废有机溶剂的再生利用.ppt

废有机溶剂的再生利用,主讲：肖凯制作：罗保住,1,目录,有机溶剂,1,危害,2,再生利用的方法,3,2,有机溶剂,有机溶剂：是一类由有机物为介质的溶剂。按其化学结构可分为10大类：芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等；脂肪烃类：戊烷、己烷、辛烷等；脂环烃类：环己烷、环己酮、甲苯环己酮等；卤化烃类：氯苯、二氯苯、二氯甲烷等；醇类：甲醇、乙醇、异丙醇等；醚类：乙醚、环氧丙烷等；,3,酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；酮类：丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等;二醇衍生物:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等；其他：乙腈、吡啶、苯酚等。按能否溶于水可分为亲水性溶剂和疏水性溶剂。亲水性是指有机溶剂含有亲水基团，如-OH、-CHO、-COOH、-NH2、-SO3H等，疏水性反之。即微观上就是含不含亲水基团，而在宏观上就是能不能和水混溶。,4,只要是有机物都能做有机溶剂吗？,总结：首先有机物在常温下是液体，比如.液态的天然气。有一定的稳定性，不能与原料发生反应，在反应温度下不会分解。分子量不大，一般碳含量小于14个。因溶质的性质选择溶剂。,5,烃类溶剂据来源分大类。一类是从石油分馏得到的烃类混合物称石油溶剂油，如汽油、煤油等；一类是由化工原料合成或精制得到的烃类溶剂，如苯、甲苯等。石油炼制是一个复杂的过程，油田采出的原油经过初步脱水处理，再进行常压蒸馏，利用原油中烃类沸点的差别，采用精馏方法把原有分离成沸点范围为35-205摄氏度的汽油馏分，140-280摄氏度的煤油馏分.200-350摄氏度的柴油馏分。在经过催化裂化，加氢裂化，最后生产出高辛烷值的汽油,6,开采,产品,7,应用,在现代工业领域，有机溶剂广泛地应用于化工，涂料，清洗行业，印刷，制药，造纸，纺织等行业中。,清洗,涂料,四氯乙烯,二甲苯,8,危害,目前在我国的大中城市，尤其是经济发达地区，工业废物丶危险废物的产生量急剧增加，对这些危险废物的妥善处理变得越来越迫切。在这些危险废物中有很大一部分为废有机溶剂，这些废有机溶剂种类较多，以前处理这些废有机溶剂多采用焚烧的方法，不仅处理成本较高，而且是对资源的严重浪费，焚烧烟气处理不当还会对环境造成污染。,香蕉水洗废桶弄脏玉峰山2016-03-2513:10:56|作者：万先觉来源：中国财经观察网孙树彤财经大中小家住北碚区的男子白林(化名)因从吴明(化名)及他人手中收购沾染有废矿物油、涂料废物及废有机溶剂等物的废旧包装桶，并雇佣工人在厂房内用清水或香蕉水清洗后出售涉污染环境罪。3月17日，渝北区法院开庭审理了这起案件，两人被当庭判刑并处罚金。2014年8月，白林在渝北区玉峰山镇环山村租赁一厂房，在未取得危险废物经营许可证的情况下，从吴明及他人手中收购沾染有废矿物油、涂料废物及废有机溶剂等物的废旧包装桶，雇佣工人在上述厂房内用清水或香蕉水清洗后出售，并指使工人将清洗废旧包装桶产生的废水倒在地上通过管道排放至外环境。2015年4月14日，公安机关在上述厂房内查获了白林收购的废旧包装桶共计28.63吨。2014年10月至2015年4月，吴明在明知白林没有危险废物经营许可证的情况下，向其出售沾染有润滑油的废旧包装桶共计50.5吨。2015年4月14日，白林及吴明被公安机关抓获。“香蕉水”的主要成份是苯，约占50-55%，其它有醇、丙酮、酯类等。苯是有毒物质，是无色透明具有芳香味的高度挥发性液体，易燃易爆，比重大于空气。生产中主要以蒸气形态通过呼吸道进入人体。它主要对人的神经系统、造血系统有损害。萧山法制报萧山长安网记者朱颂扬,9,对人的影响,对人的危害：(1)对神经系统破坏：因抑制神经系统的传导冲动功能，产生麻醉，神经系统障碍或引起神经炎等。如二硫化碳引起的神经炎；甲醇中毒影响视神经等。此类溶剂尚有酒精、苯、氯化乙醇、二氯乙烷、汽油、甲酸戊酯、醋酸戊酯、二甲苯、三氯乙烯等。(2)对肝脏机能损伤：因损伤肝脏机能，引起恶心、呕吐、发烧、黄疸炎及中毒性肝炎；一般氯化烃类均会引起肝脏中毒现象。此类溶剂有四氯化碳、氯仿苯及其衍生物等。(3)对肾脏机能破坏：肾脏为毒物排泄器官，故最易中毒，且因血氧量减少，亦足以使肾脏受害，发生肾炎及肾病。此类溶剂包括烃类之卤化物、苯其衍生物、二元醇及其单醚类等。(4)对造血系统破坏：因破坏骨髓造成贫血现象。此类溶剂包括苯及其衍生物如甲苯、氯化苯、二元醇等。(5)对粘膜及皮肤刺激：因刺激粘膜，使鼻粘膜出血，喉头发炎，嗅觉丧失或因皮肤敏感产生红肿、发痒、红斑及坏疽病等。此类溶剂包括氯仿、三氯甲烷、醚、苯、醋酸甲酯、煤油、丙酮、甲醇、石油等。,10,回收利用的价值,减少危害,增加收入,减少原料,11,再生利用的方法,蒸馏法再生废有机溶剂,1,活性炭吸附法再生废有机溶剂,2,溶剂萃取法再生废有机溶剂,3,超滤法再生有机溶剂,4,废碱液中有机溶剂再生技术,5,12,3.3.1蒸馏法再生废有机溶剂,蒸馏法：利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。原理：利用简单蒸馏对一些废有机溶剂进行回收利用，一般是通过间歇蒸馏和萃取蒸馏来处理，只要根据不同的有机溶剂沸点适当地调节蒸馏温度。,13,废有机溶剂再生处理系统,几多年努力，我国大连市某废弃物处理有限公司研制出一套先进的废有机溶剂再生处理系统，该系统可充分利用每种废有机溶剂中所含的成分不复杂的特点，采用闪蒸，精馏技术对废有机溶剂进行精制，使之成为高纯度的有机溶剂。实现资源的再生利用及经济效益，社会效益和环境效益的共同发展。废有机溶剂再生处理系统由多套预处理设备及蒸馏，精馏装置组成。该技术现已有近15年的应用历史，先进、成熟、可靠。闪蒸技术：就是高压的饱和液体进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和液体变成一部分的容器压力下的饱和蒸汽饱和液。原理就是利用物质的沸点。,14,精馏技术：一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作。蒸馏与精馏的区别？精馏是蒸馏的高级形式，二者的根本区别在于有为回流，要实现精馏必须有一定量的气液相回流。,15,废有机溶剂料罐,闪蒸塔,冷凝器,中间产品罐,精馏釜,精馏塔,釜残,焚烧处理,有机气体,处理装置,气体排放,产品罐,冷凝器,图3.20废有机溶剂再生处理系统生产工艺流程,16,废有机溶剂再生处理系统的主要设施,储存：各种废有机溶剂等原料全部采用桶装贮存。设置废有机溶剂插桶供料泵。废有机溶剂通过供料泵及管道进入生产储料罐进行再生处理。3.2精馏釜、塔加热部分：饱和蒸汽经阀门控制，通过列管换热器，达到加热釜内原料的目的。控制要求：蒸汽管道阀门为气动调节阀，并加有手动阀门旁路，控制终端为控制台。回流部分：换热器将气态物料转变成液态，通过回流罐、泵、流量计等按一定的回流比分别进塔段、产品罐。控制要求：流量计选用可远传信号的，其终端为控制台。控制阀门为气动调节阀。回流罐配有远传液位装置，液体输送可选用压差形式，也可选用泵输送形式。产品罐：将产品直接放人产品罐中，产品罐上配有远传液位装置及玻璃管液面计。脱水装置：采用分子筛吸附装置进行脱水.,17,再生系统处理规模及废有机溶剂品种,输入,18,回收的有机溶剂种类、数量及质量标准,输出,19,回收产品品种、数量及销售价格,20,年处理量为3000t，日处理量为9455t，每小时为394kg，年工作日330天，每天3班，每班8h连续工作。加热介质为0.6MPa蒸汽。系统年运转时间不少于7920h。回收产品为再生有机溶剂，年产量为2266t。蒸馏釜渣：热值约85004.18J/kg，每小时产生量63.3kg，送焚烧炉焚烧处理。蒸馏废水:每小时产生量约52.3kg。送焚烧炉焚烧处理。,21,2019/12/12,22,可编辑,废有机溶剂再生处理系统成效,通过废有机溶剂再生处理工艺系统，每年可回收有机溶剂2266吨；产生有机废水151t/a，进行焚烧处理；产生焚烧处理废液(有机气体处理回收废混合溶剂）78t/a；产生蒸馏釜残50lt/a进行焚烧处理；产生有机气体4t/a，净化处理后高空排放。因此该工艺实现了资源的最大化回收，同时可使废有机溶剂得到完全彻底地处理，具有显著的社会效益及环境效益。与普遍采用的有机废液焚烧方法比较，该系统的设备投资及运行成本相差不大；但采用废有机溶剂再生处理系统，回收的化工产品每年可增加700多万元的销售收入，具有明显的经济效益。,22,3.3.2活性炭吸附法再生废有机溶剂,活性炭吸附由吸附和脱附两大部分组成，吸附的原理是吸附剂有较大的比表面积，对危险废物中的有机物发生吸附，此吸附多为物理吸附，过程可逆；当吸附达到饱和后，再用适当方法脱附，再生的活性炭循环使用。吸附过程常用两个吸附器，当一个吸附时，另一个脱附再生，保证过程的连续性。,23,主要用于以下有机溶剂的再生：脂肪族与芳香族的碳氢化合物，一般C原子数在414之间；大多数的卤素族溶剂，包括四氯化碳丶二氯乙烯三氯乙烯等；大多数的酮（如丙酮丶甲基酮）和一些酯（如醋酸丁酯丶醋酸乙酯）；醇类（乙醇丶丙醇丶丁醇）。,1,2,4,3,24,3.3.3溶解萃取法再生废有机溶剂,溶剂萃取是分离液体混合物的一种方法，利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离。即溶液与对杂质有更高亲和力的另一种互不相溶的液体相接触，使其中某种成分分离的过程。这分离可以是由于两种溶剂之间溶解度不同或是发生了某种化学反应。溶剂萃取应被视为是一个废水浓度处理丶选择分离的过程，分离过程回收的物质能够补偿分离过程的费用。,25,实验室萃取,26,溶解萃取法再生苯酚,笨酚类化合物广泛用于化工和制药行业，如炼制、煤加工、石油化工、木产品、涂料、炼焦、造纸和制药等行业的重要的原料，是这些行业中排放废水的主要污染物酚类化合物具有高毒性和累积性，对人类健康和环境存在潜在的危害。,27,一般萃取过程包括以下三个基本步骤：萃取：废水和溶剂充分接触使溶质转移到溶剂中。萃取器是一种混合澄清装置，废水和溶剂在萃取器中经搅拌充分混合，澄清后分离成两个液相。溶剂回收：萃取过程产生两个液相，净化液（或残液）以及萃取液（或含溶质的溶剂）。这两种液体都含有萃取剂，需进一步处理以去除或回收溶剂和溶质。如果溶剂损失使费用过高，或给残液的排放带来问题，那么萃取残液中的溶剂就需回收。去除溶剂可用解析、蒸馏或吸附的办法。反萃：对萃取液或含有溶质的溶剂可进行处理，以回收溶剂并去除溶质。具体的方法可以通过两次溶剂萃取、蒸馏或一些其他方法。例如二次萃取，有时用氢氧化钠溶液萃取轻质油中的（苯）酚，该轻油常用于焦化厂废水的一次脱粉溶剂。如果不存在恒沸点问题，通常也可以用蒸馏的方法。,28,溶剂萃取法再生废有机溶剂目前主要用于两方面：1从溶液中回收苯酚；2从其他含水溶性化合物的有机溶剂液中回收卤代烃溶剂,29,3.3.4超滤法再生废有机溶剂,由于轻质石油资源减少,因而重质渣油的加工备受关注。重油中含有大量的沥青质,而沥青质中富集了原油中大部分的金属及杂原子,从而为重油的加工造成极大的困难,因此有人称沥青质为“石油的胆固醇”通过精馏得到的大部分的石油炼制成分大都作为重油使用，由于环境法越来越严厉，需要对这些重质燃料进行催化剂重整。由于沥青质的存在，容易使催化剂发生中毒，可以在重油中加入一种链烷烃溶剂（如戊烷）来使沥青质沉积，以去除重油中的沥青质。脱沥青后的混合物可采用超滤技术将油与溶剂分离，从而回收溶剂戊烷。,30,LOREMIPSUMDOLOR,沥青质是一种由多种复杂高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物。,31,超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在201000A之间。中空纤维超滤器（膜）具有单位容器内充填密度高，占地面积小等优点。,32,33,与传统分离方法相比，中空纤维超滤膜技术具有以下特点：1.滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。2.滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。3.超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。4.超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。5.超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到1050的浓度。,34,3.3.5废碱液中有机溶剂再生技术,各装置产油品般能直接作商品满足商品要求除需进行调合、添加添加剂外往往需要进步精制除杂质改善性能满足实际要求见杂质含硫、氮、氧化合物及混油蜡胶质等理想使油品臭味色泽深腐蚀机械设备易保存除杂质用酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等酸精制用硫酸处理油品除某些含硫化合物、含氮化合物胶质，碱精制用烧碱水溶液处理油品汽油、柴油、润滑油除含氧化合物硫化物并除酸精制残留硫酸。大部分废碱液为具有恶臭的稀粘液，多为浅棕色或乳白色，也有灰黑色等，含油10%20%，环烷酸和酚的含量也相当高，一般在10%以上，还含有磺酸钠盐丶硫化钠和高分子脂肪酸等。废碱液主要来自石油产品的碱洗精制，因被洗产品不同，废碱液的性质也有所不同，耗碱量随加工原有的含硫量的增加而增加，相应的废碱液量也增加。,35,3.3.5废碱液中有机溶剂再生技术,环烷酸用作生产环烷酸盐的原料及涂料干燥剂，也用于木材、电缆的防腐，萃取稀土元素，是良好的有机溶剂。原油碱洗脱酸过程产生的废碱液富含环烷酸,若直接排放会造成环境污染,而从废碱渣回收的环烷酸又有重要使用价值。常压直馏汽油丶煤油丶柴油的废碱液中环烷酸的含量高