DMF回收工藝資料

二甲基甲酰胺(DMF)C3H7NO73.10無色液體，微臭。熔點-61℃，沸點152.8℃，相對密度0.94，相對密度2.51，飽和蒸氣壓3.46kPa(60℃).閃點58℃，引燃溫度445℃。爆炸極限2.2%-15.2%(V/V)，與水及多數(shù)有機溶劑混溶。33627易燃液體LD50：4000mg/kg(大鼠經(jīng)口)。二甲胺C2H7N45.08無色氣體，臭味。熔點-92.2℃，沸點6.9℃，閃點-17.8℃，飽和蒸汽壓：202.65kPa/10℃，相對密度0.68，相對蒸氣密度1.55，臨界溫度164.5℃，臨界壓力5.31MPa，易溶于水，溶于乙醇、乙醚。21044易燃，強刺激性品LC50：8354mg/m3，6小時(大鼠吸入)甲酸CH2O246.03無色發(fā)煙液體，強烈刺激性酸味。熔點8.2℃，沸點100.8℃，閃點68.9℃，飽和蒸汽壓5.33kPa/24℃，相對密度1.23，相對蒸氣密度1.59，臨界溫度306.8℃，臨界壓力8.63MPa，與水混溶，不溶于烴類，可混溶于醇。81101可燃，強腐蝕性品LD50：1100mg/kg(大鼠經(jīng)口)。一氧化碳CO無色、無臭、無刺激性的氣體。相對分子質(zhì)量為28.01，密度1.25g/l，冰點為-205.1℃，沸點-191.5℃。在水中的溶解度甚低，極難溶于水。與空氣混合爆炸極限為12.5%～74.2%。一氧化碳進入人體之后極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，產(chǎn)生碳氧血紅蛋白，進而使血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合，使人缺氧，嚴重時死亡。水H2O無色無味的透明\t"/subview/2630/_blank"液體，熔點0℃(P0=101.375KPa)，沸點99.975℃(P0=101.375KPa)（民間習(xí)慣稱100℃），密度1g/cm3,10^3kg/m3（t=4℃），比熱容4.186kJ/(kg·℃)/4.2kJ/(kg·℃)。DMF回收工藝DMF廢液來源浸漬工序：浸漬工序產(chǎn)生的廢氣中含有DMF，經(jīng)噴淋收集后，送DMF回收系統(tǒng)。凝固工序：無紡布浸漬用的PU漿料，是由PU樹脂（19～25%）、DMF（～75%）、色漿、助劑（1～5%）組成的。PU樹脂溶于DMF，不溶于水，DMF與水混溶，在凝固槽中加入水后，部分DMF進入水中，色漿和助劑也會有一部分進入水中，使得PU樹脂在PU漿料體系中的濃度增加，PU樹脂在無紡布上實現(xiàn)凝固。水洗工序：在水洗槽中，凝固在無紡布上的PU漿料進一步得到凝固，此時PU漿料體系中DMF濃度不足1%，PU樹脂牢牢的凝固在無紡布的孔隙及表面。干法貼面工序：貼合處干燥環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣中含有DMF，經(jīng)噴淋收集后，送DMF回收系統(tǒng)。印刷工序：印刷干燥環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣中含有DMF，經(jīng)噴淋收集后，送DMF回收系統(tǒng)。DMF廢液成分：①水，②DMF，③色漿，④助劑（消泡劑、有機硅油等），⑤未凝固在無紡布上的PU樹脂，⑥樹脂中的低分子產(chǎn)物，⑦雜質(zhì)及固形份（木質(zhì)粉、碳酸鈣等填料，布毛，機械雜質(zhì)，Ca2+,Mg26+等）。二、反應(yīng)原理濃度約20～30%的DMF廢液經(jīng)過濾、沉降、原液預(yù)熱，一級、二級減壓濃縮脫水、精餾、脫酸、脫胺的五塔三效工藝，可回收得到純度>99%的DMF。DMF回收過程中必須考慮副反應(yīng)，DMF與水遇熱會發(fā)生水解，回收過程中每個環(huán)節(jié)到需要考慮水解產(chǎn)生的甲酸和二甲胺，當(dāng)加熱超過90℃時DMF又會熱分解生成一氧化碳和二甲胺，加熱超過150℃時副產(chǎn)的甲酸也會熱分解成一氧化碳和水。甲酸最終會在精餾塔塔底（>160℃）分解成CO和H2O，因此，自始至終需要考慮的污染成分是水、二甲胺、一氧化碳等。a、DMF水解：b、DMF熱分解：C3H7NOCO+NH(CH3)2c、甲酸分解：HCOOHCO+H2Od、二甲胺中和反應(yīng)：(CH3)2NH+H2SO4(CH3)2NH.H2SO4三、工藝流程簡述⑴過濾、預(yù)熱：用進料泵將貯罐的DMF廢液（濃度約20~30%）送入過濾器，過濾掉雜質(zhì)，再送入預(yù)熱器中預(yù)熱至40℃（采用物料換熱，熱源為脫酸塔的DMF蒸汽）。過濾的雜質(zhì)定期收集后委外處理。⑵一級減壓濃縮脫水：預(yù)熱后的DMF廢液經(jīng)流量表計量送入一級濃縮釜，并由一級濃縮釜自帶的液位調(diào)節(jié)儀確定液位。一級濃縮塔塔底再沸器的熱源為二級濃縮釜的塔頂蒸汽（采用物料換熱），一級濃縮釜的塔內(nèi)溫度約為40~45℃，塔釜壓力約為11.7KPa（～-0.088MPa）。一級濃縮釜塔頂排出的氣相（以二甲胺和水蒸氣為主），經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后進入塔頂水罐。塔頂水罐通過一根細管線與一級濃縮釜相連，并通過水環(huán)真空泵控制、平衡壓力。塔頂水罐的水一部分回流入一級濃縮釜，其余部分送往脫胺塔脫胺。經(jīng)一級濃縮后的濃縮液（DMF含量約35%）送入二級濃縮釜。⑶二級減壓濃縮脫水：二級濃縮塔塔底再沸器的熱源為精餾塔的塔頂蒸汽（采用物料換熱），二級減壓濃縮釜塔內(nèi)溫度約為60~70℃，塔釜壓力約為32.4KPa（～-0.068MPa）。其他與一級濃縮釜相同。經(jīng)二次脫水濃縮后的DMF濃縮液（DMF含量約50%）送入蒸發(fā)器。⑷蒸發(fā)器：DMF進入蒸發(fā)器后，用導(dǎo)熱油加熱，罐內(nèi)溫度100-110℃，蒸汽經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后，重量較輕的濃縮液蒸汽進入精餾塔。較重的濃縮液成分返回蒸發(fā)器，循環(huán)蒸發(fā)，蒸發(fā)器最后的殘液送往殘液蒸發(fā)罐繼續(xù)蒸發(fā)。殘液蒸發(fā)罐產(chǎn)生的蒸汽送入一級減壓濃縮塔的塔底再沸器重新脫水、再沸、蒸發(fā)，殘液罐底的殘渣需人工打開底閥定期排出，委外處理。⑸常壓精餾：來自蒸發(fā)器的濃縮液蒸汽從精餾塔中部進入，精餾塔內(nèi)壓力為常壓，塔釜溫度約為160℃，塔中溫度約為120~130℃，塔頂溫度約為100℃，精餾塔塔底再沸器由導(dǎo)熱油加熱，確保濃縮液循環(huán)濃縮，達到DMF精制目的。塔頂氣相經(jīng)冷凝后，一部分循環(huán)回精餾塔，一部分送往脫胺塔。從精餾塔中部采出DMF濃縮液蒸汽，送往脫酸塔脫酸。⑹減壓脫酸：DMF濃縮液蒸汽進入脫酸塔，塔內(nèi)減壓至30-45KPa（～-0.06MPa），脫酸塔沒有加熱系統(tǒng)，通過減壓，DMF濃縮液實現(xiàn)汽化，塔底溫度為100~115℃，塔頂溫度為95~110℃。DMF氣體上升至脫酸塔塔頂，在脫酸塔上部經(jīng)冷凝器冷卻后，由脫酸塔回流經(jīng)流量計打至脫酸塔塔頂，DMF從脫酸塔塔頂經(jīng)填料向塔底方向回流。回流的DMF濃縮液中的二甲胺被上升的DMF氣體加熱而重新氣化，隨DMF氣體又進入DMF冷凝預(yù)熱器，二甲胺經(jīng)一級脫水塔與冷凝預(yù)熱器間的平衡管被抽至一級減壓濃縮脫水塔；與此同時，回流的DMF濃縮液把上升待采出的DMF氣體中的甲酸氣體冷凝，甲酸液體又流向脫酸塔釜。因此，從脫酸塔中上部采出的DMF液體純度較高，取樣分析純度達到精致要求后，啟動DMF采出泵送入DMF精制罐。脫酸塔底部沒有再沸器，而是通過DMF排液泵送回DMF精餾塔循環(huán)。由于精餾塔塔底溫度高達160℃因此，濃縮液中的甲酸組分已經(jīng)分解成CO和H2O，并隨氣相排出，故實際回收過程中，并不需要單獨使用甲酸分解罐。⑺常壓脫胺：脫胺塔塔底再沸器采用導(dǎo)熱油加熱，脫胺塔在常壓狀態(tài)下工作，塔頂溫度約約為100℃。一級脫水塔、二級脫水塔頂水中二甲胺濃度較低，送入脫胺塔中段；精餾塔的塔頂水中二甲胺濃度較高，送入脫胺塔上段，噴淋而下，脫胺塔中裝有絲網(wǎng)填料，塔頂水中的二甲胺被脫胺塔中上升的蒸汽帶走。除去二甲胺的凈化水集中在脫胺塔塔釜，由脫胺塔排水泵排出，凈化水由循環(huán)水冷卻，送入凈化水罐中備車間使用。脫胺塔塔頂蒸汽經(jīng)塔頂冷凝器冷卻后進入塔頂水罐，塔頂水罐的水一部分回流至脫胺塔，一部分送往減量廢水處理中心處理（可用于中和水解酸化池中的水）。另一種方案是：直接用10%稀硫酸噴淋冷卻脫胺塔蒸汽，得到二