一種從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體以及工藝水回用的方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體以及工藝水回用的方法，屬于資源回收技術領域。
【背景技術】
[0002]在聚酰胺(尼龍)生產過程中，為了提高聚酰胺切片的質量及光潔度，對切片進行水萃取處理，以脫鹽水作為水萃取劑與尼龍切片沸騰萃取，去除切片中的低分子聚酰胺及單體(如己二酸、己二胺、己內酰胺等等)。在水萃取過程完成后，水相含有大量低聚體與單體，這部分水相進入蒸餾工序進行蒸餾濃縮，濃縮物回用于聚合；蒸餾產生的冷凝液中單體含量為 0.15%-0.5%O
[0003]目前，對于上述蒸餾冷凝液大都將其作為廢水排放，然后進入生化系統處理，造成低分子聚酰胺及單體的極大浪費，同時，由于廢水中除含有較高質量濃度的單體外，還含有聚酰胺低聚物，不僅NH3-N含量高而且難以降解，因此會對生化處理系統造成了較大沖擊。蒸餾冷凝液pH—般為7.0-8.3，化學需氧量(COD)通常大于2500mg/L，最高時可達6500mg/L、NH3-N大于200mg/L，采用缺氧/好氧(A/0)、A2/0及改進的A2/0工藝進行處理時需要較大的污泥回流量，動力消耗高，且由于NH3-N濃度高而難以保障處理效果，影響廢水達標排放。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明提供一種零排放、資源利用率高的從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體以及工藝水回用的方法。
[0005]本發明一種從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體以及工藝水回用的方法，其實施方案為:
[0006]聚酰胺切片用脫鹽水萃取所得萃取液的餾液經貯水箱緩沖與均質后，由增壓泵增壓送入精密過濾器過濾，所得濾渣用來制備聚酰胺切片，所得濾液經增壓進入三級反滲透膜處理，所述的三級反滲透膜采用串聯連接；三級反滲透膜處理中的第一級膜處理所得透過液回用于萃取和/或用于膜的清洗，所得濃液增壓后進入第二級膜處理，第二級膜處理濃液增壓后進入第三級膜處理，第三級膜處理濃液用于制備聚酰胺切片，第二級、第三級膜處理的透過液返回貯水箱重復使用；三級反滲透膜處理所用滲透膜的材質為聚酰胺，所述滲透膜的孔徑為50-300nm。
[0007]本發明所述聚酰胺選自聚酰胺_6、聚酰胺-6，6、聚酰胺-4，6、聚酰胺_11、聚酰胺-12、聚酰胺-6，10、聚酰胺-6，12中至少一種。
[0008]本發明所述餾液的pH值范圍為5.0-11.5，優選為6.5-8.0。
[0009]本發明中，三級反滲透膜處理所用滲透膜的材質為聚酰胺，膜處理的溫度為4-90°C，優選為 40-70°C。
[0010]本發明所述過濾是將緩沖與均質后餾液經增壓泵增壓至0.15-0.45Mpa后送入精密過濾器中過濾。
[0011]本發明中，第一、二、三級反滲透膜采用串聯形式連接；精密過濾后的濾液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第一級膜處理；第一級膜處理所得濃液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第二級膜處理，第二級膜處理所得濃液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第三級膜處理。
[0012]本發明中，第一級膜處理所得透過液的電導率<30μ s/cm。
[0013]本發明中，第一級膜處理所得透過液中，己內酰胺的含量〈0.05%, C0D〈400mg/L。
[0014]本發明中，第三級膜處理所產生的濃液中單體的質量百分含量>5%。
[0015]優勢
[0016]本發明采用反滲透技術從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體，并在回收過程實現了工藝水的循環利用，達到了達到了節能、減排、增效等多重效果；在整個過程中，不僅無廢水排放，而且最大限度的利用了低聚物和單體。本發明通過三級反滲透膜處理，巧妙的利用了不同反滲透膜處理階段所得透過液如將第一級膜處理所得透過液回用于萃取和/或用于膜的清洗、將第二級、第三級膜處理的透過液返回貯水箱重復使用，這不僅從源頭上杜絕了廢水的排放，而且為實現最大限度的利用了低聚物和單體提供了必要條件。本發明通過嚴格控制反滲透膜的材質與孔徑以及不同反滲透膜處理階段的條件參數，通過這些條件的協同作用，最大限度的利用了低聚物和單體，在實現污水零排放的同時減少了新水用量，而且由于透過液屬于熱水，從而減少能量消耗，可獲得較高的環境與經濟效益。
【附圖說明】
[0017]附圖1為本發明所用工藝的整體流程圖；
[0018]附圖2為本發明所用三級反滲透膜處理工藝的流程圖；
【具體實施方式】
[0019]以中石化湖南某聚酰胺聚合車間產出的聚酰胺水萃液的餾液為原料，所述原料中單體的質量百分含量為0.10-0.45%、低聚物的質量百分含量為0.05-0.15%，餾液的溫度為80°C左右，pH值約為7，COD值在2000-6000mg/L之間，電導率彡300 μ s/cm,蒸餾冷凝液固體懸浮物(SS)含量很低。
[0020]由于聚酰胺水萃液的餾液中單體含量和低聚物含量均很低，但COD值很高，該廠現有的處理方式是將餾液作為廢水排放至生化處理系統中處理，這不僅造成單體和低聚物以及熱水的大量浪費，還增大生化處理系統負荷，而且所排出的廢水的質量很難控制，總體來說，現有處理方式不僅浪費資源而且處理成本很高。
[0021]本實施例以上述原料作為處理對象，以孔徑為50_300nm的聚酰胺作為反滲透膜，設計采用三級串聯的反滲透裝置進行處理，其具體操作如下:
[0022]將餾液經貯水箱緩沖與均質后，經增壓泵增壓至0.15-0.25Mpa后送入精密過濾器中過濾，所得濾渣用來制備聚酰胺切片，所得濾液經高壓泵增壓值0.6-1.2Mpa后送入第一級膜處理裝置，第一級膜處理所得透過液回用于萃取和/或用于膜的清洗，濃液經高壓泵增壓值0.6-1.2Mpa后送入第二級膜處理裝置，第二級膜處理所得透過液送回貯水箱中重復利用，濃液經高壓泵增壓值0.6-1.2Mpa后送入第三級膜處理裝置，第三級膜處理所得透過液送回貯水箱中重復利用，濃液送回聚合工序重復利用；第一級膜處理所得透過液的電導率〈30 μ s/cm、該透過液中己內酰胺的含量〈0.05%、其C0D〈400mg/L ;第三級膜處理所產生的濃液中單體的質量百分含量>5%。
[0023]按該廠餾液年產生量為72000m3進行規劃設計，采用本發明，前期工業裝置共投入約為205萬元，預計投產后，所回收的單體和低聚物的年產效益約為212.4萬元，除去年運行費用約為60.3萬元，年產生經濟效益超過150萬元，這不僅實現了零排放、減輕了環保壓力，還能取得可觀的經濟效益。
【主權項】
1.一種從聚酰胺水萃液的餾液中回收低聚物和單體以及工藝水回用的方法，其特征在于:聚酰胺切片用脫鹽水萃取所得萃取液的餾液經貯水箱緩沖與均質后，由增壓泵增壓送入精密過濾器過濾，所得濾渣用來制備聚酰胺切片，所得濾液增壓后進入三級反滲透膜處理，所述的三級反滲透膜采用串聯連接；三級反滲透膜處理中的第一級膜處理所得透過液回用于萃取和/或用于膜的清洗，所得的濃液增壓進入第二級膜處理；經第二級膜處理的濃液增壓后繼續進入第三級膜處理，第三級膜處理得到的濃液用于制備聚酰胺切片，第二級、第三級膜處理的透過液返回貯水箱重復使用；三級反滲透膜處理所用滲透膜的材質為聚酰胺，所述滲透膜的孔徑為50-300nm。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述聚酰胺選自聚酰胺_6、聚酰胺-6，6、聚酰胺_4，6、聚酰胺-11、聚酰胺-12、聚酰胺-6，10、聚酰胺-6，12中至少一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述餾液的pH值范圍為5.0-11.5。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:膜處理的溫度為4-90°C。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:緩沖與均質后的餾液，由增壓泵增壓至0.15-0.45Mpa后，送入精密過濾器過濾。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:精密過濾后的濾液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第一級膜處理；第一級膜處理所得濃液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第二級膜處理，第二級膜處理所得濃液由高壓泵增壓至0.2-2.0Mpa后進入第三級膜處理。
7.權利要求6所述的方法，其特征在于:第一級膜處理所得透過液的電導率〈30μ s/cm。
8.權利要求7所述的方法，其特征在于:第一級膜處理所得透過液中，己內酰胺的含量〈0.05%, C0D〈400mg/L。
9.權利要求6所述的方法，其特征在于，第三級膜處理所產生的濃液中單體的質量百分含量〉5%。
【專利摘要】本發明公開一種聚酰胺切片水萃取水蒸餾冷凝液中己內酰胺回收與工藝水回用的方法。聚合工序制備的聚酰胺切片用脫鹽水水萃取后得到的水萃取水經蒸餾產生的冷凝液，經貯水箱緩沖與均質，經增壓泵增壓后進入精密過濾器過濾，精密過濾器過濾產生的濾渣返合聚合工序，濾液采用三級反滲透膜（RO膜）處理，三級RO膜處理中的第一級膜處理濾液經濾液收集池收集后，回用于水萃取及用作膜清洗水，第三級濃液返回聚合工序，同時實現單體回收與工藝水回用，達到節能、減排、增效等多重效果，可獲得較高的環境與經濟效益。
【IPC分類】C02F1-44, C02F9-02, C08J11-02, C08L77-00
【公開號】CN104724841
【申請號】CN201310703315
【發明人】劉耀馳, 王春志, 曠志剛, 李先華, 曹瓊, 黃敬, 劉浩
【申請人】中國石油化工股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月19日