丙烯腈工艺废水四效蒸发技术.pdfVIP

丙烯腈工艺废水四效蒸发技术

一、丙烯腈工艺废水四效蒸发技术研究概述

1.1蒸发的原理

蒸发是一种是可将富含不挥发溶质的溶液加热并使其中部

分溶剂汽化并除去，从而增加溶液浓度的相变过程，是最基本的

化工单元操作。四效蒸发是一种节能技术，该技术利用蒸发系统

自身产生的二次蒸汽作为能源，削减了对外部能源的需求，而仅

在第一效中消耗生蒸汽。

1.2效的含义

一般地，在多效蒸发过程中，我们将每一个单独的蒸发器及

其蒸发过程称为一效。第一效蒸发器即是通入新奇加热蒸汽(即

生蒸气)的蒸发器，从第一效蒸发器的出来的二次蒸汽被压缩机

压缩，温度和压力提高，热焓值增大，然后送入下一效蒸发器的

加热室作为加热蒸汽使用，该蒸发器即为第二效。三效、四效依

此类推。四效蒸发即有四台蒸发器，除了第一台蒸发器采用了新

奇蒸汽，其余蒸发器的加热蒸汽均是二次蒸汽，且均来源于前一

台蒸发器。使用四效蒸发的目的是使能源(即蒸汽)得到再利用，

降低能耗，提高经济性。

1.3流程概述

某260kt/A丙烯腈工艺废水四效蒸发浓缩工艺流程示意图

如图1所示。该工艺废水温度113℃，操作压力600kPa，流速

7148.1kg/h，且丙烯腈聚合物(C6H8N2O计算)含量816kg/h。

1

通过四效蒸发操作系统，大部分工艺水可被回收，而只有一小部

分废水被送入焚化炉或生化处理系统。要求废水中有至少83%

的水分能够被蒸发掉，冷凝后的纯洁水可作为生产过程中的循环

水使用，浓缩液中丙烯腈聚合物的质量浓度可达到5.9%以上。

从上图可以看出，该四效蒸发系统在真空中运行，并流操作。

首先是包含重组分的废水被送入第一蒸发器，同时新奇蒸汽被送

入以加热其中的废水，并将产生的二次蒸汽引入第二台蒸发器，

使第二效的废液在比第一效低的温度下蒸发，该过程将依次进行

到第四蒸发器浓缩后的废水由残液泵送到废水焚烧系统，第一、

第二、第三、第四蒸发器蒸出的二次蒸汽经冷凝、汽提后送回丙

烯腈装置再利用。

利用化工流程模拟软件对该工艺过程进行模拟研究得出最

终浓缩液中丙烯腈聚合物(C6H8N2O)的质量分数为

5.98%5.9%，满意废水的分别要求。原废水中水含量为：

75148.1-816=74332.1kg/h，经过四效蒸发工艺蒸发后的水量

为：124144kg/h，则蒸发率为

(74332.1-12414.4)/74332.1=83.3%，达到工艺要求。

故得出：由于丙烯腈工艺废水四效蒸发中第二、第三、第四

效蒸发器的热源均来自于前一台蒸发器的二次蒸汽，节约了一定

量的生蒸汽，降低了装置的能耗。

2

二、新技术、新装置在丙烯腈工艺废水四效蒸发技术中的应

用

随着当代化工对丙烯腈的需求越来越高，研究者们开头在原

有方法上进行工艺改进以及一些新装置研究，以此来提升丙烯睛

工业废水的处理能力，削减处理成本。

2.1膜分别在四效蒸发中的应用

膜分别技术是一种当代新的分别技术，具有分别条件温柔，

无相变和化学变化，选择性好，能耗低，生产成本低等优点。因

而被应用于如药学以及与食品、化工、冶金、环境保护等行业。

王华同等人通过研究对比化学氧化法技术，铁炭微电解法技术，

混凝法技术，四效蒸发技术四种技术对丙烯腈废水进行了预处理，

得到研究结果显示只有四效蒸发法预处理后的废水满意膜分别

的进水要求。

通过四效蒸发浓缩技术进行预处理过后的废水，再用膜分别

技术的反渗透处理，通过调整废水的酸碱度，及接受不同的分别

膜绽开对比研究，得丙烯腈工业废水的除CN-率获得了极大的

提升，而且在处理的过程中避免了二次污染。能耗低，资源消耗

少，达到了一个节省成本的效果。所以选用四效蒸发浓缩技术与

膜分别技术相互融合来妥当处理丙烯腈废水应是当前化工