杭州化工 ∀ #∀∃双效薄膜蒸发技术处理氯化按废水研究李培国叶志凤陆晓庆#浙江新安化工集团股份有限公司,,建德%% ∀∃摘要&醇相合成及电渗析#膜分离∃法制取甘氨酸过程中产生大量低浓度的氯化按水溶液该溶液直接排放将造成环境污染若直接蒸发浓缩只能得到农用级氛化按且不能回收其中少量的甘氨酸造成能耗较大求采用多效降膜蒸发器来回收其中的氯化按及甘氨酸氛化按品质能达到工业级要关键词&电渗析∋降膜蒸发器∋氯化按∋甘氨酸甘氨酸是一种十分重要的化工中间体及化工产品广泛用于医药食品饲料农药化工等行中的甘氨酸创造了较好的经济效益和环境效益对促进采用膜分离法分离提纯制取甘氨酸工艺的发展具有极其重要的意义%业川甘氨酸的合成方法主要有以下几种#(∃以&氯乙酸和氨为原料在催化剂作用下的合成法其““〕和醇相法〔中根据介质的不同又分为水相法〔〕根据其溶剂是否循环使用又分为单次法和循环法「”)工艺技术方案由于传统的釜式蒸发器仅靠夹套传热面积#∃以甲醛为原料的∗+,−−.−,法/0)#∀∃一小传热系数低所得氯化钱颜色偏黄杂质多含量很低且能耗较高“〕乙醇胺催化氧化法〔#1∃光合成法及有丝氨酸氯化钱为热敏性物料且温制取法上述几种方法中尤以氯乙酸氨解法应用度太高易升华为降低能耗考虑采用多效降膜‘)等提出的根据任宝山仁最为广泛其中的醇相法和多元溶剂循环合成法最有前途若分离提纯采用离子膜#电渗析∃法将蒸发器来处理该废水对含氯化钱工业废水处理的经济分析可知氯化铰溶液对设备有强腐蚀性因而设备的使用寿命取得更好的效果「)2但我们知道在采用膜法分离提纯甘氨酸的3过程中将产生大量浓度约为%将是决定采用双效三效或更多效的关键因素一巧3的氯化由于试验目标还涉及到回收甘氨酸因此先考虑按水溶液该溶液若直接排放将造成环境污染搭建一套双效薄膜蒸发中试装置工艺采用逆流流程#见图如采用简单蒸发浓缩得到的氯化钱产品品质较%∃为减小能量消低能耗较高氯化钱废水潘旗等人提出采用电渗析法处理耗原废水首先进入乏气预热室进行预热这样既减轻了大气冷凝器的负荷又充分利用了余热“(杨春光等人提出三效降膜蒸发器”4逆流处理甘氨酸生产过程中副产的氯化按废水〔预热后的废液分别经二效一效降膜蒸发器进行等处理技术% 3但是电渗析法只能处理含量很低加热蒸发而后进人闪蒸罐进一步浓缩直到达到所需浓度的氯化铰水溶液经处理后浓度最多达到最后将浓缩液导人结晶器中经冷却若要得到氯化钱产品还需进一步处理且结晶固液分离后得到工业级氯化钱滤液混人原采用膜处理运行及设备投资费用均较高采用三液中循环蒸发由于要得到工业级氯化按因此3效蒸发工艺得到品质较低的农用级氯化钱而且废水中含有的约03一%3的甘氨酸不能回收末效氯化钱浓缩浓度控制在1左右为了得到与醇相合成所得甘氨酸和氯化钱混合物中甘氨酸含量接近的物料循环蒸发次数需控制在下利用效益较低针对此情况本文提出了采用双次以效薄膜蒸发技术分阶段处理氯化铰废水的方法该技术不仅能得到工业级氯化钱还能回收废水生蒸汽和经一效气液分离器分离出来的二次部杭州化工 ∀ #∀∃分蒸汽共同进人一效加热室的壳程对一效蒸发器加热室进行加热不易结垢产生的蒸汽通常是与液膜并流往下由二效气液分离器出来的二次蒸由于汽化的表面很大蒸汽中的液沫夹带量较少要有性能良好不易堵塞的料液分布器汽进人乏气预热室进行部分冷凝冷凝下来冷凝水排入清水沟由乏气预热室出为防止结垢要求全部加热面都要均匀润湿因而来的未冷凝的尾气进人大气冷凝器内直接将水蒸汽不凝性气体用真空本工艺采用真空蒸发工艺后使系统总理论传热温差变小即总的推动力变小使得多效蒸发变难抽走以保证蒸发系统在负压条件下操作一一刃但由于降膜蒸发器蒸发过程中料液不承受液…韶又义!一勺墓一一∀黔∀一器汉汽一暇一 一枷甲二下吟耳后一柱静压消除了由静压引起的有效传热温差损失这样系统总的阻力也变小了又由于采用真空蒸发末效二次蒸汽的温度可以很低从而使得总的推动力还是很大物料槽泵冷凝水另外只有降膜蒸发器在低温差下有较高的传热速率再者降膜蒸发器可以直流操作也可以循环操作停留时间较短又不需外加动力双效降膜蒸发工艺流程图综合以上原因对于处理这种低浓度图∃%%的氯化钱废水降膜蒸发器是首选型式&工艺技术特点∃结论通过采用此工艺处理甘氨酸生产过程中副产采用多效蒸发技术实现循环水最大利用,最大限度降低能耗的氯化按废水可以得到∋(以上的工业级氯化在多效蒸发系统中几个蒸发器用管道连接使蒸汽连续地进人下一效次蒸汽依次进人下一效按经过精制后又可回收其中的甘氨酸)相当于提这样向第一效蒸发高膜分离提纯甘氨酸收率∗个百分点以上+蒸汽器提供的热量用于蒸发其中的水分所产生的二本工艺还设置了乏气预∀氯化按废水基本上杜绝了甘氨酸..消耗约为,−生产过程中污水的排放这样既节省了资源又消除了环境污染具有较好的经济效益和环境效益热器使得末效二次汽用于预热物料这样蒸汽被多次重复利用使蒸发系统的经济性明显提高%%参考文献【10/真空泵的使用使蒸发系统在负压条件下运化学工业部科学技术情报所世界精细化工手册〔2】∃∋3%行真空泵的使用使得蒸发系统在负压下运行%〕赵文矢王宪花溶液法合成甘氛酸【【14山西化工∃∋∋∗或一效蒸发器为微正压操作其它为负压这样降)&+3一∃5低了各效蒸发器内溶液的沸点因而可以降低氯&」周世贤隋升醇相法生产甘氛酸64〕沈阳化工学院学报【∃∋∋7化钱水溶液对设备的腐蚀也避免了氯化钱和甘氨酸的分解%&∃∃)&+∃∋%一∃∋∗8」崔艳丽毛建卫甘氛酸合成与分离新工艺〔41北京化工大【蒸发器型式采用降膜蒸发器学学报∃∋∋7%8)8+98一99从型式繁多的蒸发器中选择一种适合于本工艺的蒸发器是至关重要的通过以下分析决定采用降膜蒸发器6∗〕69〕:;:;∃∃%∃59∗%∋∃∋∋∗∃一89%795∃∋∋∃7」吴育飞氛基乙酸合成与分离的研究进展河北化工【%55%)%+7一∋二降膜蒸发器料液从顶部进人料液分布器把料液均匀分布到每根加热管中并使其呈膜状沿管内壁往下流动液膜受到从管壁传人的热量就蒸发汽化〔1−4〕湖北化潘旗陆晓华电渗析法处理氛化按废水的研究【工%55%)9+∃∗一∃9∋」杨春光郑艳梅张立强等从生产甘氛酸废水中回收氛化仁4〕无机盐工业按工艺研究〔%5田一∃5&∗)∃+8%一&8当传热温差不大时汽化不是在加热5〕任宝山赵景利含氛化按工业废水蒸发处理的经济分析6∃4〕河北工业大学学报〔管的内表面而是在强烈扰动的膜表面出现因此∃∋∋∋%3)8+&∋一8&
