一种处理吡啶废水的方法

摘要

本发明公开了一种处理吡啶废水的方法，包括：将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的吡啶废水经低真空闪蒸气提、气相吸收、固定床吸附、解吸、蒸馏等工序分离回收吡啶废水中的氨、吡啶与3‑甲基吡啶，流下的无色水经生化处理后达标排放。本发明解决了吡啶生产工艺废水焚烧过程中由于含有大量吡啶及衍生物，造成的焚烧炉尾气NOX的排放、焚烧成本高和碳排放问题，同时有效回收了吡啶及衍生物，节约了成本，降低了污染。

权利要求

1.一种处理吡啶废水的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)低真空闪蒸气提

将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的吡啶废水经低真空闪蒸气提装置分离，得到气相氨和pH为6.5～10的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液；

(2)气相吸收

将步骤(1)得到的气相氨送入吸收塔进行吸收，水作吸收剂，得到氨水，回用到吡啶生产工艺中；

(3)固定床吸附

将步骤(1)得到的pH为6.5～10的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液送入固定床吸附装置进行吸附，液相中的吡啶与3-甲基吡啶被吸附到该装置中的树脂上，流下无色水，经生化处理后，达标排放；

(4)解吸

采用醇溶液对已吸附饱和的固定床吸附装置进行解吸，得到解吸液，树脂被污染时采用碱溶液或碱和次氯酸钠的混合溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；或用酸溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；

 (5)蒸馏

将步骤(4)得到的解吸液采用蒸馏塔进行蒸馏，得到气相和釜残液，气相经冷凝后得到醇，回到步骤(4)中循环使用，釜残液吡啶与3-甲基吡啶回到生产工艺中的吡啶精馏塔中。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于低真空闪蒸气提时，低真空闪蒸气提装置内的雾化仓压力控制在-0.02～0.03MPa，温度控制在70～90℃。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于气相吸收时，吸收塔内的压力控制在0～0.03MPa，温度控制在0～30℃。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于固定床吸附装置由若干组规格相同的树脂柱组成，其中，树脂柱中的大孔树脂是在大孔吸附树脂作为基材上进行涂层修饰而成。

说明书

一种处理吡啶废水的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种处理生产废水的方法，特别是一种处理由乙醛+甲醛+氨合成吡啶所产生的工艺废水的方法。技术背景

[0002] 吡啶是一种有广泛应用的重要化工、医药、农药原料，除作溶剂外，在工业上还可用作变性剂、助染剂，以及合成系列产品包括药品、消毒剂、染料、食品调味料、粘合剂、炸药等的起始物或催化剂。吡啶还可以用做缓蚀剂，对金属起到缓蚀作用。现有技术中，多数厂家采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶，经萃取、精馏的工艺路线。由于吡啶的生产过程原理简单过程控制复杂，合成过程中氨的过量及后续产物吡啶和3-甲基吡啶经萃取分离及清洗过程中产生的废水称为吡啶废水。目前，吡啶废水的处理方法，工业化可行的只有焚烧处理方法。由于吡啶废水中含有约50～8000ppm吡啶和3-甲基吡啶、5%～10%氨，焚烧处理时不仅会产生大量CO2，还会形成大量的NOX，增加了焚烧炉的尾气处理负荷和排放浓度，同时大量水和氨需要预先采用传统蒸发的方法蒸出，不仅消耗大量能源，而且蒸出物中也会含有少量吡啶，难以处理。以上缺陷，造成了吡啶生产废水环保处理成本较高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种处理吡啶废水的方法，解决了吡啶生产废水焚烧处理成本高、污染环境的问题，同时回收氨和吡啶及衍生物，实现了减排增效。

[0004] 本发明是对吡啶生产废水的焚烧处理工艺进行的改进。为了解决传统焚烧带来的处理成本高、污染环境的问题，本发明提出了在吡啶生产废水装置后增加低真空闪蒸气提装置，有效分离有机相水溶液和氨气，气相氨通过强制吸收得到氨水；有机水溶液通过固定床吸附装置进行吸附、解吸等工序，得到无色水，经常规生化法污水处理装置处理，可以达标排放，吸附剂解析后，蒸馏脱溶媒回用，釜残液得到高浓度吡啶及衍生物，回到原系统通过精馏有效分离利用。

[0005] 具体的，本发明给出的一种处理吡啶废水的方法，包括以下步骤：

[0006] (1)低真空闪蒸气提

[0007] 将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的萃取余液即吡啶废水经低真空闪蒸气提装置分离，得到气相氨和液相pH为6.5～10的吡啶与3-甲基吡啶混合溶液；

[0008] (2)气相吸收

[0009] 将步骤(1)得到的气相氨送入吸收塔进行吸收，水作吸收剂，得到氨水，回用到吡啶生产工艺中；

[0010] (3)固定床吸附

[0011] 将步骤(1)得到的液相pH为6.5～10的吡啶与3-甲基吡啶混合溶液送入固定床吸附装置进行吸附，液相中的吡啶与3-甲基吡啶被树脂吸附，流出无色水，经生化处理后，达标排放；

[0012] (4)解吸

[0013] 采用醇溶液对已吸附饱和的固定床吸附装置进行解吸，得到解吸液，树脂被污染时采用碱溶液或碱和次氯酸钠的混合溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流出的废水经生化处理后，达标排放；或用酸溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流出的废水经生化处理后，达标排放；

[0014]  (5)蒸馏

[0015] 将步骤(4)得到的解吸液送入蒸馏塔进行蒸馏，得到气相，釜残液为吡啶与3-甲基吡啶，气相经冷凝后得到醇，回到步骤(4)中循环使用，釜残液吡啶与3-甲基吡啶回到生产工艺中的吡啶精馏塔中。

[0016] 本发明所处理的吡啶废水由500～8000ppm吡啶和3-甲基吡啶、5%～10%氨和水组成。

[0017] 本发明的处理方法，低真空闪蒸气提时，低真空闪蒸气提装置内的压力控制在0.1～0.5MPa，温度控制在90～105℃。

[0018] 本发明的处理方法，气相吸收时，吸收塔内的压力控制在0～0.1MPa，[0019] 温度控制在0～30℃。

[0020] 本发明的处理方法，固定床吸附装置由若干组规格相同的树脂柱组成，其中，树脂柱中的大孔树脂是在大孔吸附树脂作为基材上进行涂层修饰而成。所用大孔吸附树脂基材为D101型、D001型、D008s型、DM-301型、AB-8型、HPD-100型、DM130型、H-103型、XDA-1型、XDA-1B型、XDA-7型、H-40型、CAD-30型、CAD-40型、CAD-45型、CAD-47型、HT-PA、HT-PB、HT-312型、HT-1600型中的一种，也可以是活性炭、活化氧化铝中的一种，特别选择超高交联的大孔树脂。

[0021] 本发明中，固定床吸附装置为两套，一套运行时，另一套进行再生。

[0022] 固定床吸附装置解吸时醇溶液中的醇为甲醇或乙醇，再生时所用酸溶液中的酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种；碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种；所用甲醇或乙醇溶液的质量分数为40%～100%，所用盐酸、硝酸、硫酸溶液的质量分数为1%～2%；所用氢氧化钠或氢氧化钾溶液的质量分数为1%～2%，次氯酸钠溶液的质量分数为0.05%～1%。

[0023] 本发明取得的有益效果如下：

[0024] 本发明的处理方法，吡啶废水中的氨被分离出得到氨水，并回到吡啶生产工艺中重复使用。吡啶废水中的吡啶和3-甲基吡啶被分离出，回到吡啶生产工艺中。去除氨、吡啶和3-甲基吡啶后的无色水，可以直接生化，降低了吡啶废水处理成本。

附图说明

[0025] 图1为本发明的工艺流程示意图。

[0026] 图2为低真空闪蒸气提工作原理图。

具体实施方式

[0027] 以下实施例用于说明本发明。

[0028] 实施例1

[0029] (1) 低真空闪蒸气提

[0030] 将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的COD为25000mg/L的由5000ppm吡啶/3-甲基吡啶、5%氨和水组成的红色吡啶废水通过加压泵送入低真空闪蒸气提装置分离，控制压力为0.1MPa，温度为95℃，得到气相氨和pH为9.5的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液；

[0031] (2)气相吸收

[0032] 将步骤(1)得到的气相氨送入吸收塔进行吸收，控制塔内压力0.03MPa，温度20℃，采用水做吸收剂，得到氨水，回用到吡啶生产工艺中；

[0033] (3)固定床吸附

[0034] 将步骤(1)得到的pH为9.5的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液送入固定床吸附装置进行吸附，液相中的吡啶与3-甲基吡啶被吸附到该装置中的树脂上，流下COD为3200mg/L，BOD为2000mg/L的无色水，经生化处理后，达标排放；

[0035] (4)解吸

[0036] 采用质量分数为70%的甲醇溶液对已吸附饱和的固定床吸附装置进行解吸，得到解吸液；树脂被污染时用质量分数2%的氢氧化钠溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；或用质量分数2%的硝酸溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；

[0037] (5)蒸馏

[0038] 将步骤(4)得到的解吸液采用蒸馏塔进行蒸馏，得到气相和釜残，气相经冷凝后得到醇，回到步骤(4)中循环使用，釜残液吡啶与3-甲基吡啶回到生产工艺中的吡啶精馏塔中。

[0039] 固定床吸附装置是由2组不同规格的树脂柱组成，树脂柱中的大孔吸附树脂基材为CAD47和HT-PB型。固定床吸附装置设有两套，一套运行时，另一套进行再生。

[0040] 实施例2

[0041] (1) 低真空闪蒸气提

[0042] 将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的COD为27000mg/L的由6000ppm吡啶与3-甲基吡啶、6%氨和水组成的红色吡啶废水通过加压泵送入低真空闪蒸气提装置分离，雾化仓控制压力为0.01MPa，温度为80℃，得到气相氨和pH为8.0的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液；

[0043] (2)气相吸收

[0044] 将步骤(1)中得到的气相氨送入吸收塔进行吸收，控制塔内的0.05MPa，温度控制在25℃，采用水做吸收剂，得到氨水，回用到吡啶生产工艺中；

[0045] (3)固定床吸附

[0046] 将步骤(1)得到的pH为8.0的液相吡啶/3-甲基吡啶溶液送入固定床吸附装置进行吸附，液相中的吡啶与3-甲基吡啶被吸附到该装置中的树脂上，流下COD为2800mg/L，BOD为1700mg/L的无色水，经生化处理后，达标排放；

[0047] (4)解吸

[0048] 采用质量分数为80%的甲醇溶液对已吸附饱和的固定床吸附装置进行解吸，得到解吸液；树脂被污染时用质量分数1%的次氯酸钠溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；或用质量分数2%的硝酸溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；

[0049] (5)蒸馏

[0050] 将步骤(4)得到的解吸液采用蒸馏塔进行蒸馏，得到气相和釜残，气相经冷凝后得到醇，回到步骤(4)中循环使用，釜残液吡啶与3-甲基吡啶回到生产工艺中的吡啶精馏塔中；

[0051] 所用固定床吸附装置是由2组不同规格的树脂柱组成，树脂柱中的大孔吸附树脂基材为D001和HT-PA型。所用固定床吸附装置设有两套，一套运行时，另一套进行再生。

[0052] 实施例3

[0053] (1) 低真空闪蒸气提

[0054] 将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的COD为29000mg/L的由7000ppm吡啶与3-甲基吡啶、5.5%氨和水组成的红色吡啶废水通过加压泵送入低真空闪蒸气提装置分离，雾化仓控制压力为0.02MPa，温度为90℃，得到气相氨和pH为7的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液；

[0055] (2)气相吸收

[0056] 将步骤(1)中得到的气相氨送入吸收塔进行吸收，控制塔内压力0.02MPa，温度控制在20℃，采用水做吸收剂，得到氨水，回用到吡啶生产工艺中；

[0057] (3)固定床吸附

[0058] 将步骤(1)得到的pH为7的液相吡啶与3-甲基吡啶溶液送入固定床吸附装置进行吸附，液相中的吡啶与3-甲基吡啶被吸附到该装置中的树脂上，流下COD为2600mg/L，BOD为2000mg/L的无色水，经生化处理后，达标排放；

[0059] (4)解吸

[0060] 采用质量分数为90%的甲醇溶液对已吸附饱和的固定床吸附装置进行解吸，得到解吸液；树脂被污染时用质量分数0.07%的碱和次氯酸钠的混合溶液对固定床吸附装置进行强制再生，流下的废水经生化处理后，达标排放；

[0061] (5)蒸馏

[0062] 将步骤(4)得到的解吸液采用蒸馏塔进行蒸馏，得到气相和釜残，气相经冷凝后得到醇，回到步骤(4)中循环使用，釜残吡啶与3-甲基吡啶回到生产工艺中的吡啶精馏塔中；

[0063] 所用固定床吸附装置是由2组不同规格的树脂柱组成，树脂柱中的大孔吸附树脂基材为H103和CAD-45型。