甲醛废水处理及资源化新工艺
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甲醛生产工艺1.尾气循环工艺甲醛生产传统工艺由甲醇蒸发、混合气过热、过滤、阻火后,甲醇进行氧化、吸收,生产的甲醛浓度可达37%。
随着甲醛下游产品的开发和节能减排工作的开展,越来越多的企业希望把甲醛浓度提高,为此开发了尾气循环流程。
其目的用尾气代替水蒸气带热,减少配料蒸汽量。
由于系统中水份少了,甲醛浓度就可以大幅度提高至50%左右。
并且副产蒸汽量也得到了提高。
尾气循环法流程图2.低转化无醇工艺在传统的甲醇氧化生产中,甲醇氧化过程反应温度在650℃条件下进行,反应过程伴随着CO2、CO等副反应生成。
同时,成品甲醛中残留1%甲醇,这些都会增加甲醇的消耗。
低转化无醇工艺就是将反应温度降低,减少副反应生成,而未转化的甲醇通过精馏加以回收。
这样即降低甲醇消耗,又提高了甲醇浓度。
低转化无醇工艺流程图3.烟气循环工艺尾气中除了CO2、CO、CH4、CH2OH、CH2O外还有18-20%氢气,氢气在氧化时有还原作用,同时还会消耗甲醇生成CH4等副反应。
氢气存在还会抑制脱氢反应的进行,增加甲醇消耗量,因此我们开发了烟气循环工艺。
烟气主要成分是N2和CO2等惰性气体,甲醇转化时不参与反应,而且能抑制CO2、CO、CH4、HCOOH等生成:CO2能降至2.2-2.8%,CO能降至0.1-0.3%,CH4能降至0.1-0.2%,合计节约甲醇8-10kg/t。
同时烟气中含有5-10%过量氧气,能提高产量10-20%,副产蒸汽能提高10%,电耗下降4-6KW.h/t。
烟气循环工艺与其他工艺比较序号名称单位传统工艺尾气循环工艺低转化无醇工艺烟气循环工艺最新生产工艺1 质量甲醛% 37 37-45 37-45 37-50 37-50 甲醇% 1-2 ≤1≤0.5≤0.5≤0.2甲酸% ≤0.02≤0.01≤0.01≤0.01≤0.012 消耗甲醇Kg/t ≤450≤445≤440≤440≤440循环水t/t 70 50 60 50 50 电kwh/t 28 30 27-28 26 253 工艺指标氧醇比mol 0.38-0.41 0.38-0.45 0.35-0.38 0.38-0.43 0.38-0.41 氧温℃640-660 640-660 600-630 620-640 610-640 转化率低较好最低高高安全性好好好好好4 外供蒸汽Kg/t 330-350 400-500 330-400 500-600 500-7005 热量综合利用差较好较好好好6 投资较高高高较高低7 生产能力% 100 100 90 120 110烟气循环法流程图综上所述,烟气循环工艺各项指标均优于其他工艺,是值得推广的一项新工艺、新技术。
甲醛废水处理的9种工艺What is 甲醛甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。
甲醛是一种重要的有机原料,主要用于塑料工业、合成纤维、皮革工业、医药、染料以及木材粘合剂生产过程等。
甲醛的危害甲醛对人和温血动物的毒性很强,它能刺激皮肤,易引起皮炎,易产生呼吸道刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等。
如果人类长期饮用被甲醛污染的水源,会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病。
由于甲醛在工业生产中的用途很广,完全的限制是不现实的,必须对生产的甲醛废水进行处理。
国家标准国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定,二级排放标准的甲醛含量不得高于2mg/L。
但是,甲醛能与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA直接起反应,导致微生物死亡或抑制其生物活性,超过200mg/L后微生物活性几乎完全受到抑制,故高浓度甲醛不适合生物法处理;且甲醛溶液形态为真溶液,混凝工艺也难以奏效。
甲醛废水预处理方法介绍国内外研究者对甲醛废水的处理技术进行了大量的研究。
甲醛废水的处理方法主要有:氧化法、生物处理法、吹脱法、缩合法、石灰法等。
1、氧化法芬顿试剂氧化处理甲醛废水是国内外学者普遍研究的一种方法。
试剂是由H2O2和Fe2+组成的一种强氧化剂,主要利用高活性的羟基自由基(˙OH)氧化降解废水中的有机物,在短时间内实现对有机物的完全降解。
2、湿式氧化法在无外加催化剂的条件下,含甲醛的废水在180~315℃和2~15MPa下,其中的有机和无机碳会选择性的成为CO2和H2O,而不会产生氮氧化物、硫氧化物、氯化氢、飞灰等。
外加CuO-ZnO/Al2O3催化剂后,则反应时间缩短,温度和压力也可降至130~250℃和1~5MPa。
据相关研究表明,甲醛和CODCr的去除率均可达90%以上。
3、光催化氧化法光催化氧化技术,是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴的环保技术。
石灰法处理含甲醛废水处理的原理
石灰法是一种常见的处理含甲醛废水的方法。
其原理基于石灰(氢氧化钙)具有碱性的性质以及与甲醛反应生成无害产物的特性。
具体的处理步骤如下:
1. 调节废水的pH值:废水中的甲醛通常会使废水呈酸性,因
此首先需要通过添加石灰来调节废水的pH值,使其达到碱性
条件。
2. 与甲醛发生反应:在碱性条件下,石灰与甲醛发生加成反应,生成无害的甲醇盐。
3. 沉淀处理:甲醛的产物通常是固体颗粒,因此在反应后会生成沉淀物。
通过沉淀处理可以将废水中的沉淀物与甲醛产物分离。
4. 分离液体与固体:沉淀物可以通过沉淀操作进行分离,使得清液与固体分离。
5. 后续处理:所获得的清液通常需要进一步处理,例如离子交换、吸附、活性炭吸附等方法,以去除残余的甲醛和其他有机物。
总之,石灰法处理含甲醛废水的原理是通过石灰与甲醛发生反
应,生成无害的产物,并通过沉淀和分离的方式将废水中的固体与液体分离,最终得到清洁的水体。
生物法处理甲醛废水的生化试验摘要:对聚甲醛装置生产废水进行了生化研究,采用了序批式活性污泥工艺即SBR工艺对含甲醛废水进行处理。
首先对活性污泥进行了驯养,期间考察了适宜活性污泥处理的pH值,研究发现,当pH在5-7的弱酸性或者中性环境下,活性污泥去除甲醛的效果最佳。
实验室采用NaOH调配了pH为6.5的甲醛废水,考察了不同进水甲醛浓度和COD浓度下活性污泥降解甲醛和COD的能力,研究表明,随着活性污泥驯养时间的延长,对甲醛废水的适应性增强后,甲醛的去除率能保持在97-98.5%之间,COD降解率达到83-85%。
关键词:甲醛废水SBR 活性污泥降解1、甲醛废水处理工艺简介对甲醛废水的处理,国内外主要集中在氧化法和生物法两大类,由于氧化剂价格昂贵,会造成工程实际运作费用增加,一些成果仅限于实验室研究阶段。
生物法因其脱除甲醛和COD的良好性能,被广泛应用于生化行业。
本试验通过间歇式活性污泥法处理聚甲醛生产废水,确定生物法对污染物的去除效率及该废水的可生化性,判断生物法处理聚甲醛废水的技术可行性。
能否快速的适应甲醛环境下降解甲醛细菌的成长是比较关键的一个环节,在本次试验中,采用先驯化培养再实际模拟的步骤进行废水的可生化试验。
2、活性污泥的驯化培养试验从公司净化水厂接种现运行的A/O工艺的活性污泥进行驯化,该活性污泥里面微生物含量丰富,有助于开展驯化试验。
2.1试验配制甲醛废水条件本次试验采用人工配制的甲醛废水来进行,用37%分析纯的甲醛溶液配制不同浓度的甲醛溶液,浓度从50mg/L逐步提高,另外需要添加葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸铵等营养物质,模拟的COD约为500mg/L,pH约为7的中性废水,污泥的驯化时间为2周。
2.2实验装置及模拟运行周期实验装置用一个10L的广口瓶作为SBR反应器,通入仪表空气曝气,空气的加入量由流量表指示,经出口球阀控制进气量约为5L/min。
在常温下模拟SBR的装置运行工序,以一天作为一个周期,进水工序时间控制在10min,反应工序时间控制在20h,沉淀工序时间控制在3h,出水时间控制在10min,闲置时间控制在40min。
醛及酮废水的处理技术含醛废水中最常见、对环境危害也最大的要算含甲醛废水。
甲醛废水中最常见的是由酚醛树脂生产中排出的含甲醛、酚废水,这种废水对人类危害最大。
1.醛、酚废水处理1.1 缩合法缩合法是甲醛、酚废水处理的最常用方法之一,其原理是利用酸碱催化及加热,使甲醛进一步与酚类物质缩合产生不溶性的物质而去除。
例如,将含甲醛、酚的废水加热到90~100℃,使之缩合聚合,生成的聚合物可用作滑模剂,而水质又得到进一步净化。
生产酚醛树脂时产生的含酚含醛废水,可根据其酚浓度的大小,补加甲醛进一步缩合生产油溶性酚醛树脂220-1和220-2,用于生产酚醛漆料和配帛酸醛色漆。
在用这种缩合法处理含甲醛、酚废水时,如果同时在1m3废水中加入0.2~2kg的铝盐或铁盐,再将水加热到接近沸点,形成的固体缩合物比较松散,容易过滤分离,分出的上清液浊度也低,处理时间也比较短。
1.2 空气催化氧化法催化剂可采用经硫酸活化过的软锰矿(颗粒直径约为5~10mm),以空气作氧化剂去除其中的甲醛与苯酚。
用软锰矿作催化剂、并当PH值小于7时, 甲醛与酚的催化氧化与废水的PH值无关。
例如,某废水含甲醛14000mg/L、苯酚8000mg/L,在上述催化剂的存在下,经过2h曝气,甲醛的去除率为87%~95%,苯酚的去除率为99%。
2.含醛(不含酚)废水处理2.1回收法含甲醛(不含酚)废水可用回收法处理,这是一种比较经剂的方法,主要用于高浓度的甲醛废水处理。
如含0.1%~20%(质量分数)的甲醛溶液,可加入足量的甲醇(甲醛摩尔量的4倍),然后用硫酸调整PH 值,令其小于4,蒸馏回收二甲氧基甲烷及未起反应的甲醇, 甲醛以缩醛的形式回收。
经上述处理后,废水的毒性也大为下降,即可用生化方法处理。
水中较高浓度的甲醛,还可在随意的温度下加入氨,使之形成乌洛托品,并经蒸发而得到回收。
2.2缩合法利用缩合法处理含甲醛废水可分为两大类。
第一类为在催化剂存在下的自身缩合聚合,第二类是用其他缩合剂处理。
【任务名称】甲醛的生产工艺流程一、甲醛的定义和应用领域1.1 甲醛的定义甲醛(化学式为CH2O)是一种无色、有强烈刺激性气味的有机物。
它是一种重要的化工原料和工业产品,具有广泛的应用领域。
1.2 甲醛的应用领域甲醛被广泛应用于家具、建筑材料、纺织品、化妆品等行业。
它在生活中的常见用途包括: - 作为脲醛树脂、酚醛树脂和醛酸树脂的原料,用于制造人造板、胶黏剂和涂料等; - 用作防腐剂和消毒剂,在医疗和卫生领域应用广泛; - 作为纺织品整理剂,提高纺织品的抗皱性和防缩性; - 用于制造化妆品和个人护理产品,如指甲油、皮肤护理产品等。
二、甲醛的生产工艺流程2.1 甲醛的主要生产方法目前,甲醛的主要生产方法有: - 蒸汽法:通过甲烷和氧气在催化剂催化下反应生成甲醛; - 氧化法:甲醇在催化剂的作用下与空气中的氧气直接反应生成甲醛。
2.2 蒸汽法生产甲醛的工艺流程蒸汽法是目前甲醛生产中应用最广泛的方法之一。
以下是蒸汽法生产甲醛的主要工艺流程:2.2.1 催化剂的制备蒸汽法生产甲醛的催化剂通常含有银和钒等金属,制备催化剂的过程涉及金属的沉淀、还原和活化等步骤。
2.2.2 原料准备和预热甲烷和氧气是蒸汽法生产甲醛的主要原料。
这些原料经过净化、预热和混合等处理后,达到适宜的温度和浓度。
2.2.3 反应器的装填和预热反应器是进行甲醛合成反应的主要设备。
在进行反应之前,需要将催化剂装填到反应器中,并对反应器进行预热,使系统达到反应温度。
2.2.4 总冷凝器和分馏塔反应器产生的气体经过总冷凝器冷却并凝结,其中液相通过分馏塔分离,得到纯度较高的甲醛产品。
2.2.5 尾气处理生产过程中产生的尾气含有未反应的原料和副产物,需要经过进一步处理,避免对环境造成污染。
2.2.6 甲醛产品的精制通过进一步的分离、脱色、脱水等处理,得到高纯度的甲醛产品。
三、甲醛生产工艺的优化和改进3.1 催化剂的研发通过改进催化剂的活性和稳定性,可以提高甲醛的产率和选择性,降低生产成本。
年产10万吨甲醛的生产工艺设计摘要甲醛作为为人熟知且用途广泛的基础化学品,一直以来都是人类化学生产工艺中不可或缺的部分。
本次设计主要通过银化法制备甲醛的生产工艺进行年产量十万吨的甲醛制备设计,通过对工艺技术的优化寻求最大利益效应的甲醛成品的生产。
最终得到主要为37%等浓度的不同甲醛产品以满足不同下游需求。
本次设计主要通过对目标的各类物料,热量衡算以及对生产工艺流程的各项设备的相关设计,其中也包括对车间的厂房的布置内容。
最后是对工艺的三废处理等问题进行研究。
综合经济考虑估算大致收益以得出该设计思路的可行性。
详细均在文中有述。
关键词:甲醛生产工艺;银化法;尾气循环法;铁钼法制甲醛;工艺优化第1章生产工艺1.1 生产工艺介绍在甲醛生产工艺技术中以甲醇作为主要的原料进行生产,其中又按催化剂的不同,对该技术分为银法和铁钼法两大不同的生产工艺。
其中银法甲醛生产工艺作为世家采用占达70%的工艺技术作为本次设计的主要研究对象,同时其工艺技术也较为成熟。
该方法主要由以下类型构成,如甲醛生产工艺、废气循环法、传统银法等等,其中,前者对本征控制技术的要求较高,在新兴工艺的范畴之内。
以原料配置工艺为例,包括空气、甲醛等等,其主要分为配制后蒸发、蒸发后配制等类型,两者之间存在显著差异。
从吸收层面来说,形式也呈现出多样化的特点,包括并流吸收、双塔吸收等等,步骤各不相同。
除此之外,站在装置的角度上,在余热利用过程中,随着利用形式的改变,工艺步骤也会产生相应的变化,可以有效避免能量浪费等现象。
1.2 银化甲醛工艺的对比(1)甲醇过量氧化法甲醇过 量氧化法就是银催化氧化法,在使用该方法的过程中,需要借助银网丝的功能实现催化的目的,从而确保甲醛含量达到要求,与此同时,反应温度也可以控制在六百摄氏度到七百二十摄氏度之间。
(2)空气过量氧化法该方法也具备铁钼催化氧化法的称呼,若甲醛没有达到标准,而空气含量已经超过既定要求,才会形成相应的化学反应。
醛及酮废水的处理技术含醛废水中最常见、对环境危害也最大的要算含甲醛废水。
甲醛废水中最常见的是由酚醛树脂生产中排出的含甲醛、酚废水,这种废水对人类危害最大。
1.醛、酚废水处理1.1 缩合法缩合法是甲醛、酚废水处理的最常用方法之一,其原理是利用酸碱催化及加热,使甲醛进一步与酚类物质缩合产生不溶性的物质而去除。
例如,将含甲醛、酚的废水加热到90~100℃,使之缩合聚合,生成的聚合物可用作滑模剂,而水质又得到进一步净化。
生产酚醛树脂时产生的含酚含醛废水,可根据其酚浓度的大小,补加甲醛进一步缩合生产油溶性酚醛树脂220-1和220-2,用于生产酚醛漆料和配帛酸醛色漆。
在用这种缩合法处理含甲醛、酚废水时,如果同时在1m3废水中加入0.2~2kg的铝盐或铁盐,再将水加热到接近沸点,形成的固体缩合物比较松散,容易过滤分离,分出的上清液浊度也低,处理时间也比较短。
1.2 空气催化氧化法催化剂可采用经硫酸活化过的软锰矿(颗粒直径约为5~10mm),以空气作氧化剂去除其中的甲醛与苯酚。
用软锰矿作催化剂、并当PH值小于7时, 甲醛与酚的催化氧化与废水的PH值无关。
例如,某废水含甲醛14000mg/L、苯酚8000mg/L,在上述催化剂的存在下,经过2h曝气,甲醛的去除率为87%~95%,苯酚的去除率为99%。
2.含醛(不含酚)废水处理2.1回收法含甲醛(不含酚)废水可用回收法处理,这是一种比较经剂的方法,主要用于高浓度的甲醛废水处理。
如含0.1%~20%(质量分数)的甲醛溶液,可加入足量的甲醇(甲醛摩尔量的4倍),然后用硫酸调整PH值,令其小于4,蒸馏回收二甲氧基甲烷及未起反应的甲醇, 甲醛以缩醛的形式回收。
经上述处理后,废水的毒性也大为下降,即可用生化方法处理。
水中较高浓度的甲醛,还可在随意的温度下加入氨,使之形成乌洛托品,并经蒸发而得到回收。
2.2缩合法利用缩合法处理含甲醛废水可分为两大类。
第一类为在催化剂存在下的自身缩合聚合,第二类是用其他缩合剂处理。