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从稀溶液中回收乙二醇

摘要

本文讨论了从稀溶液中回收乙二醇实验的可行性，如聚对苯二甲酸乙二醇酯

废液。根据工艺过程的要求水溶液种乙二醇的质量分数为1.3％，乙二醇先经过

一个初步蒸发阶段，然后由一个反渗透蒸馏处理。本研究的目的是找出各个操作

单元的操作条件，从而确保乙二醇的浓度达到相关工艺所要求的浓度，并尽可能

多的回收乙二醇，减少乙二醇的浪费。

关键词：乙二醇回收聚酯废水废物减少蒸发反渗透

绪论

工业上采用乙二醇与对苯二甲酸直接酯化反应，或对苯二甲酸二甲酯（DMT）

与乙二醇酯交换法聚生产聚对苯二甲酸乙二醇酯。直接酯化是新建工厂生产采

用的首选方法，是因为直接酯化反应具有较高的反应速率；在催化剂作用下，可

以获得更高的分子聚合度；对苯二甲酸比对苯二甲酸二甲酯轻，减少了存储费用。

乙二醇与对苯二甲酸在缩聚反应器中反应，温度控制在220-260℃。乙二醇

过剩，通常可以获得较高的反应速率。乙二醇与对苯二甲酸的比例大于2时，可

以抑制一缩二乙二醇的形成。直接酯化，由催化剂加速其反应，其次是逐步四方

的压力达到1mbar。反应产物中过剩的试剂，用连续蒸馏的方法除去。根据酯交

换生产方案，酯化废水溶液主要含有乙二醇。对于此废水，资料显示总有机碳

（TOC）在5000-11,00mg/L之间,TOC的含量取决于工厂的生产情况。

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乙二醇是化学工业的主要产品之一，全世界的生产为6.7×10t/a。乙二

醇可以降低水的冰点，其作为一种完美的防冻剂处理起来也很方便。商业上乙二

醇用于发动机制冷，太阳能设备，热水及工业冷却系统以及作为飞机的防冻剂。

乙二醇也是一种具有用于生产聚酯纤维的重要商业价值的原料，主要是聚对苯

二甲酸乙二醇酯。其他少量用途是作为保湿剂，增塑剂，柔软剂，液压油和溶

剂。

由于其大量使用，乙二醇已被列为10种环境污染物之一。在土壤中容易渗

透，污染地下水，而其从地表水释放是微不足道的。因此有必要在乙二醇污染环

境之前对其进行处理。需氧或厌氧生物治疗对于处理乙二醇废水具有重要作用，

并应用PET废水处理。好氧工艺已成功被证明可以处理化学需氧量（COD）不高

于1000-1500mg/L的废水。但是这些工艺不能很好地处理PET废水，由于PET

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废水中有机物含量太高。此外，对PET废水厌氧处理的研究表明，由于进料浓度

非常高，残留乙二醇的浓度1g/L浓度就难以实现其处理。另一方面，生产工艺

要求乙二醇的回收，以减少乙二醇作为原料的消耗率。从低浓度水溶液中回收乙

二醇是在常压或者减压蒸馏的条件下完成的，但其他辅助技术可用于含有乙二醇

的水溶液，如水选择性反渗透膜。

根据目前塑料生产的发展和由此日益增加的原料需求，提出了一个从PET

废液中回收乙二醇的工艺。这一工艺的制定，是为了获得一个允许其再利用的一

定浓度的乙二醇水溶液产品，通过多级蒸馏处理，生产纯的乙二醇。

JEHLE等人开发了一种方法，用于从冷却剂液体中回收乙二醇的蒸发阶段.

汽化阶段，和对整个过程中反的水做最后的反渗透处理：所获得的渗透液，可以

直接排放，而滞留的那部分可以返回作进一步的浓缩。该汽化单元操作可以除去

质量分数为70％水，而滞留液为高浓度的乙二醇溶液。

在PET废水中，初始的乙二醇浓度，不是蒸发处理的适宜浓度。在此基础上

初步考虑，建议在反渗透浓缩以后在进行蒸发处理。反渗透处理已经成功地用于

工业废水的浓缩，如电镀废水和垃圾渗滤液。蒸发过程可以减少进入反渗透单元

的废水量。反渗透实验中使用两种不同类型的渗透膜，并进行了优化，何以直接

丢弃在环境中。另外，并再利用乙二醇生产过程中的残留物。

实验

乙二醇（99.8％）购自CarloErbaReagents。将乙二醇用水稀释获得初始样本

5300毫克/升