1.廢水中甲醇的來源

肟化廢水經新樹脂吸附解析后的廢水中含有大量用于沖洗樹脂吸附孔的甲醇，會產生新的高濃度廢水。如果廢水直接焚燒，不僅會帶來安全挑戰(zhàn)，而且甲醇本身是一種廣泛使用的有機化學品，價格昂貴，消耗量大。處理4t廢水需要約1t甲醇，年消耗甲醇約8000t。需要對這部分甲醇進行回收，每年可節(jié)約1600萬元左右的原料成本，帶來可觀的效益。

2.甲醇回收過程的吸附與分析

從圖1可以看出，芬頓的酸性廢水經過樹脂柱吸附分析后，污水進入下一步處理過程，分析后的溶液排入粗甲醇罐中混合均勻，甲醇平均濃度(35%wt)。甲醇進料泵將粗甲醇泵入精餾塔進行精餾，含有有機大分子的廢水進入塔底，甲醇從塔頂精餾濃縮后再次循環(huán)使用。塔底用180℃的蒸汽加熱到98~99℃，甲醇含量降低。分析溶液中的甲醇通過精餾塔的精餾段和甲醇冷凝器冷凝，精制后的甲醇排入甲醇緩沖罐備用。

3.吸附和分析廢水的成分和含量。

污水的成分和含量見表1。

肟化廢水中各種有機物的沸點見表2。

甲醇、環(huán)己醇、環(huán)己酮和環(huán)己酮肟不形成共沸物，因此從氨肟化廢水中回收甲醇的工藝是可行的。

4.分析純甲醇精餾工藝流程

甲醇精餾工藝流程見圖2。

5.白楊設計和計算

Aspen軟件包括許多模塊，如換熱器、工程經濟、油氣處理、動態(tài)模擬等。這些模塊可以相互傳輸數據，并自由切換。其計算結果詳細，可生成各種計算報告，并作出相應的數據曲線進行分析。換熱器設計模塊可以生成詳細的2D和三維圖形，在設計制造之前就可以看到實際效果。利用Aspen軟件模擬氨肟化廢水的吸附分析過程作為設計依據，可以節(jié)省大量的工程設計工作量和時間。

在極性溶液中，選擇NRTL法對含甲醇污水進行模擬計算，輸入被分析污水中各種物質的成分和含量，盡可能輸入所有可能的成分，保證模擬計算的準確性。建立流程中的各種模塊，精餾塔可以選擇DSTWU和RADFRAC模塊。由于甲醇精餾過程相對簡單，一塔三器，冷凝器和再沸器，可以用一個模塊包含所用設備的全部設計計算。首先用一個簡單的計算模塊建立塔頂和塔底一個進料兩個物料的流程，計算精餾塔的理論塔板數和較小的回流比，進行精餾的詳細計算。

刪除DSTWU模塊后，替換為RADFRAC模塊，輸入理論塔板數、較小回流比和蒸餾率，通過迭代計算物流數據。塔頂排出物為精餾甲醇，塔底為含有大分子有機物的分析污水。在公用工程選項U-1中填入冷凝器使用的循環(huán)水進出口溫度，在U-2中輸入再沸器低壓飽和蒸汽溫度，完成后運行模擬，流程模擬完成。填料選型時，選擇填料類型為CY，輸入填料數據，迭代計算塔徑，修正塔徑大小，計算后得到精餾塔的圓角塔徑，得到水力計算數據。精餾后精餾塔頂部和底部組分含量見表3。

6.用AspenEDR設計換熱器

EDR可以直接從Aspen中調用流體的物性數據，在界面中選擇換熱器的類型，列出模擬過程中所有類型的換熱器，選擇需要設計的換熱器的結構尺寸，將程序傳送到EDR模塊。經過設計圖樣的計算，可以計算出換熱器的最佳尺寸，對換熱器的設計數據進行四舍五入，取120%~150%的設計余量，可以得到換熱器的結構數據。設計冷凝器時，選擇管殼式換熱器模塊進行核算。在選擇BEM的換熱器進行設計計算后，將其轉換為校核模式，并計算出冷凝器的尺寸為3000×800(L×D)。同樣，選擇BKU對塔底再沸器進行設計計算，經過校核計算，再沸器的尺寸為1500×500(L×D)。再沸器可將含甲醇的污水加熱至沸騰狀態(tài)，使塔底甲醇含量低于下限要求。

7.結論

1)用精餾塔回收含甲醇的氨化廢水是可行的，甲醇回收率在98%以上，純度可達99%。肟化廢水中的有機物和甲醇不形成共沸物，回收的甲醇純度高。

2)利用Aspen對甲醇回收流程進行模擬，不僅可以節(jié)省大量的設計計算時間，而且計算結果與實際生產數據吻合較好，設計計算準確。(來源:湖南百利工程技術有限公司)

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