CN106865851A - 染料中间体例如2‑萘酚生产废水处理与资源化利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，染料中间体生产废水包括中和工序产生的中和废水，所述方法包括（1）、MVR蒸发浓缩：调节中和废水的pH到7.5~9，进行MVR蒸发浓缩，得到蒸发冷凝清水和高盐、高浓度浓缩废水，其中蒸发冷凝清水回用于生产；（2）、喷雾氧化塔氧化干燥：将步骤（1）所得高盐、高浓度浓缩废水通过喷雾氧化塔氧化干燥，使有机物高温氧化分解除去，并将盐喷雾造粒得硫酸钠。本发明废水处理方法简单，能彻底解决染料中间体废水难于治理的问题，并能大幅降低处理成本，极大利用资源，减小环境污染。

Description

染料中间体例如2-萘酚生产废水处理与资源化利用的方法
技术领域
本发明涉及染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，特别是2-萘酚生产废水处理与资源化利用方法。
背景技术
染料中间体特别是萘系中间体例如2-萘酚，H酸，γ酸，J酸等在其生产过程中都涉及到磺酸中和工序，该工序会产生大量的废水，该废水特点为高含盐、高COD，处理难度大，工艺复杂，占用设备多，耗能大，成本高。以2-萘酚为例，2-萘酚是一种重要的染料中间体，可用作制造苯胺染料工业中的各种中间体，制造橡胶工业的防老剂，制造晒盐工业用的蒸发促进剂，以及用作颜料、油漆和棉织品的冰染染料等。传统2-萘酚的制备方法是：精萘经磺化、中和、碱熔、酸化制得2-萘酚，合成路线如下：
在上述的中和工序中会产生大量的废水，该废水特点为高含盐、高COD，该废水中含有质量分数为3～5％的亚硫酸钠、7～9％的硫酸钠和2～4％的2-萘磺酸钠，处理难度大，工艺复杂，占用设备多，耗能大，成本高。
CN201510760019.0公开了一种2-萘酚废水处理工艺，将废水的pH值调节到中性，然后进行MVR水处理工序进行蒸发浓缩，经蒸发冷凝后的清水回至车间再利用；废水浓缩后进行降温，结晶析出2-萘磺酸钠后进行分离，所得滤液进入冷冻除盐工序进行冷却再处理，无机盐结晶析出，将含有晶体的浓缩液进行分离，得到无机盐并进行干燥；冷冻除盐后的清液回至MVR水处理工序进行再次循环浓缩。该工艺有如下缺点：
①工艺繁琐，尤其是结晶分离2-萘磺酸钠、无机盐工序；
②所得无机盐含有硫酸钠，亚硫酸钠及2-萘磺酸钠等有机物，不能商品化，导致大量固废产生，处理成本大；
③高浓度有机废水通过MVR循环浓缩富集，不能彻底进行无害化处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、能耗低、极大回收利用资源、能彻底处理染料中间体例如2-萘酚生产过程中中和工序所产生的废水的处理方法。
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，所述染料中间体生产包括中和工序，所述染料中间体生产废水包括所述中和工序产生的中和废水，所述方法包括对中和废水进行如下步骤处理：
(1)、MVR蒸发浓缩：调节所述中和废水的pH到7.5～9，进行MVR蒸发浓缩，得到蒸发冷凝清水和高盐、高浓度浓缩废水，其中蒸发冷凝清水回用于生产；
(2)、喷雾氧化塔氧化干燥：将步骤(1)所得高盐、高浓度浓缩废水通过喷雾氧化塔氧化干燥，使有机物高温氧化分解除去，并将盐喷雾造粒得硫酸钠。
根据本发明，所述染料中间体优选为萘系中间体，具体例如2-萘酚，H酸，γ酸或J酸等。
根据本发明的一个具体优选方面，所述染料中间体为2-萘酚，所述中和废水中含有3～5wt％的亚硫酸钠、7～9wt％的硫酸钠和2～4wt％的2-萘磺酸钠，所述方法还特别包括在所述步骤(1)之前对中和废水进行酸化分离步骤：用硫酸将废水pH值调节到2～4，抽真空至压力为200～400毫米汞柱，加热至70～90℃，搅拌反应至无二氧化硫气体产生，生成的二氧化硫气体回用于2-萘酚生产的酸析工序中。进一步地，所述生产废水还包括2-萘酚生产过程中酸析工序所产生的滤液，所述方法还包括将所述滤液回用于中和工序。优选地，酸化分离步骤中，用硫酸将废水的pH值调节到2.5～3，抽真空至压力250～300毫米汞柱，加热至80～90℃。
进一步地，步骤(1)中，浓缩至高盐、高浓度有机物废水中盐分质量浓度为40～54％。
优选地，步骤(1)中将废水的pH值调节到7.5～8。
优选地，步骤(2)中，将浓缩废水依次经过预浓缩段、固化段、高温炭化段、氧化段处理，其中氧化段温度≥1100℃。
本发明还涉及一种2-萘酚的生产方法，其以萘为原料，包括依次进行的磺化工序、中和工序、碱熔工序和酸析工序，所述生产方法还包括对中和工序产生的中和废水进行处理的废水处理工序，该废水处理工序按照本发明上述的废水处理与资源化利用方法来进行。
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明染料中间体生产中的中和废水的处理方法简单，能彻底解决染料中间体废水难于治理的问题，并能大幅降低染料中间体处理成本(相对于CN201510760019.0专利而言，工艺成本可降低约40％～50％)，极大地利用资源，减小对环境的污染。
本发明所提供的2-萘酚生产中和废水的处理方法，通过对MVR蒸发浓缩之前进行特定的酸化分离以及控制MVR蒸发浓缩后的喷雾氧化干燥温度和浓度等条件，可以最大化降低成本，相对于CN201510760019.0专利而言，工艺成本可降低约50％，所获得的硫酸钠(Na2SO4)质量分数≥99.3％，水中不溶物质量分数≤0.05，白度(R457)≥85％，达到优等品标准。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1
一种2-萘酚生产中中和废水的处理方法，中和废水中含有约3～5wt％的亚硫酸钠、约7～9wt％的硫酸钠和约2～4wt％的2-萘磺酸钠，COD为44000mg/L。
对该废水的处理方法包括：
(1)、酸化分离：用硫酸将废水的pH值调节到2.5～3，抽真空至250～300毫米汞柱，加热至80～90℃，搅拌反应至无二氧化硫气体产生，生成的二氧化硫气体回用于2-萘酚生产过程酸析工序；
(2)、MVR蒸发浓缩：将酸化分离后废水的pH值调节到7.5～8，进行MVR蒸发浓缩，得到蒸发冷凝清水和盐分约50％的高盐、高浓度有机废水，其中蒸发冷凝清水(COD≤300mg/L)回用于生产；
(3)、喷雾氧化塔氧化干燥：步骤(2)所得高盐、高浓度有机废水经喷雾氧化塔氧化干燥，具体依次经过预浓缩段、固化段、高温炭化段、氧化段处理，其中控制氧化段温度≥1100℃，经过该处理后，有机物高温氧化分解为二氧化碳、氮气、水等小分子，将盐喷雾造粒得硫酸钠，喷雾氧化后的冷凝水COD≤80mg/L。
实施例2
一种J酸生产中水解废水的处理方法，水解废水中含有硫酸500～550g/L，硫酸钠约50～100g/L，CODcr为35000mg/L左右。
对该废水的处理方法包括：
(1)、MVR蒸发浓缩：将废水pH值用液碱调节到7.5～8，进行MVR蒸发浓缩，得到蒸发冷凝清水和盐分约50％的高盐、高浓度有机废水，蒸发冷凝清水COD≤300mg/L，回用于生产；
(2)、喷雾氧化塔氧化干燥：高盐、高浓度有机废水经喷雾氧化塔氧化干燥，具体依次经过预浓缩段、固化段、高温炭化段、氧化段处理，其中氧化段温度≥1100℃，经过该处理后，有机物高温氧化分解为二氧化碳、氮气、水等小分子，盐喷雾造粒得硫酸钠，喷雾氧化冷凝水COD≤80mg/L，相对原处理工艺(CN201510760019.0)成本降低约40％。
对比例1
一种2-萘酚生产中中和废水的处理方法，中和废水中含有约3～5wt％的亚硫酸钠、约7～9wt％的硫酸钠和约2～4wt％的2-萘磺酸钠，COD为44000mg/L。
(1)将废水的pH值调节到6.8～7.2，然后进行MVR水处理工序进行蒸发浓缩，经蒸发冷凝后的清水回至车间再利用；
(2)废水浓缩至60％后进入冷却工序进行冷却降温，将浓缩液温度降到40～50℃，使得2-萘磺酸钠处于过饱和状态，结晶析出2-萘磺酸钠，将含有晶体的浓缩液采用压滤机进行分离，得到2-萘磺酸钠，回到车间作为原料进行使用；
(3)将所得滤液进入冷冻盐工序进行冷却再处理，除去2-萘磺酸钠的浓缩液中含有亚硫酸钠、硫酸钠无机盐，降温无机盐析出，将含有晶体的浓缩液采用离心机进行分离，得到无机盐并进行干燥，该无机盐含有硫酸钠，亚硫酸钠及2-萘磺酸钠等有机物，不能商品化，实际导致大量固废产生；
(4)冷冻除盐后的清液回至MVR水处理工序进行再次循环浓缩。
实验表明：对于同样的废水，按照实施例1的处理方法能够相对对比例1的方法降低约50％左右(实施地区为本公司所在地即内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗蒙西镇)。
以上尽管参照本发明的多个实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内；具体而言，在前述公开以及权利要求的范围之内，本领域技术人员可以在步骤和/或者条件组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，所述染料中间体生产包括中和工序，所述染料中间体生产废水包括所述中和工序产生的中和废水，其特征在于：所述方法包括对所述中和废水进行如下步骤处理：
（1）、MVR蒸发浓缩：调节所述中和废水的pH到7.5~9，进行MVR蒸发浓缩，得到蒸发冷凝清水和高盐、高浓度浓缩废水，其中蒸发冷凝清水回用于生产；
（2）、喷雾氧化塔氧化干燥：将步骤（1）所得高盐、高浓度浓缩废水通过喷雾氧化塔氧化干燥，使有机物高温氧化分解除去，并将盐喷雾造粒得硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，所述染料中间体为萘系中间体。
3.根据权利要求2所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，所述染料中间体为2-萘酚，H酸，γ酸或J酸。
4.根据权利要求1所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，所述染料中间体为2-萘酚，所述中和废水中含有3~5wt%的亚硫酸钠、7~9wt%的硫酸钠和2~4wt%的2-萘磺酸钠，所述方法还包括在所述步骤（1）之前对中和废水进行酸化分离步骤：用硫酸将废水pH值调节到2~4，抽真空至压力为200~400毫米汞柱，加热至70~90℃，搅拌反应至无二氧化硫气体产生，生成的二氧化硫气体回用于2-萘酚生产的酸析工序中。
5.根据权利要求4所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，所述生产废水还包括2-萘酚生产过程中酸析工序所产生的滤液，所述方法还包括将所述滤液回用于所述中和工序。
6.根据权利要求4所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，所述酸化分离步骤中，用硫酸将废水的pH值调节到2.5~3，抽真空至压力250~300毫米汞柱，加热至80~90℃。
7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中，浓缩至所述高盐、高浓度有机物废水中盐分的质量浓度为40~54%。
8.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中将废水的pH值调节到7.5~8。
9.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的染料中间体生产废水处理与资源化利用方法，其特征在于，步骤（2）中，将浓缩废水依次经过预浓缩段、固化段、高温炭化段、氧化段处理，其中氧化段温度≥1100℃。
10.一种2-萘酚的生产方法，其以萘为原料，包括依次进行的磺化工序、中和工序、碱熔工序和酸析工序，所述生产方法还包括对中和工序产生的中和废水进行处理的废水处理工序，其特征在于，所述废水处理工序按照权利要求4至9中任一项权利要求所述的方法来进行。
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