DMF回收工艺资料

二甲基甲酰胺(DMF)C3H7NO73.10无色液体，微臭。熔点-61℃，沸点152.8℃，相对密度0.94，相对密度2.51，饱和蒸气压3.46kPa(60℃).闪点58℃，引燃温度445℃。爆炸极限2.2%-15.2%(V/V)，与水及多数有机溶剂混溶。33627易燃液体LD50：4000mg/kg(大鼠经口)。二甲胺C2H7N45.08无色气体，臭味。熔点-92.2℃，沸点6.9℃，闪点-17.8℃，饱和蒸汽压：202.65kPa/10℃，相对密度0.68，相对蒸气密度1.55，临界温度164.5℃，临界压力5.31MPa，易溶于水，溶于乙醇、乙醚。21044易燃，强刺激性品LC50：8354mg/m3，6小时(大鼠吸入)甲酸CH2O246.03无色发烟液体，强烈刺激性酸味。熔点8.2℃，沸点100.8℃，闪点68.9℃，饱和蒸汽压5.33kPa/24℃，相对密度1.23，相对蒸气密度1.59，临界温度306.8℃，临界压力8.63MPa，与水混溶，不溶于烃类，可混溶于醇。81101可燃，强腐蚀性品LD50：1100mg/kg(大鼠经口)。一氧化碳CO无色、无臭、无刺激性的气体。相对分子质量为28.01，密度1.25g/l，冰点为-205.1℃，沸点-191.5℃。在水中的溶解度甚低，极难溶于水。与空气混合爆炸极限为12.5%～74.2%。一氧化碳进入人体之后极易与血液中的血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，进而使血红蛋白不能与氧气结合，使人缺氧，严重时死亡。水H2O无色无味的透明\t"/subview/2630/_blank"液体，熔点0℃(P0=101.375KPa)，沸点99.975℃(P0=101.375KPa)（民间习惯称100℃），密度1g/cm³,10^3kg/m³（t=4℃），比热容4.186kJ/(kg·℃)/4.2kJ/(kg·℃)。DMF回收工艺DMF废液来源浸渍工序：浸渍工序产生的废气中含有DMF，经喷淋收集后，送DMF回收系统。凝固工序：无纺布浸渍用的PU浆料，是由PU树脂（19～25%）、DMF（～75%）、色浆、助剂（1～5%）组成的。PU树脂溶于DMF，不溶于水，DMF与水混溶，在凝固槽中加入水后，部分DMF进入水中，色浆和助剂也会有一部分进入水中，使得PU树脂在PU浆料体系中的浓度增加，PU树脂在无纺布上实现凝固。水洗工序：在水洗槽中，凝固在无纺布上的PU浆料进一步得到凝固，此时PU浆料体系中DMF浓度不足1%，PU树脂牢牢的凝固在无纺布的孔隙及表面。干法贴面工序：贴合处干燥环节产生的废气中含有DMF，经喷淋收集后，送DMF回收系统。印刷工序：印刷干燥环节产生的废气中含有DMF，经喷淋收集后，送DMF回收系统。DMF废液成分：①水，②DMF，③色浆，④助剂（消泡剂、有机硅油等），⑤未凝固在无纺布上的PU树脂，⑥树脂中的低分子产物，⑦杂质及固形份（木质粉、碳酸钙等填料，布毛，机械杂质，Ca2+,Mg26+等）。二、反应原理浓度约20～30%的DMF废液经过滤、沉降、原液预热，一级、二级减压浓缩脱水、精馏、脱酸、脱胺的五塔三效工艺，可回收得到纯度>99%的DMF。DMF回收过程中必须考虑副反应，DMF与水遇热会发生水解，回收过程中每个环节到需要考虑水解产生的甲酸和二甲胺，当加热超过90℃时DMF又会热分解生成一氧化碳和二甲胺，加热超过150℃时副产的甲酸也会热分解成一氧化碳和水。甲酸最终会在精馏塔塔底（>160℃）分解成CO和H2O，因此，自始至终需要考虑的污染成分是水、二甲胺、一氧化碳等。a、DMF水解：b、DMF热分解：C3H7NOCO+NH(CH3)2c、甲酸分解：HCOOHCO+H2Od、二甲胺中和反应：(CH3)2NH+H2SO4(CH3)2NH.H2SO4三、工艺流程简述⑴过滤、预热：用进料泵将贮罐的DMF废液（浓度约20~30%）送入过滤器，过滤掉杂质，再送入预热器中预热至40℃（采用物料换热，热源为脱酸塔的DMF蒸汽）。过滤的杂质定期收集后委外处理。⑵一级减压浓缩脱水：预热后的DMF废液经流量表计量送入一级浓缩釜，并由一级浓缩釜自带的液位调节仪确定液位。一级浓缩塔塔底再沸器的热源为二级浓缩釜的塔顶蒸汽（采用物料换热），一级浓缩釜的塔内温度约为40~45℃，塔釜压力约为11.7KPa（～-0.088MPa）。一级浓缩釜塔顶排出的气相（以二甲胺和水蒸气为主），经塔顶冷凝器冷凝后进入塔顶水罐。塔顶水罐通过一根细管线与一级浓缩釜相连，并通过水环真空泵控制、平衡压力。塔顶水罐的水一部分回流入一级浓缩釜，其余部分送往脱胺塔脱胺。经一级浓缩后的浓缩液（DMF含量约35%）送入二级浓缩釜。⑶二级减压浓缩脱水：二级浓缩塔塔底再沸器的热源为精馏塔的塔顶蒸汽（采用物料换热），二级减压浓缩釜塔内温度约为60~70℃，塔釜压力约为32.4KPa（～-0.068MPa）。其他与一级浓缩釜相同。经二次脱水浓缩后的DMF浓缩液（DMF含量约50%）送入蒸发器。⑷蒸发器：DMF进入蒸发器后，用导热油加热，罐内温度100-110℃，蒸汽经旋风分离器分离后，重量较轻的浓缩液蒸汽进入精馏塔。较重的浓缩液成分返回蒸发器，循环蒸发，蒸发器最后的残液送往残液蒸发罐继续蒸发。残液蒸发罐产生的蒸汽送入一级减压浓缩塔的塔底再沸器重新脱水、再沸、蒸发，残液罐底的残渣需人工打开底阀定期排出，委外处理。⑸常压精馏：来自蒸发器的浓缩液蒸汽从精馏塔中部进入，精馏塔内压力为常压，塔釜温度约为160℃，塔中温度约为120~130℃，塔顶温度约为100℃，精馏塔塔底再沸器由导热油加热，确保浓缩液循环浓缩，达到DMF精制目的。塔顶气相经冷凝后，一部分循环回精馏塔，一部分送往脱胺塔。从精馏塔中部采出DMF浓缩液蒸汽，送往脱酸塔脱酸。⑹减压脱酸：DMF浓缩液蒸汽进入脱酸塔，塔内减压至30-45KPa（～-0.06MPa），脱酸塔没有加热系统，通过减压，DMF浓缩液实现汽化，塔底温度为100~115℃，塔顶温度为95~110℃。DMF气体上升至脱酸塔塔顶，在脱酸塔上部经冷凝器冷却后，由脱酸塔回流经流量计打至脱酸塔塔顶，DMF从脱酸塔塔顶经填料向塔底方向回流。回流的DMF浓缩液中的二甲胺被上升的DMF气体加热而重新气化，随DMF气体又进入DMF冷凝预热器，二甲胺经一级脱水塔与冷凝预热器间的平衡管被抽至一级减压浓缩脱水塔；与此同时，回流的DMF浓缩液把上升待采出的DMF气体中的甲酸气体冷凝，甲酸液体又流向脱酸塔釜。因此，从脱酸塔中上部采出的DMF液体纯度较高，取样分析纯度达到精致要求后，启动DMF采出泵送入DMF精制罐。脱酸塔底部没有再沸器，而是通过DMF排液泵送回DMF精馏塔循环。由于精馏塔塔底温度高达160℃因此，浓缩液中的甲酸组分已经分解成CO和H2O，并随气相排出，故实际回收过程中，并不需要单独使用甲酸分解罐。⑺常压脱胺：脱胺塔塔底再沸器采用导热油加热，脱胺塔在常压状态下工作，塔顶温度约约为100℃。一级脱水塔、二级脱水塔顶水中二甲胺浓度较低，送入脱胺塔中段；精馏塔的塔顶水中二甲胺浓度较高，送入脱胺塔上段，喷淋而下，脱胺塔中装有丝网填料，塔顶水中的二甲胺被脱胺塔中上升的蒸汽带走。除去二甲胺的净化水集中在脱胺塔塔釜，由脱胺塔排水泵排出，净化水由循环水冷却，送入净化水罐中备车间使用。脱胺塔塔顶蒸汽经塔顶冷凝器冷却后进入塔顶水罐，塔顶水罐的水一部分回流至脱胺塔，一部分送往减量废水处理中心处理（可用于中和水解酸化池中的水）。另一种方案是：直接用10%稀硫酸喷淋冷却脱胺塔蒸汽，得到二