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注解：二甲基甲酰胺（DMF）是一種透明液體。

DMF蒸發(fā)回收蒸發(fā)器：廢水中附有大量DMF溶劑，直接排放會對環(huán)境造成巨大的污染，而且浪費了溶劑，所以可通過對DMF蒸發(fā)回收。由于廢水性質(zhì)不同DMF蒸發(fā)器分有：DMF回收蒸發(fā)器，DMF溶劑回收蒸發(fā)結(jié)晶器。

一、一般而言，濕法合成皮革制造過程中，DMF溶劑溶在水中，作為廢水排出，但這種廢水含有大量DMF等有害物質(zhì)污染環(huán)境，會造成嚴(yán)重公害危及人類的子孫后代和生態(tài)環(huán)境。從另一方面講廢水中大量的DMF是一筆可觀的財富，它直接決定了合成皮革制造整廠的盈虧，所以濕法合成革生產(chǎn)線排出的廢水必須進行DMF回收處理達(dá)到排放水標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。為防止公害，降低成本，DMF回收引起合成皮革業(yè)者的投資興趣。

二、DMF在常溫下呈液態(tài)狀，透明無色，略帶胺嗅對人體有害，與水*互溶。
1、物理性質(zhì)
分子式HCON（CH）
凝固點-61℃
沸點153℃
比重（25°/40°）0.945
蒸汽壓3.7mmHg
蒸發(fā)濕熱（25℃）155.4Kcol/kg、(60℃)147.8Kcol/kg、（149℃）125.4Kcol/kg
吸水濕度（30℃，300hr，50%RH）34%gaiu
分子量73.09
粘度0.802CPS
比熱（20℃液）0.5Kcal/kg℃
引火點（開放）67℃z（閉密）57.7℃
介電常數(shù)（25℃）36.7

二、化學(xué)性質(zhì)
（1）穩(wěn)定性：DMF在大氣壓下153℃以下很穩(wěn)定，純度越高穩(wěn)定性越大，可長期保持無色、中性，如有酸或堿（即使是微量）可促使DMF分解，溫度超過350℃時DMF分解成一氧化碳和二甲胺。
（2）水解性：DMF在水液中，常溫下不會分解，但水加溫會微量水解，如水中含有酸或堿時，DMF會加速水解，分解速率可由下式V表示：
HCON(CH2)2+H2O→NH(CH2)2+HCOOH
DMF+ 水 DMA +FA
V=K（DMA）A.（H2O）B.[xp[C（hcooh）D]
其中A.B.C.D為常數(shù)
[DMA].(H2O).(HCOOH)濃度（mol/l）
水的濃度在60%時,DMF分解速率,溫度對DMF的分解有較大的影響，如:70℃時分解速率為1時
90℃時為3
100℃時為8
130℃時為20
所以,一般在實際運行時均采用負(fù)壓狀態(tài)下蒸餾,并盡量縮短液體的滯留時間,此外,預(yù)先除去原液中的酸堿亦會降低其分解.但雖作了多種努力也難避免有少量的DMF會分解.
(3)絡(luò)含物形成:
DMF會與下列物質(zhì)生成絡(luò)合物
如:S03 P2O2 POcl2 Hcl BF2 NiBr2 Nicl2 Fecl2 CuBr2等金屬鹵化物，這些鹵化物會促進DMF的分解。
（4）DMF與下列物質(zhì)共存時會產(chǎn)生分解
如：金屬鈉、鹵化物、硝酸鎂、硝酸鹽、三乙基鋁、溴化物、等

三、廢水中的水和固形份
待回收的廢水中，除DMF外,還有水和固形份
固形份來自使用水中所含離子化合物及合成皮革制造過程中析出原液中的固體成份。
使用水本身帶來的主要是硫酸鈣、二氧化硅、氧化鎂及其他。
制程中析出物主要是樹脂低聚合體、油劑含浸物、毛棉纖維、染料及界面活性劑等。
這些固形份用通常的過濾方法難以去除，只能與DMF一起，濃縮蒸溜，把DMF除去后予以廢棄，為了盡量減少水中的固形份，應(yīng)使用經(jīng)軟化處理的軟化水。

四、DMF回收方法
根據(jù)對全國各地的調(diào)研，一般合成皮革制造過程所排出的廢水中，DMF濃度很不穩(wěn)定，一般在10～25%之間，而且使用的水也不一樣，廢水中的固形份含量較多，結(jié)合DMF的物性和化性，使用一次蒸溜法弊端較多，為了提高回收DMF的利用價值，防止二次公害的發(fā)生，必須提高DMF的純度，提高DMF的回收率，降低鎦放水中的DMF含量，降低固形份中所帶去DMF量，在日本三菱回收技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計開發(fā)出如下的DMF回收方法
→放流水處理
廢水→脫水濃縮→DMF精制→回收DMF
↓ ↓
固形份處理 蟻酸處理
由此可見DMF回收工程主要包括三大工程1、脫水工程2、固形份處理3、蟻酸處理

1、脫水工程
如上述，一般合成皮革制造過程中排出的廢水，DMF含量均在10～25%左右，在此情況下，常用蒸溜法予以將水分離 即（降膜蒸發(fā)器）。由于水的蒸汽壓遠(yuǎn)較DMF高，（25℃時水：23.7mmHg DMF:3.7mmHg 100℃時水：760mmHg DMF：120mmHg）因此蒸溜分離時，水被蒸發(fā)由塔頂鎦出，而DMF為塔底產(chǎn)品。水的蒸發(fā)潛熱是DMF的3.8倍，因此蒸鎦分離所需熱量均由廢水中的水量多少而定。所以從回收角度考慮，要降低回收運行成本，應(yīng)盡可能提高廢水中的DMF之濃度，但在合成皮革制造過程中由于工藝條件和產(chǎn)品的品質(zhì)所限以及其他原因，廢水的排放濃度不可能再提高，有時為了平穩(wěn)生產(chǎn)，在許多情況下更低的廢水濃度也會排入廢水池，所以廢水池中的DMF濃度也不可能保持一個衡定的濃度值而是一個變動值，為了提高回收DMF的利用價值及防止鎦放水中的二次公害，要求回收DMF純度在99.9%以上，鎦放水的CoD值小于200，為此蒸鎦塔需要相當(dāng)多的段數(shù)，塔的相對高度也就很可觀了，然而合成皮制程的廢水量并非很大，回收量一般多為5t-1.8t/hr的范圍內(nèi)，塔的直徑較小，受到機械結(jié)構(gòu)的（抗彎強度）限制，又不可能制作的很高，其次從能源上考慮，會造成很大的消耗，而且塔底溫度必須增大，又會帶來一系列的弊端，為此有必要將高塔進行分割，即將塔分成雙塔，分兩次蒸鎦。并有效的利用一塔塔頂蒸汽的熱量作為二塔的熱源，可以節(jié)約近一半的熱能。我們設(shè)計的雙塔脫水都是在真空狀態(tài)下操作，可使塔的操作溫度低。這種設(shè)計有六大優(yōu)點：（1）節(jié)約能源；（2）適應(yīng)廢水濃度范圍較寬；（3）更好的抑制DMF分解；（4）塔頂鎦出水中的DMF含量可降低，確保不會造成二次公害；（5）回收率提高；（6）防止設(shè)備腐蝕

2、固形份的處理
盡管在使用水的工藝過程中探取了嚴(yán)格的措施，但廢中的固形份含量還是比較多的，通用的過濾方法不可能濾出，我們采用的是強制蒸發(fā)的方法，將固形經(jīng)兩次蒸發(fā)留在蒸發(fā)器底部并不斷的用循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)加熱蒸發(fā)，以防沉淀，待固定份濃度達(dá)到一定濃度后為了防止設(shè)備及管道的堵塞和附著，熱交換器壁上應(yīng)及時將高濃度的混合液輸送到回收鍋，進一步蒸發(fā)干燥，盡可能把
廢棄物中的DMF蒸出，回到原回收系統(tǒng)，固形物（干燥物）由回收鍋中清出燒掉。
工藝流程如下：
→二次蒸溜脫水
x.a% y.b% ↑
初脫水后的廢水→固形份濃縮→第二次濃縮
y.c%
燒卻←干固形份←干燥←
→原液池
關(guān)鍵技術(shù)要點（1）各段固形份濃度的控制
（2）各段液位和壓力的設(shè)定
（3）加熱器蒸汽壓的變動量控制

3、DMF的精制和蟻酸的處理
廢水經(jīng)二次脫水后的DMF純度可達(dá)到99.7-99.8%，其不純物主要是蟻酸（HCOOH）其次是水分和DMA（二甲胺）但DMF中含有蟻酸或二甲胺都會促使DMF的分解，當(dāng)DMF內(nèi)蟻酸濃度達(dá)到3%時，DMF已失去使用的價值。若欲獲得高純度的DMF必須再予精制。精制DMF的方法有三種：（1）堿中和法；（2）陰陽離子吸附法；（3）蟻酸去除法
加堿中和可以中和部分蟻酸，但堿的作用又會促使DMF的分解，另外酸堿中和又會生成鈉鹽留在DMF中，并且還需增加中和設(shè)備的投資和常年月NaoH的費用（意大利部分廠家的技術(shù)）
陰陽離子吸附，可以使DMF中的酸堿得以去除，提高DMF的純度，但必須有陰陽離子樹脂的反沖再生酸堿處理，污染樹脂的回收處理，增加各種樹脂酸堿成本及一整套設(shè)備的投資，相當(dāng)麻煩。我們采用的是蟻酸去除方法，設(shè)計了蟻酸去除塔，用蒸餾塔將DMF中的蟻酸留在塔底，達(dá)到一定的濃度后定量用泵打入到蟻酸分解塔去分解。
HCOOH→H2O+CO
并定期將剩余下的DMF和分解生成的水抽回原液地，CO排空
技術(shù)要求：蟻分塔供給液除FA外尚有少量的高沸物以及FA和DMF形成共沸物，很難蒸發(fā)和分解，濃度達(dá)到一定程度時應(yīng)及時處理塔底高沸物，主要形成的是MMF（甲酸胺）
即DMF→DMA+CO
DMF+H2O→DMA+FA
DMA+H2O→MMA+CH2OH
MMA+FA→MMF+H2O
本設(shè)計在實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上已考慮到一定解決措施。

五、設(shè)計說明：
1、設(shè)計基準(zhǔn)
操作設(shè)計按24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)
廢水濃度含DMF20%
處理能力含DMF20%時：5-6T/h
回收DMF量4T/h時回收DMF19000Kg/day
6T/h時回收DMF28512Kg/day
回收率99%(保證值)99.23(達(dá)到值)
蟻酸小于50PPm
含水量小于0.05%
排放水CoD值<200
PH值6-9
2、公共系統(tǒng)消耗量<6T/hr>
蒸氣（10kg/cm2）144T/day
軟化水（5kg/cm2）312T/day
冷卻水（5kg/cm2）循環(huán)量3200T/day
電力380VX3￠X50HZ 95.7KW
儀表空氣 露點小于等于-40℃無油無塵干燥氣
7kg/cm2 67NM3/h
3、工程文件（合同生效后提供）
（1）圖紙文件
A工流程圖 F鋼架結(jié)構(gòu)圖
B設(shè)備布置圖 G工程施工規(guī)范
C配管配電圖 H土建地基圖
D儀表配置圖 I生產(chǎn)操作手冊
E控制圖 J分析化驗手冊
2、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備管材（合同生效后十五天內(nèi)提供）
設(shè)備明細(xì) 表
儀表明細(xì)表
電器設(shè)備明細(xì)表
備件明細(xì)表
安裝材料預(yù)算表
六、工藝流程原理圖及設(shè)備目錄（附后）
（1）工藝流程說明 稀硫酸
1、系統(tǒng)方塊圖 ↓
→ 排放水 → 中性水

DMF.99.7% FA<50PPM
廢水 → 脫水 →DMF精制 →回收DMF

↓ ↓
固形份處理 蟻酸處理

2、脫水工程
脫水工程等采用蒸餾法把低佛點的水蒸餾，至排放打到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，處理流程如下：
9<PH<11
→ PH調(diào)整 → 排放水

廢水→ 第二蒸餾塔
→ 蒸餾塔

DMF>25% DMF>26% ↓ DMF>99.7%
→ 固形份處理 → 蟻酸處理

3、固形份處理工程
固形份處理工程系把廢水中之固形份經(jīng)濃縮處理后，所得泥餅再送至焚化爐處理，其處理流程如下：
第二蒸餾塔
→蒸餾塔 廢水 池
DMF>26% ↑
DMF>25% S=0.% DMF+水 DMF>80%
S=0.17% ↓
→ 蒸發(fā)罐 → 干燥鍋 →
S=3—4% 渣子

4、蟻酸處理工程
經(jīng)蒸餾脫水所得高濃度DMF，由于含有微量蟻酸，切于DMF形成共沸物，蟻酸處理工程利用工沸蒸餾法除去DMF中微量之蟻酸，并分解之，其處理流程如下：
DMF>99.9%
蒸餾塔 → DMF儲槽
FA<50PPM → 廢水池
DMF>80%
→ 蟻酸除去塔 → 蟻酸分解塔 →CO
DMF>99.7%

（2）、增加設(shè)備目錄
1、HS-201 蒸餾塔
2、HS-202 一塔回流槽
3、HS-203 一塔回流泵
4、HS-204 一塔真空泵
5、HS-205 一塔再沸器
6、HS-206 一塔循環(huán)泵
7、 HS-210 第二蒸餾塔
8、HS-212 二塔回流槽
9、HS-213 二塔回流泵
10 、HS-214 二塔再沸器
11、HS-215 二塔循環(huán)泵
12、HS-216 二塔真空泵
13、HS-301 蟻除塔
14、HS-302 蟻除塔冷卻器
15、HS-303 蟻除塔回收槽
16、HS-304 蟻除塔回流泵
17、HS-305 蟻除塔真空泵
18、HS-307 蟻除塔載沸器
19、HS-401 分解塔
20、HS-402 分解塔供給泵
21、HS-403 分解塔回流槽
22、HS-504 硫酸槽
23、HS-506 PH控制槽
24、HS-110 回收鍋
25、HS-111 回收鍋冷卻器
26、HS-112 回收鍋接收槽
27、HS-113 回收鍋真空泵
28、HS-211 二塔冷凝器

七、控制設(shè)備及化驗分析儀器
1、配電盤 1面
2、儀表控制盤 1面
3、精密分板天秤 1架
4、恒溫干燥處 1臺
5、屈折計 1-2臺
6、恒溫水槽 1臺
7、分光光度計 1臺
8、卡爾水份測定儀 1臺
9、PH計 1-2臺
10、電導(dǎo)度計1臺