1、第一章 水夾點(diǎn)技術(shù)與用水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化1.1 概述本項(xiàng)目是以 C4 抽余異丁烯為原料生產(chǎn)MMA 和丁基橡膠，此過程中需要大量的工藝用水，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，造成了水資源的浪費(fèi)，而且對環(huán)境產(chǎn)生的嚴(yán)重污染，所以必須要對廢水進(jìn)行凈化處理。如果只是單純的進(jìn)行處理必然會使得處理費(fèi)用提高，因此有必要對工藝用水重復(fù)利用，提高水利用率，提高經(jīng)濟(jì)效益。通過利用水夾點(diǎn)技術(shù)對整個(gè)用水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使水的重復(fù)利用率達(dá)到最大，然后對水進(jìn)行凈化處理，以達(dá)到環(huán)保要求和提高經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目組通過 Water Design絡(luò)。對全廠用水進(jìn)行優(yōu)化，并得到初步優(yōu)化設(shè)計(jì)后網(wǎng)1.2 水夾點(diǎn)技術(shù)水夾點(diǎn)技術(shù)的是使水的回用量和出

2、水中污染物的濃度達(dá)到最大，找出設(shè)計(jì)問題中的瓶頸，出設(shè)計(jì)中的最小用水量。然后通過改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)使水回用量最大化和廢水產(chǎn)生最少。因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中一般為多雜質(zhì)的情況，較為復(fù)雜，但水夾點(diǎn)技術(shù)一般針對于單雜質(zhì)過程，所以對用水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了一些簡要的處理。1.2.1 確定水的約束條件實(shí)際工藝用水的組分很復(fù)雜，為了簡化設(shè)計(jì)，對于單一雜質(zhì)的系統(tǒng)，則選取某一雜質(zhì)為污染物組分，對于多種雜質(zhì)系統(tǒng)，則選定最大限制污水會用的雜質(zhì)為污染組分，并把該系統(tǒng)作為單組分系統(tǒng)處理。1.2.2 操作單元分類把所含雜質(zhì)相同、相似或?qū)﹄s質(zhì)要求不嚴(yán)格單元放在一起，形成一個(gè)用水系統(tǒng)，對該系統(tǒng)進(jìn)行水夾點(diǎn)分析，設(shè)計(jì)出該系統(tǒng)水的最大復(fù)用網(wǎng)絡(luò)。1.3 用水

3、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化1.3.1 工藝用水分析全廠產(chǎn)生的污水主要是生活污水和工藝廢水，生活污水如洗浴污水、沖廁污水、污水等，水中有機(jī)物、懸浮物濃度較高，不宜回收。本廠工業(yè)廢水主要來源于甲醇水洗塔、反應(yīng)器進(jìn)水，共沸精餾塔進(jìn)水及公用工程的冷卻水，冷凝水等，排水量大，污染程度低，因此可進(jìn)行水集成優(yōu)化。整個(gè)系統(tǒng)中，以硬度為基準(zhǔn)，提取污水的極限濃度及過程最小用量，如果全部利用新鮮水為水源則共需水量 1664.91 t/h。全廠用水網(wǎng)絡(luò)信息如表 6-1 所示。表 6-1 全廠用水網(wǎng)絡(luò)信息1.3.2 用水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)利用水夾點(diǎn)技術(shù)，對用水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)地分析，確定用水單元在利用的可能性，同時(shí)確定所需水的最小流率。用水系統(tǒng)的極限

4、復(fù)合曲線與最小供水線的重合點(diǎn)就是所謂的“水夾點(diǎn)”。在水夾點(diǎn)的上方，系統(tǒng)單元的極限進(jìn)口濃度高于夾點(diǎn)濃度，各用水操作不應(yīng)使用新鮮水；在水夾點(diǎn)下方，用水單元的極限出口過程用水流量(t/hr)濃度ppm出口濃度ppm雜質(zhì)負(fù)荷(kg/hr)水洗塔 T05010.50501900.07精餾塔 T06011.921202500.25反應(yīng)器 R06012.01503000.3水洗塔 T03010.421002200.05循環(huán)冷卻水1196.07150300179.41循環(huán)冷凍鹽水45415025045.4蒸汽冷凝水101001500.5濃度低于夾點(diǎn)濃度，各用水單元不應(yīng)排放廢水。最小供水線斜率的倒數(shù)就是系統(tǒng)的最小新鮮水用量。由用水系統(tǒng)夾點(diǎn)分析圖可知夾點(diǎn)位置處水硬度為300ppm，最小用水量為 753.27t/h。用水網(wǎng)絡(luò)的C-M 圖如圖 6-1 所示圖 6-1 用水網(wǎng)絡(luò)的C-M 圖圖 6-2 濃度間隔表廢水的再生再利用是從系統(tǒng)某一單元操作中產(chǎn)生的廢水或多個(gè)單元操作產(chǎn)生廢水的總匯，經(jīng)過全部再生或部分再生后，在對其它單元無不利影響條件下，作為該單元操作的水源，從而大幅度減少新鮮水的需求和廢水處理量。廢水的再生再利用中，夾點(diǎn)處再生可實(shí)現(xiàn)新鮮