CN101445304B - 处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，向嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水中加入酸性处理剂并升温至90℃～120℃进行回流而除臭和脱色；废水中的挥发性气体和回流中产生的气体由碱性溶液吸收而除臭。用间歇精馏法回收废水中的甲醇。将剩余残液升温至进行100℃～150℃进行蒸发，然后将剩余残液在搅拌下自然冷却至析出溴化钠晶体。用氧化剂氧化滤液，氧化温度为50℃～80℃。将体系冷却至10℃～40℃，用有机萃取剂萃取体系中的溴，得到含溴的有机相萃取溶液。本发明的方法解决了嗪草酮生产中甲基化废水的处理，降低了环境污染和生产成本，溴的回收率可达93％以上，具有良好的实用价值，简单可行。

Description

处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法。
背景技术
嗪草酮是一种高效的除草剂，其合成的最后一步为甲基化反应，该反应产生的废水颜色深且臭味重，其中含有较多的甲醇和溴化钠。由于废水臭味重，无法蒸馏回收其中的甲醇；而如果废水直接以生物法无害化处理，则其中的溴化钠对菌类寿命影响很大；直接排放废水更会污染环境，还会造成了原料的极大浪费。因此，有效除去该废水的臭味，不仅可以回收其中的甲醇和价值更高的溴资源以降低生产成本，对环境保护也有积极的作用。
目前尚未发现有关嗪草酮合成过程中甲基化反应产生的废水处理的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，具有以下步骤：①向嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水中加入酸性处理剂并升温至90℃～120℃进行回流而除臭和脱色；废水中的挥发性气体和回流中产生的气体由碱性溶液吸收而除臭。②用间歇精馏法回收步骤①处理过的废水中的甲醇。③将步骤②经过回流的剩余残液升温至进行100℃～150℃进行蒸发，然后将剩余残液在搅拌下自然冷却至析出溴化钠晶体。④用氧化剂氧化步骤③得到的滤液，氧化温度为50℃～80℃。⑤将步骤④得到的整个体系冷却至10℃～40℃，用有机萃取剂萃取体系中的溴，得到含溴的有机相萃取溶液。
上述步骤①中还包括脱色不完全时加入活性炭并升温至100℃～130℃进一步脱色的处理。上述步骤①中所述的酸性处理剂为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠或者磷酸二氢钾；酸性处理剂的重量为废水重量的1％～10％。上述步骤①中所述的碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液、Na2CO3溶液或者K2CO3溶液。
上述步骤③中还包括在析出的溴化钠晶体颜色较深时用甲醇润洗的处理。上述步骤③中蒸发出的水分重量为水分总重量的70％～95％。上述步骤③中析出的溴化钠重量为溴化钠总重量的70％～90％。
上述步骤④中所述的氧化剂为次氯酸、次氯酸钠、氯气或者硫酸-双氧水体系。
上述步骤⑤中所述的有机萃取剂为二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的一种或者两种。
本发明具有的积极效果：本发明的方法先用酸性处理剂、再用碱性溶液除去废水的臭味，再以精馏法回收甲醇，然后通过浓缩结晶和氧化-萃取两步法回收废水中的溴。溴的回收率可达93％以上，解决了嗪草酮生产中甲基化废水的处理，降低了环境污染，还大大降低了生产成本，具有良好的实用价值，简单可行。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法具有以下步骤：
①在500ml的三口瓶上装有回流管，在回流管的出口处连接有气体吸收装置。气体吸收装置包括依次相连通的玻璃管和倒置漏斗，还包括烧杯，烧杯中加有浓度为10wt％的NaOH溶液。向三口瓶中加入350g嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水，搅拌下加入浓度为98wt％的硫酸4mL，然后升温至105℃进行回流而除臭和脱色。废水在受热中所产生和挥发的气体经过回流管后，经过玻璃管和漏斗后而被烧杯中的NaOH溶液吸收而被除去臭味。
持续回流1.5小时，回流过程中废水颜色由棕色逐渐变为淡紫色，此时废水颜色仍然较深，再加入1g的活性炭，搅拌下升温至105℃，继续搅拌直至废水颜色逐渐变为几乎无色为止，然后对体系进行过滤而得到无色溶液。回流中，烧杯中的NaOH溶液颜色变为微黄，并有黄色物质析出。
②将所得到的滤液放入装有填料塔的另一个500ml的三口瓶中，用间歇精馏的方法回收滤液中的甲醇；获得甲醇24ml。精馏过程中的回流比为4～10，通过调节回流比而控制塔顶温度为65℃～66℃。
③将步骤②中经过回流的剩余残液升温至140℃蒸发除去240ml的水，然后将剩余残液在搅拌下自然冷却至环境温度(通常为5℃～35℃)，过滤得25.2g无色至淡黄色的溴化钠晶体(若颜色较深，可以用少量甲醇润洗)。
④向步骤③所得到的滤液中加入0.5ml的浓硫酸，然后在1小时内滴加50ml浓度为30wt％的双氧水，构成硫酸-双氧水氧化体系进行废水氧化，并控制温度为50℃。
⑤步骤④的氧化完成后，将整个体系冷却至20℃，然后用20ml的四氯化碳分四次萃取，合并萃取液后得到含3.4g溴的四氯化碳溶液。溴的总回收率为93.7％。
(实施例2～实施例4)
各实施例的处理方法与实施例1基本相同，不同之处见表1。
(实施例5)
本实施例的处理方法与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤①中，回流1.5小时过程中，三口瓶中的废水颜色由棕色逐渐变为淡紫色，然后逐渐变为几乎无色，则该步骤不需要加入活性炭，直接进行步骤②。步骤②中直接将三口瓶上的回流管拆除，然后装上填料塔，然后用间歇精馏的方法回收废水中的甲醇。其余不同见表1。
表1
Figure G2008101883209D00031

Claims (9)

1.一种处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于具有以下步骤：
①向嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水中加入酸性处理剂并升温至90℃～120℃进行回流而除臭和脱色；废水中的挥发性气体和回流中产生的气体由碱性溶液吸收而除臭；
②用间歇精馏法回收步骤①处理过的废水中的甲醇；通过调节精馏过程中的回流比控制反应温度为65℃～66℃；
③将步骤②经过回流的剩余残液升温至进行100℃～150℃进行蒸发，然后将蒸发后的剩余残液在搅拌下自然冷却至环境温度，过滤得无色至淡黄色的溴化钠晶体；
④用氧化剂氧化步骤③得到的滤液，氧化温度为50℃～80℃；
⑤将步骤④得到的整个体系冷却至10℃～40℃，用有机萃取剂萃取体系中的溴，得到含溴的有机相萃取溶液。
2.根据权利要求1所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤①中还包括脱色不完全时加入活性炭并升温至100℃～130℃进一步脱色的处理。
3.根据权利要求1所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤③中还包括在析出的溴化钠晶体颜色较深时用甲醇润洗的处理。
4.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤①中所述的酸性处理剂为硫酸、盐酸、磷酸、硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸二氢钠或者磷酸二氢钾；酸性处理剂的重量为废水重量的1％～10％。
5.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤①中所述的碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液、Na2CO3溶液或者K2CO3溶液。
6.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤③中蒸发出的水分重量为水分总重量的70％～95％。
7.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤③中析出的溴化钠重量为溴化钠总重量的70％～90％。
8.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤④中所述的氧化剂为次氯酸、次氯酸钠、氯气或者硫酸-双氧水体系。
9.根据权利要求1至3之一所述的处理嗪草酮合成中甲基化反应产生的废水的方法，其特征在于：步骤⑤中所述的有机萃取剂为二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的一种或者两种。
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