电解法制备对氨基苯酚工艺中废水的处理方法 【技术领域】
本发明涉及一种废水的处理方法,具体地说,涉及一种用电解法制备对氨基苯酚工艺中产生废水的处理方法。背景技术
电解法制备对氨基苯酚工艺中所产生的废水主要含有(NH4)2SO4,约13~18(wt)%;对氨基苯酚(PAP),约1.3g/l;其PH=6.9~7.1,比重为1.12。每生产1吨PAP约产生13吨废水,如将其直接排放,不仅污染环境,而且造成(NH4)2SO4和PAP的损失。
目前,关于这类废水的处理方法,只见专利文献CN1168865A中所报道的方法,该处理方法虽考虑到对(NH4)2SO4和PAP回收处理,但其整个处理工艺流程在合理性和经济性方面尚存不足。因此,如何更合理和更经济地处理电解法制备对氨基苯酚工艺中所产生的废水成为本发明的目的。发明内容
本发明提供一种电解法制备对氨基苯酚工艺中废水的零排放处理方法。
技术方案:
本发明所述的废水零排放处理方法包括如下步骤:
(1)将电解法制备对氨基苯酚工艺中产生的,含有(NH4)2SO4和PAP的废水流入装有果壳活性炭的吸附柱进行吸附,其中:所说的废水在吸附柱中的线速度为0.15-0.3m/s,吸附温度为55~60℃,所说的果壳活性炭颗粒为8~20目,吸附柱的工作段长度为0.7m。
(2)将经步骤(1)吸附所的液体进行蒸发浓缩得浓缩液,该浓缩液经过滤、干燥后得硫酸铵,而滤液回流至活性炭吸附柱进口重复步骤(1),其回流比以0.2~0.3为宜,(所说的回流比为浓缩液体积流量与进入蒸发器地料液体积流量之比)蒸发浓缩得到的水与硫酸配制成18(wt)%硫酸溶液,或作为电解液进入电解槽,或作为洗脱剂进入步骤(1)所说的活性炭吸附柱对活性炭进行再生,活性炭再生所得的脱附液进入电解槽参与电解反应,所说的活性炭进行再生优选浸取法,每次浸取时间至少5小时,优选5-5.5小时,温度为80℃。本发明所述的废水处理方法具有如下优点:
(1)蒸发浓缩时,既回收得到了工业级硫酸铵,又可将蒸发所得的水作为配制电解液或脱附剂(18(wt)%硫酸溶液)所需的用水,实现水的循环使用。
(2)本发明所述的处理方法中除(NH4)2SO4及时排除系统外,其它物料均实现封闭循环,实现了零排放,(NH4)2SO4的回收率大于98%,因此,本发明无论在流程设计的合理性,还是在系统运行经济性方面均优于现有技术,是一种对环境友好的废水处理方法。附图说明图1为本发明所述的废水处理方法的流程示意图。具体实施方法
以下结合实施例对本发明的方法作进一步阐述,但其并不限制本发明的保护范围:
实施例1
1.取废水65L,淡黄色,PH=7.0,比重1.12,此批废水系由6.25kg硝基苯和6.8kg硫酸以及适量的水参与电解反应,经处理纯化分离PAP后而来。
2.经果壳活性炭(1kg,3级,每级1m)吸附柱吸附PAP后,溶液呈无色透明,比重1.12,PH=7.0,按吸附原料液PAP进口浓度1.3g/L计,实际吸附液PAP出口浓度小于10-4g/L,PAP吸附率大于99%。
3.将上述液体送入双效蒸发器,蒸发处理。蒸发浓缩时得到的蒸汽冷凝水53L(有蒸馏装置的冷凝管收集),经高压液相色谱分析,苯胺含量<1~2ppm、硝基苯含量<1ppm,将此蒸发冷凝水用作配制18%硫酸水溶液,参加电解反应,不影响电解效果。
4.蒸发浓缩无色吸附液至12L,冷却结晶,离心过滤、烘干,得纯净白色(NH4)2SO44.47kg。从母液中进一步处理得纯白色(NH4)2SO44.6kg。共回收(NH4)2SO49.07kg。
5.(NH4)2SO4的回收率和质量
(2)回收(NH4)2SO4的质量检查结果,达国标二级品。 指标名称 回收(NH4)2SO4 GB535-83,二级品 N含量(以干基 计),% 20.87 ≥20.8 H2O含量,% 0.098 ≤1.0 游离酸(H2SO4)含 量,% 0.0203 ≤0.20 有机物(PAP)含 量,% 0.05 ≤0.1
6.取第2级1m果壳活性炭吸附柱用18%H2SO4250ml水溶液脱附,脱附温度80℃,采用浸取方法,浸取时间5hr,浸取3次,浸取液共700ml,分析PAP浓度为39.4g/l。吸附柱用蒸发水洗涤至中性,洗涤液和浸取液一并去电解槽参与反应。再生后的活性炭柱重新吸附废水,活性炭再生率约83%。活性炭循环利用3次后去焚烧处理。
实施例2
重复实施例一的第1项,将1kg果壳活性炭等分5份,在搅拌釜中错流吸附,5级错流吸附后PAP浓度为0.24g/l,在此情况下吸附液按实例1中3-5步方法处理,回收所得的(NH4)2SO4质量达不到工业纯要求,其有机物含量>0.1%,(NH4)2SO4的颜色起初是白色,1天之后呈微棕红,几天之后越来越深。
实施例3
重复实施例一的第1至第5项,但第6步活性炭再生,采用18%H2SO4水溶液连续慢速流经活性炭吸附柱脱附、采取浸取方法脱附且浸取时间<5hr,其它条件均不在实例1中第6步操作条件范围。事实证明此时活性炭的再生率<70%,且无法循环使用。