1、廢水中甲醇的來源
氨肟化廢水經過新型樹脂吸附解析后的廢水中含有大量因沖洗樹脂吸附孔的甲醇，這就產生了新的高濃度廢水，如果直接去廢液焚燒處理，不但會帶來安全性的挑戰(zhàn)，而且甲醇本身是一種應用廣泛的有機化工品，其價格不菲，消耗量也比較大，處理4t廢水大約需要1t的甲醇，每年消耗的甲醇大約為8000t。有必要對此甲醇進行回收，每年可節(jié)約原材料費用約1600萬元，效益可觀。
2、吸附解析甲醇回收的流程
從圖1看出，芬頓處理后的酸性廢水經樹脂柱吸附解析后，污水進入下段處理工藝，解析液排入粗甲醇罐中混合均勻，其中的甲醇濃度平均(35%wt)，甲醇進料泵將粗甲醇打入精餾塔內精餾，含有機大分子的廢水進入塔釜，甲醇由塔頂精餾提濃后重新回收，塔釜中經180℃蒸汽加熱至98~99℃，甲醇含量降低至3%以內，高COD的有機大分子濃縮后經塔釜泵打到廢液焚燒單元焚燒處理。解析液中甲醇經精餾塔精餾段和甲醇冷凝器冷凝后的精甲醇排入甲醇緩沖罐中待用。
3、吸附解析廢水成分及含量
污水中成分及含量見表1。
氨肟化廢水中各種有機物的沸點見表2。
甲醇和水、環(huán)己醇、環(huán)己酮、環(huán)己酮肟都不形成共沸物，因此，氨肟化廢水中回收甲醇的工藝可行。
4、解析液中甲醇精餾工藝流程
甲醇精餾工藝流程見圖2。
5、Aspen設計與計算
Aspen軟件包括換熱器、工程經濟、油氣處理、動態(tài)模擬等多個模塊，模塊之間可互相傳遞數(shù)據，自由切換。它的計算結果詳細，能生成各種計算報表且作出相應數(shù)據曲線進行分析，換熱器設計模塊可生成詳細的二維圖形和三維圖形，可先于設計制造看到實物效果。采用Aspen軟件模擬氨肟化廢水吸附解析流程作為設計依據，可節(jié)約大量工程設計的工作量和時間。
在極性溶液中，選取NRTL方法計算含甲醇污水的模擬，輸入解析污水中的各種物質成分及含量，盡量輸入所有可能存在的物質成分，保證模擬計算的準確程度。建立流程中的各種模塊，精餾塔可以選擇DSTWU和RADFRAC模塊。因為甲醇精餾的流程比較簡單，一塔加上冷凝器和再沸器三個設備，用一個模塊就將所有的用到的設備設計計算包含在內。先用簡捷計算模塊，和一股進料和塔頂、塔底兩股物料建立流程，算出精餾塔的理論板數(shù)和最小回流比用于詳細計算的精餾。
將DSTWU模塊刪除后，換上RADFRAC模塊，輸入理論板數(shù)和最小回流比，蒸餾率，經迭代計算出物流數(shù)據，塔頂出料為精餾后的甲醇，塔釜為含大分子有機物的解析污水。在UTILITY選項中的U-1填入冷凝器使用的循環(huán)水進出口溫度，U-2中輸入再沸器低壓飽和蒸汽的溫度，完成后運行模擬，工藝模擬完成后。在PackingSizing中將填料的型號選擇為CY，輸入填料數(shù)據，經迭代計算出塔徑，修正塔徑尺寸，再經計算后得到精餾塔圓整后的塔徑，并得出水力學計算的數(shù)據。經精餾塔精餾后的塔頂及塔釜中各組分含量見表3。
6、采用AspenEDR進行換熱器的設計
EDR能直接從Aspen中調用流體的物性數(shù)據，在界面中選擇換熱器型式，模擬流程中列出所有換熱器形式的清單，從中選擇需要設計出的換熱器結構尺寸，程序轉入EDR模塊中，經過設計模式的計算可以計算出最優(yōu)化的換熱器大小，對換熱器的設計數(shù)據進行圓整，設計余量取120%~150%即可得出換熱器的結構數(shù)據。進行冷凝器的設計時選用管殼式換熱器的模塊進行核算，選擇BEM的換熱器進行設計計算后，轉換為校核模式計算出冷凝器的尺寸為3000×800(L×D)。用相同的方法選擇BKU進行塔釜再沸器設計計算，最后校核計算再沸器尺寸為1500×500(L×D)。冷凝器和再沸器在實際生產中運行良好，冷凝器出口的甲醇溫度在45℃左右，再沸器可將含甲醇污水加熱至沸騰狀態(tài)而保證塔釜中甲醇的含量低于最低要求。
7、結論
1)用精餾塔回收含甲醇的氨肟化廢水是可行的，甲醇的回收率在98%以上，且純度可達到99%。氨肟化廢水中的有機物和甲醇不形成共沸物，甲醇回收的純度較高。
2)采用Aspen模擬甲醇回收的流程不但可以節(jié)約大量設計計算的時間，而且計算的結果與生產實際的數(shù)據比較符合，設計計算準確。(來源：湖南百利工程科技股份有限公司)
