CN101955274B - 一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法 - Google Patents
一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，属于化学领域。该方法解决了双烯生产过程中产生的酸、铬废水污染的同时，回收醋酸钠、冰醋酸，用于循环生产，并获得可供市场应用的铬盐，并且不再产生新的废水污染。
Description
技术领域
本发明涉及含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，属于化学领域。
背景技术
近年来，铬及其化合物被广泛应用于工业生产中，产生了大量含铬废水。含铬废水中铬的存在形式主要有六价铬和三价铬两种，其中六价铬毒性最强。含铬废水排放后随雨水溶渗，严重污染周围的土壤、河流及地下水源，污染严重。
该方法中所述的含醋酸的含铬废水来源于双烯生产中开环、氧化、水解后环己烷萃取分出的酸水相，其主要成分是：醋酸铬和少量六价铬盐、醋酸钠、醋酸、水以及少量未知结构有机物。
目前生产中，对该含醋酸的含铬废水的常规处理方式都是采用直接浓缩的方式回收醋酸。但是由于该废水含水量高，采用直接浓缩的方式回收醋酸只能达到30％左右，无实际应用价值，且醋酸有较强的腐蚀性，若排放，环境污染又严重。同时该废水浓缩后的残留物由于含大量的铬离子，由于铬的毒性，对环境造成很大的影响。此外，该废水中残留的醋酸钠也无法综合利用。
发明内容
本发明提供了一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，目的是解决双烯生产过程中产生的酸、铬废水污染的同时，回收醋酸钠、冰醋酸，用于循环生产，并获得可供市场应用的铬盐，该过程不再产生新的废水污染。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，其特征在于：主要由以下步骤组成：
(1)、将工业生产产生的含醋酸的含铬废水用乙酸乙酯萃取醋酸及夹带有机物；
所述的萃取方式采用下列两种方式之一：
第一种方式：采用少量多次的方式进行萃取，乙酸乙酯每次用量为废水的三分之一到一倍体积，萃取温度15-50℃，萃取次数3-4次；
第二种方式：采用连续逆流萃取的方式，萃取温度为15-50℃，废水与乙酸乙酯体积流速比为0.5-2；
(2)、萃取后水相用碳酸钠沉降铬盐，碳酸钠以固体粉末或饱和溶液形式加入，20-50℃中和到PH7-8，搅拌30minPH值不变，通过过滤方式分出铬盐，滤液浓缩到过饱和状态冷却结晶，获得醋酸钠，母液浓缩近干，用50-95％乙醇溶解过滤，浓缩到过饱和状态结晶，进一步获得母液中醋酸钠；
(3)、萃取有机相通过蒸馏收集前馏分乙酸乙酯套用萃取，待温度升高到80-90℃以上时收集醋酸，根据收集醋酸含水量，按水与醋酸酐比为1∶1-1.5摩尔比加入醋酸酐，80-90℃保温30min获得冰醋酸，套用生产，蒸馏醋酸后得到的残留液加入少量乙酸乙酯，以少量水萃取夹带铬盐，水相并入下批萃取。
本发明利用乙酸乙酯萃取有机物及醋酸，同时根据乙酸乙酯与水共沸而与醋酸不共沸的原理，通过简单蒸馏方式，分出乙酸乙酯的同时，可除去萃取液中夹带的大量水，从而提高回收醋酸浓度。依据铬碳酸盐不溶于水的特性，通过碳酸钠沉降铬离子，从而达到醋酸钠与铬离子的分离。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下优点和效果：
1、本发明利用乙酸乙酯萃取醋酸，并利用乙酸乙酯与水共沸方式脱水而获得高浓度醋酸，提高了常规回收只能获得30％醋酸的应用价值，同时降低了能耗。
2、本发明利用碳酸钠分离废水中的铬离子和醋酸钠，变废为宝，同时达到了废水零排放的目的。
3、本发明在充分处理双烯生产中的废水的同时获得了可循环使用的冰醋酸、醋酸钠，降低了双烯生产的原料成本，提高了经济效益。
附图说明
说明书附图为一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法
取工业生产产生的含醋酸的含铬废水500ml，搅拌下加入乙酸乙酯250ml，35℃搅拌萃取30min，静置30min，分出乙酸乙酯相，水相继续用乙酸乙酯萃取，如此共反复萃取三次，第三次分出乙酸乙酯颜色几乎为无色，合并乙酸乙酯相，少量水反洗，水相并入上述水相，搅拌下，缓慢滴加饱和碳酸钠水溶液，调PH值到7-8，静置30min，抽滤，干燥，得碳酸铬100g。滤液浓缩结晶并干燥后得到醋酸钠200g。分出的乙酸乙酯相蒸馏，收集温度90℃前馏分为乙酸乙酯，套用萃取，温度上升到90℃以上，收集后馏分为醋酸。残液用少量水洗，萃取乙酸乙酯中夹带的铬，水相并入含铬废水，套用下批处理。测定醋酸含水量，按水与醋酐比1∶1.05摩尔比加入醋酐90℃保温30分钟得冰醋酸。
实施例二：一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法
工业生产产生的含醋酸的含铬废水1000L真空抽入搅拌萃取罐，搅拌下加入乙酸乙酯350L，蒸汽加热控制萃取温度在30℃，搅拌萃取30min，静置30min，分出乙酸乙酯相，水相继续用乙酸乙酯萃取，如此共反复萃取三次，第三次分出乙酸乙酯颜色几乎为无色，合并乙酸乙酯相，注入浓缩罐。水相注入反应罐，搅拌下，由碳酸钠配置罐缓慢滴加饱和碳酸钠水溶液，调PH值到7-8，静置30min，抽滤，得碳酸铬，经干燥后得250kg。滤液浓缩结晶并干燥后得到醋酸钠450kg。分出的乙酸乙酯相蒸馏，收集温度90℃前馏分为乙酸乙酯，套用萃取，温度上升到90℃以上，收集后馏分为醋酸。残液用少量水洗，萃取乙酸乙酯中夹带的铬，水相并入含铬废水，套用下批处理。测定醋酸含水量，按水与醋酐比1∶1.05摩尔比加入醋酐90℃保温30分钟得冰醋酸。
Claims (2)
1.一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，其特征在于：主要由以下步骤组成：
(1)、将工业生产产生的含醋酸的含铬废水用乙酸乙酯萃取醋酸及夹带有机物；
所述的萃取方式采用下列两种方式之一：
第一种方式：采用少量多次的方式进行萃取，乙酸乙酯每次用量为废水的三分之一到一倍体积，萃取温度15-50℃，萃取次数3-4次；
第二种方式：采用连续逆流萃取的方式，萃取温度为15-50℃，废水与乙酸乙酯体积流速比为0.5-2；
(2)、萃取后水相用碳酸钠沉降铬盐，碳酸钠以固体粉末或饱和溶液形式加入，20-50℃中和到pH7-8，搅拌30min pH值维持不变，通过过滤方式分出铬盐，滤液浓缩到过饱和状态冷却结晶，获得醋酸钠，母液浓缩近干，用50-95％乙醇溶解过滤，浓缩到过饱和状态结晶，进一步获得母液中醋酸钠；
(3)、萃取有机相通过蒸馏收集前馏分乙酸乙酯套用萃取，待温度升高到80-90℃以上时收集醋酸，根据收集醋酸含水量，按水与醋酸酐比为1∶1-1.5摩尔比加入醋酸酐，80-90℃保温30min获得冰醋酸，套用生产，蒸馏醋酸后得到的残留液加入少量乙酸乙酯，以少量水萃取夹带铬盐，水相并入下批萃取。
2.根据权利要求1所述一种含醋酸的含铬废水的治理和资源回收方法，其特征在于：该含醋酸的含铬废水来源于双烯生产，其铬酐氧化、水解后，环己烷萃取，分出的含醋酸的含铬废水。
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