废活性氧化铝处理工艺的制作方法

1.本发明属于废弃资源再利用技术领域，具体涉及一种废活性氧化铝处理工艺。


背景技术：

2.目前工业化生产过氧化氢的主要方法为蒽醌法，蒽醌法生产双氧水是以2
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乙基蒽醌和四氢2
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乙基蒽醌为载体(总有效蒽醌含量为130～140g/l)，重芳烃和磷酸三辛酯(top)为混合溶剂(体积比为75:25)，配制成工作液。该工作液与氢气一同进入装有钯触媒的固定床内，在0.27～0.30mpa(g)压力和40～70℃下进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌溶液(称氢化液)。氢化液在氧化塔内0.22～0.3mpa(g)压力和45～55℃条件下用空气进行氧化，氢化液中的氢蒽醌还原成原来的蒽醌，同时生成双氧水。由于双氧水在水和工作液中的溶解度不同，用纯水萃取含有双氧水的工作液(称氧化液)得到27.5％的双氧水水溶液(称萃取液)，该萃取液经重芳烃净化除去可溶性有机杂质即得到成品，被萃取后的氧化液称为萃余液，萃余液先经萃余液分离器分离掉大部分水份，再经碳酸钾溶液进行干燥除掉水份、分解双氧水和中和氧化过程中的酸，干燥后的工作液经沉降、分离，除去夹带的碳酸钾溶液，再经后处理白土床中的活性氧化铝吸附使工作液再生并除去碳酸钾和副产物，使之再生成为新鲜工作液循环使用。在氢化过程中，部分2
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乙基蒽醌转化为四氢2
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乙基氢蒽醌，经氧化后得到四氢2
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乙基蒽醌，且可反复被氢化、氧化生成双氧水，一定量的四氢2
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乙基蒽醌的存在，将有利于提高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。
[0003]2‑
乙基蒽醌在反应过程中，除物理损耗外，由于有机反应及钯催化剂的活性及选择性等原因，伴随着副反应产生不需要的副产物(蒽醌降解物)，导致有效蒽醌含量降低，含量较多时会引起工作液物性的变化，严重时系统无法运行。
[0004]
活性氧化铝具有再生氢化液中的蒽醌降解物的作用，可以吸附水分及后处理的碱液，改进工作液的质量。伴随着使用时间的增加，活性氧化铝的性能下降，为保证系统高效运转，根据系统情况需更换活性氧化铝。
[0005]
目前，更换后的废氧化铝被认定为危废，废氧化铝在过氧化氢生产使用完后卸出系统，其中含有大量的氧化铝，还有部分有机物(2
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乙基蒽醌、四氢2
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乙基蒽醌和磷酸三辛酯)、水分及少量的微量元素。废氧化铝判定为危险废物主要是由于有机物的存在。大部分被焚烧处理，由于废氧化铝中含有大量的有机物，焚烧后会造成vocs尾气严重污染环境，并且将其中的有机物浪费流失。
[0006]
申请人申请的专利2019103614544蒽醌法生产过氧化氢过程中废活性氧化铝的回收方法，解决了上述技术问题，但在生产中依然存在回收效率欠缺的问题。


技术实现要素：

[0007]
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种废活性氧化铝处理工艺，可以将废氧化铝进行高效处理，将氧化铝有效的进行回收，同时能够将其中的蒽醌等产品进行彻底的回收，避免了资源的浪费。
[0008]
本发明是采用以下技术方案实现的：
[0009]
所述的废活性氧化铝处理工艺为，将废氧化铝在碱液中进行蒸煮，然后将蒸煮后的氧化铝进行回收，蒸煮液分层后将上层溶液进行水洗、再生、蒸馏、离心以及精馏，得到蒽醌产品，下层溶液进行压滤，将压滤得到的氧化铝进行回收。
[0010]
其中，碱液优选为碳酸钠溶液。
[0011]
所述的废活性氧化铝处理工艺，具体包括以下步骤：
[0012]
(1)先配制碱液，然后将废氧化铝投入碱液中进行蒸煮，蒸煮后的氧化铝经焙烧处理后进行回收，将蒸煮后的蒸煮液进行分层；
[0013]
(2)将分层后的蒸煮液的上层溶液先进行多级水洗，然后再进行再生，再生后的溶液经负压蒸馏除去重芳烃后再经离心除去磷酸三辛酯，然后经负压精馏处理后，得到蒽醌产品；
[0014]
(3)将分层后的蒸煮液的下层溶液进行压滤，将压滤得到的氧化铝经焙烧处理后进行回收，压滤后的滤液进行蒸馏，蒸馏后的重组分进行烘干处理，蒸馏以及烘干产生的轻组分均经冷凝后进入吸附设备进行吸附。
[0015]
其中：
[0016]
步骤(1)中蒸煮产生的气相经冷凝回流后进入吸附设备进行吸附。
[0017]
在步骤(2)中的多级水洗中加入酸除去溶液中的碱。
[0018]
步骤(2)中的多级水洗至少设有三级，水洗后的水回用于上一级的水洗。
[0019]
步骤(2)中负压蒸馏的轻组分经冷凝后得到的重芳烃回用于进行分层的溶液中，冷凝后的不凝气进入吸附设备进行吸附。
[0020]
步骤(2)中负压精馏的前馏分回用于进行分层的溶液中，回收的馏分经冷凝后得到蒽醌产品，冷凝后的不凝气进入吸附设备进行吸附。
[0021]
步骤(3)中蒸馏以及烘干产生的轻组分均经冷凝后的冷凝液回用于碱液配制。
[0022]
吸附设备中设有分子筛和除雾器，吸附处理后的废分子筛与废氧化铝一起投入碱液中进行蒸煮处理，除雾器产生的除雾水回用于碱液配制。
[0023]
本发明所述的废活性氧化铝处理工艺采用的装置，包括碳酸钠配制罐和蒸煮釜，碳酸钠配制罐与蒸煮釜连接，蒸煮釜上设有废氧化铝进料口，蒸煮釜顶部经第一冷凝器与吸附塔连接，蒸煮釜的出液口与分层釜连接，蒸煮釜的排料口与焙烧车间连接，所述分层的出液口经多级水洗釜与再生反应器连接，再生反应器与蒸馏塔连接，蒸馏塔塔顶经第一冷凝设备与吸附塔连接，蒸馏塔出料口与离心机连接，离心机与精馏塔连接，精馏塔塔顶经第二冷凝设备与吸附塔连接；分层釜的底部排料口与压滤机连接，压滤机的排料口与焙烧车间连接，压滤机的出液口与蒸馏釜连接，蒸馏釜顶部经第四冷凝器与吸附塔连接，蒸馏釜的出料口与烘干室连接，烘干室顶部经第五冷凝器与吸附塔连接，所述吸附塔内设有除雾器和分子筛填料层。
[0024]
其中：
[0025]
优选地，第一冷凝器与蒸煮釜连接，进行回流。
[0026]
优选地，多级水洗釜包括依次连接的一次水洗釜、二次水洗釜和三次水洗釜，二次水洗釜上设有磷酸进料管，三次水洗釜上设有纯水补水管，二次水洗釜的排水口与一次水洗釜连接，三次水洗釜的排水口与二次水洗釜连接。
[0027]
优选地，第一冷凝设备的出液口与分层釜连接。
[0028]
优选地，第一冷凝设备包括依次连接的第二冷凝器和第一深冷冷凝器。
[0029]
优选地，第二冷凝设备包括依次连接的第三冷凝器和第二深冷冷凝器。
[0030]
优选地，吸附塔的废分子筛出口与废氧化铝进料口连接。
[0031]
优选地，吸附塔的除雾水出口与碳酸钠配制罐连接。
[0032]
优选地，第四冷凝器的出液口与碳酸钠配制罐连接。
[0033]
优选地，第五冷凝器的出液口与碳酸钠配制罐连接。
[0034]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0035]
本发明可以将废活性氧化铝进行高效处理，将氧化铝有效的进行回收，同时能够将其中的蒽醌等产品进行彻底的回收，整个处理工艺基本不存在废料的产生，可将物料循环使用，避免了资源的浪费，为企业减少了成本提高了效益。
附图说明
[0036]
图1为本发明工艺装置结构示意图；
[0037]
图中：1、碳酸钠配制罐；2、蒸煮釜；3、废氧化铝进料口；4、第一冷凝器；5、分层釜；6、一次水洗釜；7、磷酸进料管；8、二次水洗釜；9、纯水补水管；10、三次水洗釜；11、再生反应器；12、蒸馏塔；13、离心机；14、第二冷凝器；15、第一深冷冷凝器；16、精馏塔；17、第三冷凝器；18、第二深冷冷凝器；19、吸附塔；20、除雾器；21、分子筛填料层；22、第五冷凝器；23、烘干室；24、第四冷凝器；25、蒸馏釜；26、压滤机；27、焙烧车间。
具体实施方式
[0038]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0039]
如图1所示，实施例中采用的装置，包括碳酸钠配制罐1和蒸煮釜2，碳酸钠配制罐1与蒸煮釜2连接，蒸煮釜2上设有废氧化铝进料口3，蒸煮釜2顶部经第一冷凝器4与吸附塔19连接，蒸煮釜2的出液口与分层釜5连接，蒸煮釜2的排料口与焙烧车间27连接，所述分层釜5的出液口经多级水洗釜与再生反应器11连接，再生反应器11与蒸馏塔12连接，蒸馏塔12塔顶经第一冷凝设备与吸附塔19连接，蒸馏塔12出料口与离心机13连接，离心机13与精馏塔16连接，精馏塔16塔顶经第二冷凝设备与吸附塔19连接；分层釜5的底部排料口与压滤机26连接，压滤机26的排料口与焙烧车间27连接，压滤机26的出液口与蒸馏釜25连接，蒸馏釜25顶部经第四冷凝器24与吸附塔19连接，蒸馏釜25的出料口与烘干室23连接，烘干室23顶部经第五冷凝器22与吸附塔19连接，所述吸附塔19内设有除雾器20和分子筛填料层21。
[0040]
第一冷凝器4与蒸煮釜2连接。多级水洗釜包括依次连接的一次水洗釜6、二次水洗釜8和三次水洗釜10，二次水洗釜8上设有磷酸进料管7，三次水洗釜10上设有纯水补水管9，二次水洗釜8的排水口与一次水洗釜6连接，三次水洗釜10的排水口与二次水洗釜8连接。第一冷凝设备的出液口与分层釜5连接。第一冷凝设备包括依次连接的第二冷凝器14和第一深冷冷凝器15。第二冷凝设备包括依次连接的第三冷凝器17和第二深冷冷凝器18。吸附塔19的废分子筛出口与废氧化铝进料口3连接。吸附塔19的除雾水出口与碳酸钠配制罐1连接。第四冷凝器24的出液口与碳酸钠配制罐1连接。第五冷凝器22的出液口与碳酸钠配制罐1连接。
[0041]
实施例中的废氧化铝均为蒽醌法生产过氧化氢过程中的废活性氧化铝球。
[0042]
实施例1
[0043]
本实施例中的废氧化铝球中含有氧化铝78.12wt％，蒽醌2wt％，top 1.5wt％，三甲苯重芳烃0.08wt％，水17.44wt％，碳酸钾0.35wt％，碳酸钠0.51wt％。
[0044]
所述的废活性氧化铝处理工艺，包括以下步骤：
[0045]
(1)先配制碱液，配制5.67wt％的碳酸钠溶液，然后将废氧化铝投入碳酸钠溶液中进行蒸煮，蒸煮完毕后，蒸煮后的氧化铝经焙烧处理后进行回收，将蒸煮后的蒸煮液进行分层，蒸煮产生的气相经冷凝回流后进入吸附塔进行吸附；
[0046]
(2)将分层后的蒸煮液的上层溶液先进行三级水洗，水洗过程中加入75％磷酸除去碳酸钾和碳酸钠，然后再进行再生，再生后的溶液经负压蒸馏除去重芳烃，重芳烃回用于进行分层的溶液中，负压蒸馏冷凝后的不凝气进入吸附塔进行吸附，然后再经离心除去磷酸三辛酯(top)，然后经负压精馏处理，负压精馏的前馏分回用于进行分层的溶液中，回收的馏分经冷凝后得到蒽醌产品，冷凝后的不凝气进入吸附塔进行吸附；
[0047]
(3)将分层后的蒸煮液的下层溶液进行压滤，将压滤得到的氧化铝经焙烧处理后进行回收，压滤后的滤液进行蒸馏，蒸馏后的重组分进行烘干处理，蒸馏以及烘干产生的轻组分均经冷凝后进入吸附塔进行吸附，冷凝后的冷凝液回用于碳酸钠溶液的配制。
[0048]
其中，吸附塔中设有分子筛和除雾器，吸附处理后的废分子筛与废氧化铝一起投入碳酸钠溶液中进行蒸煮处理，除雾器产生的除雾水回用于碳酸钠溶液配制。
[0049]
实施例2
[0050]
本实施例中的废氧化铝球中含有氧化铝77.36wt％，蒽醌2.4wt％，top 2.2wt％，三甲苯重芳烃0.13wt％，水16.58wt％，碳酸钾0.31wt％，碳酸钠1.02wt％。
[0051]
所述的废活性氧化铝处理工艺，包括以下步骤：
[0052]
(1)先配制碱液，配制5.13wt％的碳酸钠溶液，然后将废氧化铝投入碳酸钠溶液中进行蒸煮，蒸煮完毕后，蒸煮后的氧化铝经焙烧处理后进行回收，将蒸煮后的蒸煮液进行分层，蒸煮产生的气相经冷凝回流后进入吸附塔进行吸附；
[0053]
(2)将分层后的蒸煮液的上层溶液先进行三级水洗，水洗过程中加入75％磷酸除去碳酸钾和碳酸钠，然后再进行再生，再生后的溶液经负压蒸馏除去重芳烃，重芳烃回用于进行分层的溶液中，负压蒸馏冷凝后的不凝气进入吸附塔进行吸附，然后再经离心除去磷酸三辛酯(top)，然后经负压精馏处理，负压精馏的前馏分回用于进行分层的溶液中，回收的馏分经冷凝后得到蒽醌产品，冷凝后的不凝气进入吸附塔进行吸附；
[0054]
(3)将分层后的蒸煮液的下层溶液进行压滤，将压滤得到的氧化铝经焙烧处理后进行回收，压滤后的滤液进行蒸馏，蒸馏后的重组分进行烘干处理，蒸馏以及烘干产生的轻组分均经冷凝后进入吸附塔进行吸附，冷凝后的冷凝液回用于碳酸钠溶液的配制。
[0055]
其中，吸附塔中设有分子筛和除雾器，吸附处理后的废分子筛与废氧化铝一起投入碳酸钠溶液中进行蒸煮处理，除雾器产生的除雾水回用于碳酸钠溶液配制。
[0056]
实施例1
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2废活性氧化铝处理工艺中，废活性氧化铝中的氧化铝、蒽醌、top、三甲苯重芳烃、水、碳酸钾以及碳酸钠均可有效进行处理，氧化铝回收后进行焙烧处理，得到的活性氧化铝符合高温活性氧化铝原材料的标准，蒽醌可得到2
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乙基蒽醌产品，top可被彻底分离出来，三甲苯重芳烃回收后再次套用于系统内达到循环，水在系统内套用循环，碳酸钾
以及碳酸钠水洗以及酸洗后回收。
[0057]
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。