氯苯废水中苯和氯苯的回收项目设计

1、氯苯废水中苯和氯苯的回收氯苯废水中苯和氯苯的回收项目设计项目设计 设计人：严宗诚设计人：严宗诚 安安 燕燕 曲爱兰曲爱兰指导老师：钱指导老师：钱 宇宇 教授教授 陆恩锡陆恩锡 教授教授项目背景项目背景南京化工厂年产南京化工厂年产4 4万的氯化苯生产项目万的氯化苯生产项目, ,每年约有每年约有1.21.2万废水排放万废水排放, ,废水中苯质量废水中苯质量浓度为浓度为5005001000mg/l,1000mg/l,氯苯的质量浓度为氯苯的质量浓度为100100800mg/l800mg/l，二氯化苯，二氯化苯5 511 mg/l11 mg/l。直。直接排入污水处理场处理，对污水处理场的接排入污水处理场

2、处理，对污水处理场的微生物有严重的毒害作用，极大的影响污微生物有严重的毒害作用，极大的影响污染物的降解率，同时造成资源浪费染物的降解率，同时造成资源浪费相关废水的国家允许排放标准相关废水的国家允许排放标准根据国家标准根据国家标准gb8978gb897819961996，含苯废，含苯废水的允许排放浓度如下：一级标准：水的允许排放浓度如下：一级标准：0.1ppm0.1ppm；二级标准：；二级标准：0.2ppm0.2ppm；三级标；三级标准：准：0.5ppm0.5ppm。 含氯苯废水的允许排放浓度如下：含氯苯废水的允许排放浓度如下：一级标准：一级标准：0.2ppm0.2ppm；二级标准：；二级标准：

3、 0.4ppm0.4ppm；三级标准：；三级标准：1.0ppm1.0ppm。 本设计考虑的主要内容本设计考虑的主要内容1.1.氯化苯生产废水处理方法选择氯化苯生产废水处理方法选择2.2.汽提法回收废水中苯及氯苯的汽提法回收废水中苯及氯苯的工艺工艺3.3.设计方案模拟计算设计方案模拟计算4.4.效益分析效益分析氯化苯生产废水处理方法选择氯化苯生产废水处理方法选择苯和氯苯主要物理性质苯和氯苯主要物理性质苯，苯，常温下为无色透明液体常温下为无色透明液体, ,沸点沸点80.1 ,80.1 ,在水在水中溶解度为中溶解度为1.8651.865/l(25),/l(25),与水的共沸点为与水的共沸点为69.2

4、5(101.3k69.25(101.3ka)a)。氯苯，氯苯，常温下为无色透明液体，沸点常温下为无色透明液体，沸点132132，在水中溶解度为在水中溶解度为0.0490.049/(100/(100水水)(30) )(30) ，与水的共沸点为与水的共沸点为90.290.2。各种处理方法的比较各种处理方法的比较1.1.吹脱法：工艺处理后的氯苯含吹脱法：工艺处理后的氯苯含量仍然量仍然 达不到国家允许排放标达不到国家允许排放标准，需要和其它方法结合，工艺准，需要和其它方法结合，工艺复杂。复杂。2.2.混凝沉淀：处理成本大。混凝沉淀：处理成本大。3.3.微电解中和沉淀：作用机理十微电解中和沉淀：作用机理

5、十分复杂，工艺操作稳定性差。分复杂，工艺操作稳定性差。 4.4.精馏法：精馏法：由于塔顶和塔底物物由于塔顶和塔底物物性相近，所需塔板数过多，操作上性相近，所需塔板数过多，操作上较为困难，从热力学角度考虑为达较为困难，从热力学角度考虑为达到分离要求所需能耗过高。到分离要求所需能耗过高。5.5.蒸汽汽提法，即用蒸汽和废水蒸汽汽提法，即用蒸汽和废水直接接触，将废水中挥发性的组分直接接触，将废水中挥发性的组分按一定比例扩散到气相中去，从而按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离目的的方法达到从废水中分离目的的方法。具有设备容积小具有设备容积小, ,流程较简单流程较简单, ,操作操作容易容易, ,

6、回收率较高等优点。回收率较高等优点。 采用的工艺方案采用的工艺方案预处理：预处理： 各工段废水充分混合，各工段废水充分混合， 调节调节ph值为值为69之间，过滤器以之间，过滤器以除去细小悬浮微粒，采用离子交除去细小悬浮微粒，采用离子交换树脂固定床法去除其中的换树脂固定床法去除其中的fe3+ 。汽提工艺流程汽提工艺流程b1b2b312345b47b589本工艺的特点本工艺的特点1. 分相器：分相器： 因为汽提塔塔顶物料因为汽提塔塔顶物料中水分含量大，通过分相器可中水分含量大，通过分相器可以达到提浓苯和氯苯的作用以达到提浓苯和氯苯的作用2. 分相器底部物理再汽提：分相器底部物理再汽提： 可以可以提

7、高苯和氯苯的回收率提高苯和氯苯的回收率aspan plus 模拟过程模拟过程1.数据输入数据输入2.模拟结果模拟结果数据输入数据输入苯、氯苯、二氯苯初始浓度苯、氯苯、二氯苯初始浓度b2出口参数设定出口参数设定b3出口参数设定出口参数设定模拟计算结果模拟计算结果 汽提塔的主体设计汽提塔的主体设计 塔径的计算塔径的计算 由由aspenaspen模拟计算结果，塔内上升气体的摩尔流量平模拟计算结果，塔内上升气体的摩尔流量平均为均为 0.0011kmol/s0.0011kmol/s，以其所对应的状态：，以其所对应的状态：375k375k、110kpa110kpa。计算其体积流量。计算其体积流量vsvs如

8、下如下: :vsvs0.00110.00118.3148.314375/110375/1100.0312m0.0312m3 3/s/s再由再由d d 计算塔径计算塔径式中式中: vs: vs体积流量，体积流量，m m3 3/s/s u u空塔速率，空塔速率，m/sm/s由工程上经验数据，对于该体系可取由工程上经验数据，对于该体系可取u u0.6m/s0.6m/s，代，代入数据，得到入数据，得到d d0.26m0.26m，圆整得，圆整得d d0.3m0.3m 填料层高度的计算填料层高度的计算 填料层的高度用等板高度法计算填料层的高度用等板高度法计算h hn np phetphetpn np pn

9、 nt t/由由aspanaspan模拟计算结果，模拟计算结果，n nt t6 6，取塔效率，取塔效率为为8080则则 n np p6/0.86/0.87.57.5由经验数据，取等板高度由经验数据，取等板高度hetphetp0.5m0.5m代入上式代入上式h h7.57.50.50.53.75m3.75m即填料层的高度为即填料层的高度为3.753.75米米 效益分析效益分析经济效益经济效益 每年可回收苯每年可回收苯9t9t，氯化苯，氯化苯5.4t5.4t，二氯苯，二氯苯0.96t0.96t。苯、氯化苯及二氯苯的市场价格分别苯、氯化苯及二氯苯的市场价格分别按按70007000元元/t/t、900

10、09000元元/t/t、1200012000元元/t /t 计算计算市市场价格计算，每年可收益场价格计算，每年可收益12.312.3万元。万元。社会效益社会效益汽提塔塔底排放水达到了国家一级排放标准。汽提塔塔底排放水达到了国家一级排放标准。结论结论1.选定了用汽提法回收氯苯废水中的苯和氯选定了用汽提法回收氯苯废水中的苯和氯化苯，在汽提塔的基础上，采用分相器和废化苯，在汽提塔的基础上，采用分相器和废水循环泵处理氯苯废水的工艺。水循环泵处理氯苯废水的工艺。2.aspen模拟结果表明，用汽提法回收氯苯模拟结果表明，用汽提法回收氯苯废水中的苯和氯化苯是可行的。废水中的苯和氯化苯是可行的。3.用汽提法回收氯苯废水中的苯和氯化苯具用汽提法回收氯苯废水中的苯和氯化苯具有一定的经济效益和环境效益。有一定的经济效益和环境效益。致致 谢谢作者在完成本文的过程中，得到了指导教师钱作者在完成本文的过程中，得到了指导教师钱宇教授和陆恩锡教授的悉心指导和殷切教诲，宇教授和陆恩锡教授的悉心指导和殷切教诲，钱教授和陆教授严谨的治学态度、宽广的领域钱教授和陆教授严谨的治学态度、宽广的领域知识、兢兢业业的工作作风、孜孜不倦的工作知识、兢兢业业的工作作风、孜孜不倦的工作精神以及开拓进取高