分離与富集应用方案.doc

方案 一DMF-H2O精馏分离时蒸馏水中二甲基胺的除去 1工作原理及流程 1.1工作原理 DMF蒸馏回收系统工作原理：主要是利用DMF回收废液中各成分（主要是水与DMF）的沸点也即挥发性的不同（常压下DMF沸点152.8℃、水100℃），通过控制系统各个操作过程的温度，形成气液分离，将水及其他杂质逐一从DMF回收废液中分离出来，从而达到提纯回收DMF的目的。 1.2系统主要构成 （1）脱水塔（2）精馏塔（3）蒸发器（4）再沸器（5）冷凝器（6）脱酸和脱胺装置（7）真空泵等。 1.3工作流程 首先是废水的排放收集过程， 第二步就是废水的处理过程， 第三步是DMF的回收过程 2废水的产生与排放 塔顶蒸馏冷凝水的产生与排放 如果排放将对环境造成影响，现在大多数的合成革企业，已经采取用罐装回收的办法，将该废水重新利用于湿法生产线作为补充用水，基本防止了污染的发生。 吹脱法去除废水中二甲胺的原理 在碱性条件下，将大量空气与废水接触，使废水中游离的二甲胺被吹出。以达到去除废水中二甲胺的目的。此法也叫二甲胺解析法．解析速率与温度、气液比有关。 二甲胺的水溶液显碱性，其溶解度的大小受溶液的pH值影响(CH3)2NH+H2O— (CH3)2NH2++OH-，如果增加溶液的碱性，左移，溶解度下降。加碱量太小无法彻底脱出二甲胺，太大不仅会对设备造成腐蚀还会使成本上升，且加大废水后续处理的难度。 温度也会影响二甲胺的溶解度，温度上升，气体在水中的溶解度下降。 气液比越小，泛点气速越小。在其他因素一定时，随着液体喷淋量的增大，填料层的持液量增加而空隙率减少，从而使开始发生液泛的空塔气速变小在吹脱过程中适当增大气量以减少二甲胺在液体表面的分压，显著增加二甲胺传质效率，提高二甲胺去除率。 NaOH浓度的影响 温度的影响 气液比的影响 吹脱出的二甲胺的处理方法和结果 二甲胺极易被水吸收，稳态吸收就能达到很好的效果，吸收率可达95％。 二甲胺极易与盐酸反应生成盐酸二甲胺。 (CH3)2NH+HCl— (CH3)2NH·HCl 因为此吸收属于化学反应，所以吸收速率与吸收率很高。二甲胺的吸收率达到100％。二甲胺-一氧化碳法由二甲胺与一氧化碳在甲醇钠作用下，直接反应而得。反应条件是1.5-2.5MPa和110-150℃。粗品经精馏制得成品。 二含氟废水处理工艺 处理方法 沉淀法 指投加化学药品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后分离固体沉淀物即可除去氟化物。 吸附法 含氟废水流经接触床，通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应，去除氟化物。 硫酸铝（明矾）沉淀法加明矾除去氟化物是一种共沉淀现象，该过程中氟化物随氢氧化铝的沉淀而被除去。最佳处理的pH为6~7. 石灰沉淀法直接加石灰是沉淀高浓度氟离子的经典技术。在水中投加石灰后，就造成氟化钙的沉淀。 ： 吸附法 含氟废水流经接触床，通过与床中固体介质进行特殊或常规的离子交换或化学反应可去除氟化物。由于接触过程的基本机理是离子交换或表面反应，因此这类方法之适用于低浓度含氟废水或经其他方法处理后氟化物浓度降至10~20mg/L的废水。接触床吸附介质包括羟基磷灰石（合成羟基磷灰石及经加工后的骨头或骨灰等）、离子交换树脂和活性矾土等。 1）离子交换树脂 天然和合成沸石离子交换树脂经测定证明对除去氟化物有效。交换剂用铝盐进行预处理和再生。深入的研究表明，氧化物的去除归因于沉淀与交换柱中的氧化铝。 另一项中试研究结果表明，强碱阴离子交换树脂（通过氢化物循环再生）能有效地处理氟化钠溶液。 2）羟基磷灰石吸附 废水通过一工业规模的合成羟基磷灰石接触床，氟化物浓度从12~13mg/L降至0.5~0.7mg/L。 但该装置因化学药剂耗费高且接触床磨损严重，很少应用。 矾土吸附 市政水处理厂一直用接触床或活性矾土柱去除氟化物。矾土即活性氧化铝，白色球状多孔性颗粒，对氟有很强的吸附性，主要用于高氟地区饮用水的除氟。活性矾土的再生可用氢氧化钠、硫酸、盐酸和明矾等。 然而，利用传统化学混凝沉淀法除去含氟废水中的氟离子的技术仍存在有许多缺点： 1、由于常用的含钙化合物为粉状，例如：CaO及Ca(OH)2等，在添加到废水的过程中，容易引起粉尘扬起，不只有害操作人员的健康，且容易造成加料过程的不便。 2、在常温状况下，含钙化合物通常是难溶于水的，因此，一般需同时配合加热程序，以提高含钙化合物在水中的溶解度。导致处理成本的增加。通常省去加热处理，代之以增加含钙化合物的加料量，因而容易造成加料过量的问题，且使得处理后的污泥不具利用价值。 3、所产生的大量CaF2污泥饼，约只含20~40%的CaF2，其他都是水分及Ca(OH)2。因此，CaF2纯度低和含水率高是导致污泥饼没有回收再利用价值的主要原因。 三 柿霜的提取 柿饼