一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法，其流程序是PIA廢渣濕物料被輸送到微粉干燥機(jī)I后與經(jīng)過氮氣加熱器加熱到220°C的氮氣相接處；在攪拌器和熱氮氣的作用下物料被干燥、破碎，并處于流態(tài)化狀態(tài)，醋酸汽化進(jìn)入到氮氣中；干燥后的物料隨熱氮氣在干燥室內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，粒度適宜、濕分合格的物料通過干燥室上部的淘析環(huán)，最后被氣流帶入到布袋除塵器中進(jìn)行分離；布袋除塵器分離所得的固體經(jīng)旋轉(zhuǎn)卸料器運出系統(tǒng)進(jìn)入到下一段工序中；凈化后的氮氣及醋酸蒸汽進(jìn)入冷凝器利用25°C工藝水進(jìn)行冷凝，冷凝的醋酸進(jìn)入密封罐中收集后經(jīng)醋酸泵進(jìn)入到下一道工序中；自冷凝器出來的氮氣分離所得的氣體進(jìn)入到除霧器進(jìn)行除霧，除霧下來的醋酸流入到密封罐中，除霧后的氮氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入氮氣加熱器加熱至220°C進(jìn)入到微粉干燥機(jī)，形成氮氣循環(huán)干燥系統(tǒng)及醋酸溶劑回收系統(tǒng)。實施用于PIA廢渣溶劑分離回收方法的裝置包括I-微粉干燥機(jī)是集干燥、破碎為一體的多功能干燥機(jī)，主要由攪拌器和干燥室組成，其作用是將物料破碎、攪拌并進(jìn)行干燥；2-布袋除塵器采用壓縮氮氣直接噴吹濾袋使濾袋在脈沖壓縮氮氣的作用下，造成布袋瞬間鼓脹，抖落粉塵；3-冷凝器作用是對氮氣冷凝收縮；氣體冷凝器的冷源采用常溫工藝水、低溫工藝水、冷卻鹽水；4-除霧器將冷凝器3出來的氮氣分離所得的氣體進(jìn)入到除霧器4除霧，進(jìn)行氣液分離，實現(xiàn)凈潔氮氣循環(huán)；5-密封罐其作用儲存除霧下來的醋酸；6-醋酸泵將密封罐中收集醋酸經(jīng)醋酸泵送入到下一道工序；7-氮氣循環(huán)風(fēng)機(jī)對除霧后的氮氣增壓，其作用是將除霧器除霧后的氮氣增壓后，送入氮氣加熱器；8-氮氣加熱器將氮氣加熱到220°C，在微粉干燥機(jī)攪拌器和熱氮氣的作用下物料被干燥，氮氣加熱器熱源采用飽和蒸汽、循環(huán)熱水，也可采用電加熱器；9-旋轉(zhuǎn)卸料器將干燥、冷卻物料的卸出進(jìn)入到下一段工序中。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明采用防止空氣漏入或者氮氣外漏的密閉循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)合微粉干燥技術(shù)，實現(xiàn)PIA的干燥和醋酸回收在同一氮氣密閉循環(huán)系統(tǒng)中運行J^PIA廢渣進(jìn)行固液分離，將混合物(醋酸)與固體廢渣分離；分離后的醋酸回收再利用，廢渣作為產(chǎn)品銷售。該方法有效地解決了傳統(tǒng)處理PIA廢渣過程中所出現(xiàn)的環(huán)境污染問題和資源浪費問題，在保護(hù)環(huán)境的同時也提高了經(jīng)濟(jì)效益；同時，在氮氣閉路循環(huán)系統(tǒng)采用“換熱-冷卻-分離”工藝，實現(xiàn)了循環(huán)氮氣的低溫度，低濕度，降低了氮氣用量，提高了干燥效率。微粉干燥機(jī)和布袋除塵器是本發(fā)明使用的主要設(shè)備，下面就其工作原理結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行說明(I)微粉干燥機(jī)“多功能微粉干燥器”是天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院以取得的國家知識產(chǎn)權(quán)局實用型專利(專利號ZL 02. 262102. 4)專利產(chǎn)品，產(chǎn)品的創(chuàng)新點是集物料的破碎、干燥、分級于一體。此設(shè)備是本專利中涉及的微粉干燥機(jī)，是專利設(shè)備在PIA廢渣處理工藝技術(shù)中的使用。
a工作原理濕物料被連續(xù)均勻地加入到微粉干燥機(jī)的干燥室內(nèi)，熱空氣經(jīng)氣體分配器從干燥機(jī)底部進(jìn)入干燥室后，旋轉(zhuǎn)向上流動。在攪拌器和熱風(fēng)的共同作用下，濕物料被干燥、破碎，并處于流態(tài)化狀態(tài)。干燥后的物料隨熱風(fēng)在干燥室內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升。粒度適宜、濕分合格的物料通過干燥室上部的淘析環(huán)，最后被氣流帶出，在除塵器中分離收集。塊狀的濕物料則被淘析環(huán)擋回干燥室，繼 續(xù)干燥、破碎，直至合格。b結(jié)構(gòu)介紹微粉干燥機(jī)是集干燥、破碎為一體的多功能干燥機(jī)，主要由攪拌器和干燥室等組成。針對不同的物料，可以設(shè)計不同形式的攪拌器。在高溫區(qū)增加水夾套保護(hù)，可干燥熱敏性的物料。c 特點①物料因受到離心、剪切、碰撞而被細(xì)化，呈高度分散狀態(tài)，氣固兩相間相對速度較大，強(qiáng)化了傳質(zhì)和傳熱；②干燥時間短，物料不會過干燥；③熱空氣在干燥室內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運動，對器壁上的物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷作用，消除了粘壁現(xiàn)象；④通過調(diào)節(jié)干燥溫度，可以控制產(chǎn)品的濕含量。(2)布袋除塵器含細(xì)微粉末的氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管內(nèi)通過初級沉降后，較粗顆粒塵及大部分粉塵在初級沉降及自身重力的作用下，沉降至灰斗中，并從出灰口排出。另一部分較細(xì)粉塵在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，進(jìn)入中箱體并吸附在濾袋表面上，潔凈氮氣穿過濾袋進(jìn)入上箱體并流經(jīng)矩形誘導(dǎo)管匯集在出風(fēng)箱內(nèi)從出風(fēng)管口排出。隨著過濾工況的不斷進(jìn)行，積附在濾袋表面上的粉塵亦將不斷增加，相應(yīng)就會增加設(shè)備的運行阻力。為了保證系統(tǒng)的正常運行，除塵器阻力應(yīng)維持在限定的范圍內(nèi)，即小于1500Pa。故必須進(jìn)行清灰來達(dá)到抖落粉塵，降低設(shè)備阻力的目的。該系列除塵器是采用脈沖控制儀定時控制脈沖閥進(jìn)行噴吹清灰的方法，使濾袋在脈沖壓縮氮氣的作用下，造成布袋瞬間鼓脹，抖落粉塵。脈沖布袋除塵器主要特點如下①采用壓縮氮氣直接噴吹濾袋，噴吹徹底，尤其適用于易吸附物料的清灰；②采用直通閥的結(jié)構(gòu)形式，易損件使用壽命長；③濾袋籠骨為鋼性骨架；④可掀的精巧小揭蓋，在保證密封的前提下，開啟靈活、自如；⑤采用抗靜電濾袋和防爆型脈沖閥，確保設(shè)備在防爆環(huán)境下使用。


圖I是本發(fā)明工藝流程圖。圖中1_微粉干燥機(jī)2-布袋除塵器3-冷凝器4-除霧器5-密封罐6_醋酸泵7-氮氣循環(huán)風(fēng)機(jī)8-氮氣加熱器9-旋轉(zhuǎn)卸料器
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖I對PIA廢渣溶劑分離回收工藝流程描述如下粒徑分布散、粘性大、腐蝕性強(qiáng)的PIA廢渣濕物料被輸送到微粉干燥機(jī)I后與經(jīng)過氮氣加熱器8加熱到220°C的氮氣相接處；在攪拌器和熱氮氣的作用下物料被干燥、破碎，并處于流態(tài)化狀態(tài)，醋酸汽化進(jìn)入到氮氣中；干燥后的物料隨熱氮氣在干燥室內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，粒度適宜、濕分合格的物料通過干燥室上部的淘析環(huán)，最后被氣流帶入到布袋除塵器2中進(jìn)行分離；布袋除塵器2分離所得的固體經(jīng)旋轉(zhuǎn)卸料器9運出系統(tǒng)進(jìn)入到下一段工序中；凈化后的氮氣不被冷卻，與醋酸蒸汽進(jìn)入冷凝器3利用25°C工藝水進(jìn)行冷凝，經(jīng)冷凝器冷卻后的氮氣的溫度為60°C，冷凝的 醋酸進(jìn)入密封罐5中收集后經(jīng)醋酸泵6進(jìn)入到下一道工序中；自冷凝器3出來的氮氣分離所得的氣體進(jìn)入到除霧器4進(jìn)行除霧，除霧下來的醋酸流入到密封罐5中，除霧后的氮氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)7增壓后進(jìn)入氮氣加熱器8加熱飽和蒸汽至220°C進(jìn)入到微粉干燥機(jī)1，形成氮氣循環(huán)干燥系統(tǒng)及醋酸溶劑回收系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法其特征是PIA廢渣濕物料被輸送到微粉干燥機(jī)(I)后與經(jīng)過氮氣加熱器(8)加熱到220°C的氮氣相接處；在攪拌器和熱氮氣的作用下物料被干燥、破碎，并處于流態(tài)化狀態(tài)，醋酸汽化進(jìn)入到氮氣中；干燥后的物料隨熱氮氣在干燥室內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，粒度適宜、濕分合格的物料通過干燥室上部的淘析環(huán)，最后被氣流帶入過濾系統(tǒng)進(jìn)行分離；布袋除塵器(2)分離所得的固體經(jīng)旋轉(zhuǎn)卸料器(9)運出系統(tǒng)進(jìn)入到下一段工序中；凈化后的氮氣及醋酸蒸汽進(jìn)入冷凝器(3)，利用25°C工藝水進(jìn)行冷凝，冷凝的醋酸進(jìn)入密封罐(5)中收集后經(jīng)醋酸泵(6)進(jìn)入到下一道工序中；自冷凝器(3)出來的氮氣分離所得的氣體進(jìn)入到除霧器(4)進(jìn)行除霧，除霧下來的醋酸流入到密封罐(5)中，除霧后的氮氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)(7)增壓后進(jìn)入氮氣加熱器(8)，氮氣加熱器(8)加熱飽和蒸汽至220°C進(jìn)入到微粉干燥機(jī)(I)，形成氮氣循環(huán)干燥系統(tǒng)及醋酸溶劑回收系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法，其特征是過濾系統(tǒng)可采用脈沖布袋除塵器或旋風(fēng)分離器。
3.如權(quán)利要求I所述一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法，其特征是氮氣冷凝器冷源采用常溫工藝水、低溫工藝水、冷卻鹽水。
4.如權(quán)利要求I所述一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法，其特征是氮氣加熱器熱源采用飽和蒸汽、循環(huán)熱水，也可采用電加熱器。
5.一種實施權(quán)利要求I所述的用于PIA廢渣溶劑分離回收方法的裝置，其特征在于該裝置包括 微粉干燥機(jī)(I)，是集干燥、破碎為一體的多功能干燥機(jī)，主要由攪拌器和干燥室等組成。旋轉(zhuǎn)加料器，其作用是將物料破碎、攪拌并進(jìn)行干燥； 布袋除塵器(2)，采用壓縮氮氣直接噴吹濾袋使濾袋在脈沖壓縮氮氣的作用下，造成布袋瞬間鼓脹，抖落粉塵； 冷凝器(3)，其作用是對氮氣冷凝收縮；氣體冷凝器的冷源采用常溫工藝水、低溫工藝水、冷卻鹽水； 除霧器(4)，將冷凝器(3)出來的氮氣分離所得的氣體進(jìn)入到除霧器4除霧，進(jìn)行氣液分離，實現(xiàn)凈潔氮氣循環(huán)； 密封罐(5)，其作用儲存除霧下來的醋酸； 醋酸泵￠)，將密封罐中收集醋酸經(jīng)醋酸泵送入到下一道工序； 氮氣循環(huán)風(fēng)機(jī)(7)，對除霧后的氮氣增壓，其作用是將除霧器除霧后的氮氣增壓后，送入氮氣加熱器； 氮氣加熱器(8)，將氮氣加熱到220°C，在微粉干燥機(jī)攪拌器和熱氮氣的作用下物料被干燥，氮氣加熱器熱源采用飽和蒸汽、循環(huán)熱水，也可采用電加熱器； 旋轉(zhuǎn)卸料器(9)，將干燥、冷卻物料的卸出進(jìn)入到下一段工序中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于PIA廢渣溶劑分離回收方法及裝置，該方法采用氮氣密閉循環(huán)系統(tǒng)和微粉干燥技術(shù)，首先通過熱氮氣將PIA干燥并使醋酸揮發(fā)進(jìn)入到氮氣中，然后采用冷卻技術(shù)使醋酸和氮氣分離，最終實現(xiàn)了PIA的干燥和醋酸的回收。本發(fā)明在實現(xiàn)PIA干燥和醋酸回收的同時也做到了節(jié)能降耗、安全環(huán)保，并且提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C07C53/08GK102728597SQ20111008411
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者張麥奎, 董福榮, 蔣永中, 趙旭 申請人:國家干燥技術(shù)及裝備工程技術(shù)研究中心, 天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院