CN103274538A

CN103274538A - 一种对苯二胺生产废水回收与处理系统及方法

Info

Publication number: CN103274538A
Application number: CN2013102379094A
Authority: CN
Inventors: 冯志军; 郭东前; 苟进锋; 邓茂盛; 潘群燕; 孙冰杰
Original assignee: SHAANXI LANSHEN SPECIAL RESIN Co Ltd
Current assignee: SHAANXI LANSHEN SPECIAL RESIN Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明提供了一种对苯二胺生产废水回收与处理系统及方法，对苯二胺生产废水回收与处理系统，包括大孔吸附树脂柱、沉淀池、过滤器、有机溶剂储罐、洗脱液储罐和中间池，沉淀池经过滤器与大孔吸附树脂柱废水进口连通，大孔树脂吸附柱废水出口与中间池连通，有机溶剂储罐与大孔吸附树脂柱洗脱液入口连通，大孔吸附树脂柱洗脱液出口与洗脱液储罐连通；将对苯二胺废水经沉淀、过滤后的无悬浮物的废水通过大孔吸附树脂柱，使对苯二胺吸附在吸附树脂上而无机盐不被吸附，吸附饱和的树脂经有机溶剂洗脱，洗脱下来的溶剂洗脱液经精馏塔回收溶剂，同时得到，对苯二胺，同时过柱液可以进一步回收大苏打，实现了废水治理与资源化利用的统一。

Description

一种对苯二胺生产废水回收与处理系统及方法

技术领域

本发明涉及化工废水处理利用技术，具体涉及一种对苯二胺生产废水回收与处理系统及方法。

背景技术

对苯二胺是最简单的芳香二胺之一，也是一种有广泛应用的中间体，可用于制取偶氮染料，高分子聚合物，也可用于生产毛皮染色剂，橡胶防老剂和照片显影剂，另外，对苯二胺还是常用的检验铁和铜的灵敏试剂。

对苯二胺生产工艺主要是以对硝基苯胺为原料经高温高压胺化，硫化碱还原制得，该法生产对苯二胺要排放大量的废水，由于该废水体系除了含有对苯二胺以外，还含有硫化碱，目前对该类废水的处理利用主要途径是用作生产大苏打的原料，但废水中因为对苯二胺的存在，会对大苏打的品质造成影响，因此要除去废水中的对苯二胺才能使用，目前的做法是使用大量的活性炭除去体系当中的对苯二胺等有机物，使用活性炭可以有效去除废水中的对苯二胺，但是该缺陷是不能回收对苯二胺，活性炭的使用量大，造成生产成本高。

发明内容

本发明目的在于提供一种对苯二胺生产废水回收与处理系统及方法，有效去除废水中的对苯二胺，同时实现对苯二胺的回收利用，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种对苯二胺生产废水回收与处理系统，包括大孔吸附树脂柱、沉淀池、过滤器、有机溶剂储罐、洗脱液储罐和中间池，沉淀池经过滤器与大孔吸附树脂柱废水进口连通，大孔树脂吸附柱废水出口与中间池连通，有机溶剂储罐与大孔吸附树脂柱洗脱液入口连通，大孔吸附树脂柱洗脱液出口与洗脱液储罐连通。

所述洗脱液储罐连接有精馏塔，精馏塔与有机溶剂储罐连通。

所述沉淀池依次连接有板框压滤机和废水缓冲储罐，废水缓冲储罐经过滤器与大孔吸附树脂柱废水进口连通。

本发明的对苯二胺生产废水回收与处理系统，使用时将对苯二胺废水经沉淀池沉淀、过滤器过滤后成为澄清废水，澄清废水通过装有大孔苯乙烯吸附树脂的固定床吸附柱，使对苯二胺吸附在吸附树脂上而无机盐不被吸附，过柱液至中间池后至大苏打车间回收大苏打；吸附饱和的树脂经有机溶剂储罐中的有机溶剂洗脱，洗脱液存储至洗脱液储罐，洗脱液经精馏塔回收有机溶剂和对苯二胺，有效去除废水中的对苯二胺，同时实现对苯二胺的回收利用，降低了生产成本。

一种对苯二胺生产废水回收与处理方法，包括以下步骤：

步骤1.将经过预处理的澄清对苯二胺生产废水通过大孔苯乙烯类吸附树脂进行对苯二胺吸附，过柱液回收提取大苏打；

步骤2.将吸附了对苯二胺的大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的水排干；

步骤3.将经步骤2处理的大孔苯乙烯类吸附树脂用有机溶剂进行脱附再生，收集洗脱液，洗脱液经精馏回收有机溶剂，对精馏后的残液进行冷却，使对苯二胺晶体析出，得到对苯二胺；

步骤4.将步骤3脱附后的大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的有机溶剂排干，排出的洗脱液一并收集返回精馏回收有机溶剂，去除树脂孔道中残留的有机溶剂，大孔苯乙烯类吸附树脂重复使用。

所述步骤1中将对苯二胺废水经过沉淀、过滤处理，得到的澄清生产废水在0～50℃在流速为0.5～3BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂进行对苯二胺吸附，过柱液回收提取大苏打。

所述步骤2中将吸附了对苯二胺的大孔苯乙烯类吸附树脂，用温度小于30℃的水对树脂进行淋洗，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐，然后将大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的水排干。

所述步骤3中脂用2～4BV的有机溶剂进行大孔苯乙烯类吸附树脂脱附再生，脱附流速为0.5～2BV/h。

所述步骤4中将步骤3脱附后的大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的有机溶剂排干，然后，用温度10～40℃的水对树脂进行淋洗，去除树脂孔道中残留的有机溶剂，水洗至溶剂含量小于5%，大孔苯乙烯类吸附树脂重复使用。

所述大孔苯乙烯类吸附树脂为经过傅氏后交联反应合成的树脂，具体为Amberlite XDA-7树脂或LS-106树脂。

所述机溶剂是5～40℃下，能溶解对苯二胺且溶于水的有机溶剂，具体为甲醇、乙醇、丙酮或甲缩醛。

本发明提供的对苯二胺废水的处理系统及方法，将含有对苯二胺的废水通过大孔树脂吸附柱，用有机溶剂来洗脱树脂，使对苯二胺和无机盐分离，将有机溶剂回收，同时得到对苯二胺，树脂吸附后的过柱液用于后续生产大苏打，即除去了废水中的对苯二胺，同时回收重复利用，免去现有技术大量使用的活性炭，节省成本。

本发明的方法处理对苯二胺生产废水，92%以上的对苯二胺被回收，得到纯度大于85%的对苯二胺，同时过柱液可以进一步回收大苏打，实现了废水治理与资源化利用的统一。

附图说明

图1是本发明处理系统的结构示意图。

图2是本发明处理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

参照图1，对苯二胺生产废水回收与处理系统，包括大孔吸附树脂柱1、沉淀池7、过滤器4、有机溶剂储罐2、洗脱液储罐3和中间池8，沉淀池7依次连接有板框压滤机6和废水缓冲储罐5，废水缓冲储罐5经过滤器4与大孔吸附树脂柱1废水进口连通，大孔树脂吸附柱1废水出口与中间池8连通，有机溶剂储罐2与大孔吸附树脂柱1洗脱液入口连通，大孔吸附树脂柱1洗脱液出口与洗脱液储罐3连通，洗脱液储罐3连接有精馏塔9，精馏塔9与有机溶剂储罐连通。

对苯二胺生产废水经沉淀池7沉淀，板框压滤机6、过滤器4过滤后成为澄清废水，澄清废水通过大孔吸附树脂柱1对苯二胺被吸附，吸附有对苯二胺的工业废水经有机溶剂脱附再生，使对苯二胺和无机盐分离，将有机溶剂回收，同时得到对苯二胺，树脂吸附后的过柱液用于后续生产大苏打，即除去了废水中的对苯二胺，同时对苯二胺回收重复利用，节省成本。

如图2所示，以下通过实施例进一步说明本发明的对苯二胺生产废水回收与处理方法。

实施例1:某厂对苯二胺生产废水为黑红色，对苯二胺含量为1.3%，pH为9-10，有异味。

实施步骤如下：

1、将60ml LS-106树脂装入在铁夹固定树脂柱（Φ20ⅹ300mm）内，在0℃下将对苯二胺废水通过板框过滤机、精密过滤器过滤，已经沉淀、过滤的500ml废水以30ml/h（0.5BV/h）的流速通过树脂床层，吸附出水对苯二胺含量降至50ppm以下，出水进入中间池处理后用于后续生产大苏打；

2、用120ml（2BV）约25～30℃水对树脂进行冲洗，去除树脂孔道内残留的对苯二胺及无机盐；

3、将树脂柱放干至液体不在流出后，常温下用120ml（2BV）工业甲醇溶液，以30ml/h(0.5BV/h)的速度对树脂进行洗脱，并全部收集洗脱液，洗脱液经蒸馏无甲醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行冷却，冷却至室温时，邻苯二胺结晶析出，将将残液过滤烘干，得到对苯二胺固体6.9g，含量为89%，综合回收率为94.5%，洗脱液回收返回重复使用；

4、脱附后的树脂经过10～15℃的水洗后，水洗至甲醇含量小于5%，完毕后树脂即可重复使用。

实施例2：

某厂对苯二胺生产废水为黑红色，对苯二胺含量为1.3%，pH为9-10，有异味。

实施步骤如下：

1、将60ml LS-106树脂装入在铁夹固定树脂柱（Φ20ⅹ300mm）内，在50℃下将对苯二胺废水通过板框过滤机，精密过滤器过滤，已经沉淀、过滤的500ml废水以60ml/h（1BV/h）的流速通过树脂床层，吸附出水对苯二胺含量降至50ppm以下，出水进入中间池处理后用于后续生产大苏打；

3、将树脂柱放干至液体不在流出后，常温下用240ml工业甲醇溶液，以120ml/h(2BV/h)的速度对树脂进行洗脱，并全部收集洗脱液，洗脱液经蒸馏无甲醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行冷却，冷却至室温时，邻苯二胺结晶析出，将将残液过滤烘干，得到对苯二胺固体6.9g，含量为89%，综合回收率为94.5%，洗脱液回收返回重复使用；

4、脱附后的树脂经过20～25℃的水洗后，水洗至甲醇含量小于5%，完毕后树脂即可重复使用。

实施例3：

实施步骤如下：

1、将60ml LS-106树脂装入在铁夹固定树脂柱（Φ20ⅹ300mm）内，在25℃下将对苯二胺废水通过板框过滤机，精密过滤器过滤，已经沉淀、过滤的500ml废水以180ml/h（3BV/h）的流速通过树脂床层，吸附出水对苯二胺含量降至100ppm以下，出水进入中间池处理后用于后续生产大苏打；

3、将树脂柱放干至液体不在流出后，常温下用180ml工业甲醇溶液，以60ml/h(1BV/h)的速度对树脂进行洗脱，并全部收集洗脱液，洗脱液经蒸馏无甲醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行冷却，冷却至室温时，邻苯二胺结晶析出，将将残液过滤烘干，得到对苯二胺固体6.9g，含量为89%，综合回收率为94.5%，洗脱液回收返回重复使用；

实施例4：

某厂生产对苯二胺废水为黑红色，对苯二胺含量为1.3%，pH为9-10，有异味。

1、将160L树脂装入容积为180L不锈钢树脂柱中，树脂装入在铁夹固定树脂柱（Φ16ⅹ100cm）内，在室温下将已经过滤的1.2m³废水以160L/h的流速通过树脂床层，吸附出水的对对苯二胺含量降至0.005mg/L以下，吸附出水进一步加工回收大苏打；

2、用350L约10～20℃水对树脂进行冲洗，去除树脂孔道内残留的对苯二胺及无机盐；

3、用压缩空气将树脂柱吹至没液体流出后，用常温下350L的乙醇溶液，以200L/h的速度对树脂进行洗脱，洗脱液经蒸馏无乙醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行冷却，冷却至室温时，邻苯二胺结晶析出，将将残液过滤烘干，得到对苯二胺固体19.0g，含量为85.3%，综合回收率为95.8%；

4、脱附后的树脂经过25～30℃的水洗后，水洗至乙醇含量小于5%，完毕后树脂即可重复使用。

实施例5：

某厂生产对苯二胺废水为黑红色，对苯二胺含量为1.1%，pH为9-10，有异味。步骤同实施例3，但步骤2的废水240L/h通过树脂床层，树脂使用量为0.16m³，处理量为1.6m³,吸附出水对苯二胺含量100ppm以下，以常温下、400L甲缩醛溶液进行洗脱，收集含量400L，回收对苯二胺粗品18.8kg，纯度86.1%，回收率为93.0%。

实施例6：

某厂生产对苯二胺废水为黑红色，对苯二胺含量为1.1%，pH为9-10，有异味，实施步骤如下：

1、将5m³LS-206树脂装入不锈钢吸附柱（Φ1.50ⅹ3.12m）内，在室温下将已经过滤的45m³扑热息痛生产废水以7.5m³/h的流速通过树脂床层，吸附出水对苯二胺小于100ppm，吸附出水用于进一步回收大苏打；

2、用10m³约20～25℃水对树脂进行冲洗，去除树脂孔道内残留的对苯二胺及无机盐；

3、将树脂柱放干至液体不在流出后，用压缩空气吹干，常温下用12m³的丙酮溶液，以5m³/h的速度对树脂进行洗脱，并全部收集洗脱液，洗脱液经过滤回收对苯二胺粗品528.7kg，纯度为88.4%，回收率为94.0%；

4、脱附后的树脂经过25～30℃的水洗后，水洗至丙酮含量小于5%，完毕后树脂即可重复使用。

Claims

1.一种对苯二胺生产废水回收与处理系统，其特征在于：包括大孔吸附树脂柱（1）、沉淀池（7）、过滤器（4）、有机溶剂储罐（2）、洗脱液储罐（3）和中间池（8），沉淀池（7）经过滤器（4）与大孔吸附树脂柱（1）废水进口连通，大孔树脂吸附柱（1）废水出口与中间池（8）连通，有机溶剂储罐（2）与大孔吸附树脂柱（1）洗脱液入口连通，大孔吸附树脂柱（1）洗脱液出口与洗脱液储罐（3）连通。

2.如权利要求1所述的对苯二胺生产废水回收与处理系统，其特征在于：所述洗脱液储罐（3）连接有精馏塔（9），精馏塔（9）与有机溶剂储罐连通。

3.如权利要求1所述的对苯二胺生产废水回收与处理系统，其特征在于：所述沉淀池（7）依次连接有板框压滤机（6）和废水缓冲储罐（5），废水缓冲储罐（5）经过滤器（4）与大孔吸附树脂柱（1）废水进口连通。

4.一种对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述步骤1中将对苯二胺废水经过沉淀、过滤处理，得到的澄清生产废水在0～50℃在流速为0.5～3BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂进行对苯二胺吸附，过柱液回收提取大苏打。

6.如权利要求4所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述步骤2中将吸附了对苯二胺的大孔苯乙烯类吸附树脂，用温度小于30℃的水对树脂进行淋洗，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐，然后将大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的水排干。

7.如权利要求4所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述步骤3中脂用2～4BV的有机溶剂进行大孔苯乙烯类吸附树脂脱附再生，脱附流速为0.5～2BV/h。

8.如权利要求4所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述步骤4中将步骤3脱附后的大孔苯乙烯类吸附树脂内残留的有机溶剂排干，然后，用温度10～40℃的水对树脂进行淋洗，去除树脂孔道中残留的有机溶剂，水洗至溶剂含量小于5%，大孔苯乙烯类吸附树脂重复使用。

9.如权利要求4-8任一项所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述大孔苯乙烯类吸附树脂为经过傅氏后交联反应合成的树脂，具体为Amberlite XDA-7树脂或LS-106树脂。

10.如权利要求4-8任一项所述的对苯二胺生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述机溶剂是5～40℃下，能溶解对苯二胺且溶于水的有机溶剂，具体为甲醇、乙醇、丙酮或甲缩醛。