[实用新型]丙烯腈急冷水的催化剂分离装置

说明书

本实用新型公开了一种丙烯腈急冷水的催化剂分离装置，包括：反冲洗过滤器，与丙烯腈急冷水管路连通，用于过滤急冷水中的催化剂颗粒；反冲洗过滤器上还连接有滤清液管道；混凝罐，与反冲洗过滤器连通，用于对过滤后的催化剂浆液进行浓缩处理；混凝罐上还连接有絮凝剂添加入口，用于向混凝罐中添加絮凝剂；压滤机，与混凝罐连通，用于对浓缩后的催化剂浆液进行压滤分离；压滤机的出口一路连接至滤液罐，一路连接至混凝罐形成循环回路；滤液罐还与滤清液管道连通；反冲洗过滤器上还设有清洗机构，所述清洗机构与混凝罐连通。本装置能有效从丙烯腈急冷水中分离出催化剂且占地面积小成本低、安全性能优异、运行可靠。

技术领域

本实用新型属于工业废水处理技术领域，涉及一种丙烯腈急冷水的催化剂分离装置。

背景技术

丙烯腈是一种重要的化工原料，主要用于生产ABS/SAN树脂、腈纶纤维、丁腈橡胶等产品。目前丙烯腈的制备工艺大多采用丙烯氨氧化法，即以丙烯、氨、空气和水为原料，按一定比例送入流化床反应器，在催化剂作用下反应，除生成丙烯腈外，同时副产水、乙腈、丙烯醛、氢氰酸等。从反应器出来的高温产品气需要在急冷塔内采用硫酸中和过量的氨，形成硫铵进入到急冷水中，除氨后的气体再经过乙腈分离，脱氢氰酸、脱水、精馏而得丙烯腈产品。

从急冷塔底出来的急冷水中硫铵含量高达15～25wt％，同时从反应器出来的产品气中含有大量的细催化剂颗粒，小于5μm的催化剂占10～50wt％，同时含有氢氰酸、丙烯腈等剧毒化合物，在急冷塔内被洗涤下来并进入到急冷水中，因此，急冷水具高催化剂含量、高COD、高氨氮及毒性大的特点，如果急冷水未经有效处理，对环境和人体会产生严重的影响。

目前相关研究对于丙烯腈急冷水的处理方法主要有：湿式氧化法、生化法和焚烧法。湿式氧化的反应温度和压力高，碱加药量大，出水含盐量高，而且处理后的COD和氨氮处理不能达到排放标准。生化法由于废水中氰化物的存在以及氨氮浓度高，将对生化细菌的产生较大的毒性和抑制作用，处理效果很难达到排放要求。焚烧法是目前采用最多的丙烯腈废水处理方法，焚烧法是将废水通过热解将原料中所含硫燃烧为SO₂，并将废水中的剧毒物质氢氰酸、乙腈等有毒物质焚烧处理，并通过余热回收，除尘，NOx控制，硫酸回收等措施将烟气达到国家排放指标。焚烧法主要存在的问题一是锅炉结垢，主要原因是丙烯腈急冷水中含有大量的催化剂颗粒，丙烯腈催化剂含有Mo、Cu、V、Mn、Pb、Ni、Zn、Cr等元素，这些元素的氧化物熔点较低，如Mo₂O₃的熔点为790℃，这些低熔点化合物易附着在炉管管壁上，形成灰垢，造成换热效率下降，热量损失加大，严重时甚至导致炉管爆裂；二是催化剂中的金属在焚烧后进入烟气中，烟气通过洗涤净化产出含重金属的酸性废水，造成ss和重金属严重超标，生化性不佳，污水的处理极为困难；三是丙烯腈急冷水需要通过喷枪雾化后进入焚烧炉，水流和催化剂在喷嘴上高速流动冲刷，导致喷枪磨损严重，喷枪更换频繁，对焚烧系统带来较大的安全和环保隐患。

目前国内主流的工艺是采用自然沉降的方法，如中国专利文献CN201010223178.4公开了一种采用废水澄清槽，经重力沉降，上部的清液通过重力流入溢流液罐，并由溢流液泵送至界区外焚烧，废水澄清槽下部的重组分通过污泥泵送往离心式分离机分离，采用气体洗涤器洗涤来自离心式分离机顶部气体的方法。该方法不仅设备投资高、占地面积大，而且沉降对细催化剂的分离效果差，不能有效解决进入焚烧炉急冷水中催化剂含量高的问题。

此外，中国专利文献CN201410313166.9公开了一种膜过滤方法处理丙烯腈废水的方法，该方法对催化剂处理的方式是先粗滤，然后微滤或超滤脱除催化剂。该方法无法解决聚合物堵塞过滤元件的问题，而且流程长，浓缩液也难以处理。中国专利文献CN201110086981.2公开了一种处理高浓度丙烯腈废水的吸附氧化方法，该方法对催化剂的处理方法是向丙烯腈废水中投加絮凝剂进行沉降，再将废水经过微滤膜或超滤膜去除废水中的悬浮颗粒、絮体和丙烯腈低聚物。同样存在处理流程长，无法处理过滤元件堵塞问题，而且需要加入大量的药剂，固废污泥产量大。