甲苯回收所处理的原料是PA6/PE型超细纤维合成革减量时,产生的含有聚乙烯、水等的粗甲苯。
(1)甲苯回收原理
①甲苯蒸发回收原理 利用聚乙烯等的不挥发性,而甲苯和水有较高的挥发性,经过加热使大部分甲苯和水蒸发成气体,然后被冷凝回收,而聚乙烯等残渣则仍留于蒸发器中,从而达到分离粗甲苯中聚乙烯等的目的。
②甲苯残渣蒸发回收原理 利用聚乙烯等残渣的不挥发性和甲苯(其中有极少量的水)的较高挥发性,经加热将残渣中的甲苯蒸发回收,聚乙烯等残渣由蒸发器底部排出,从而达到回收残渣中甲苯的目的。
③水、甲苯蒸馏回收原理 使水和甲苯混合液在100℃以下沸腾汽化,并利用水和甲苯在组成适当时于85℃形成共沸物的特性,混合液被蒸汽直接加热升温,混合液中的微量甲苯则以共沸物的形式馏出,馏出气体液化后,由于水和甲苯互不相溶且密度不同,经沉降后,使水和甲苯得以分离,达到除去水分回收甲苯的目的。
(2)甲苯回收工艺
甲苯蒸发工艺流程如图7-87所示,由抽出工序来的含有水、聚乙烯、DMF等杂质的粗甲苯,进入粗甲苯储槽,经过沉降分层后,甲苯层(上层)的粗甲苯,由粗甲苯泵打入甲苯蒸发器,甲苯蒸发器以高压蒸汽加热,控制加热蒸汽压力为0.9 MPa,蒸发器的温度为111℃,压力为常压;由甲苯蒸发器出来的甲苯蒸气经甲苯旋风分离器分离后,甲苯液体由旋风分离器底部返回到甲苯蒸发器,甲苯蒸气由旋风分离器顶部进入以冷却水冷却的甲苯冷凝器;在冷凝器中,大部分甲苯被液化为50℃的甲苯液体,经甲苯气液分离器底部流入甲苯-水分离器中;甲苯-水分离器中的水由分离器底部排出到废水池中,甲苯由分离器的上部流入甲苯受槽,由甲苯泵打到回收甲苯储槽,并由流量指示计算器记录甲苯数量。若甲苯质量不合格,则由旁通管线打回粗甲苯储槽,重新处理。粗甲苯储槽中产生的微量气体,由储槽上部自然排空;系统中的不凝性气体,分别由甲苯气液分离器、甲苯-水分离器、甲苯受槽上部,经阻火器排空。以聚乙烯为主的残渣,则经甲苯蒸发器残渣溢流口,流入甲苯残渣受槽,作为残渣蒸发罐的进料。粗甲苯储槽中的水层(下层,含有少量甲苯),由水甲苯泵打入水-甲苯蒸馏罐做蒸馏处理。(www.xing528.com)
图7-87 甲苯蒸发工艺流程图
甲苯残渣蒸发工艺流程如图7-88所示,以聚乙烯为主的残渣和甲苯组成的黏稠混合液由甲苯蒸发器残渣排出口溢流至甲苯残渣受槽,在甲苯残渣受槽的加热管中通入少量的低压蒸汽,以确保甲苯残渣不因降温而凝固。在甲苯残渣受槽中所产生的微量甲苯蒸气,由甲苯残渣排气冷凝器冷凝后,重新返回甲苯残渣受槽,不凝性气体则经阻火器排空。甲苯残渣由甲苯残渣泵分批、定量打入甲苯残渣蒸发罐,甲苯残渣蒸发罐的夹套中通入高压蒸汽加热,蒸汽压力为0.9~1.0MPa,控制甲苯残渣蒸发罐的温度为(135±5)℃,真空度6.4kPa。甲苯在蒸发罐内受热而蒸发,甲苯蒸气进入以冷却水冷凝的甲苯残渣蒸发冷凝器,甲苯蒸气被液化为50℃的液体,由甲苯残渣气液分离器底部流入甲苯残渣蒸发馏出液受槽,经甲苯残渣馏出液泵打到粗甲苯储槽;系统中的不凝性气体经甲苯残渣蒸发减压泵、气液分离器排空。甲苯残渣蒸发罐内残渣在甲苯残渣蒸发残液泵的作用下,由蒸发罐底部排出,经聚乙烯切割机切成小块,进入以生活水直接冷却的聚乙烯水槽,再流到聚乙烯堆积场。
图7-88 甲苯残渣蒸发工艺流程图
水-甲苯蒸馏工艺流程如图7-89所示,水-甲苯混合液自粗甲苯储槽由粗甲苯泵分批、定量地打入水-甲苯蒸馏罐,蒸馏罐以蒸汽直接加热,常压生产,控制温度不高于100℃。混合液中甲苯和部分水分因受热馏出,馏出气体进入以冷却水冷凝的水-甲苯冷凝器,被冷凝为45℃的液体进入水-甲苯气液分离器,并由底部流入水-甲苯分离器,其中,甲苯由水-甲苯分离器上部流入粗甲苯受槽,经粗甲苯泵打入粗甲苯储槽;冷凝液中的水分则由水-甲苯分离器底部排至废水池中,再经泵打入总废水池。系统中的不凝性气体分别由水-甲苯气液分离器、水-甲苯分离器、粗甲苯受槽上部的阻火器排空。水-甲苯蒸馏罐中的残渣、水直接排入废水池,再用泵打入总废水池。
图7-89 水-甲苯蒸馏工艺流程图
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