CN108218077A - 一种6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种硫化氢去除和吡啶回收的方法。包括以下工艺步骤：在废水中加入双氧水，双氧水的用量为硫离子mol数的2～8倍，进行反应，加固体氢氧化钠调pH至7～10，再进行充分蒸馏，残留物为无机盐和硫磺；馏分加1～4倍的30～60％氢氧化钠溶液脱水分层，下层碱液打入蒸馏釜蒸馏后得到浓碱(30～60％氢氧化钠)，继续下一批套用，上层直接打入精馏塔进行精馏，收集115℃前的馏分与脱硫后的馏分一起再次脱水，收集115℃后的馏分，即得工业吡啶产品。本发明设计合理，工艺简单，可操作性强，工作环境毒害性小，不仅解决了6‑硫鸟嘌呤生产废水的排放问题，还提供了一种吡啶回收率高的方法，该法成本低，回收吡啶含量99％以上，水分不超过0.2％，达到了工业应用标准。

Description

一种6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法
技术领域
本发明属于工业废水的处理技术领域，具体涉及一种从6-硫鸟嘌呤生产废水中去除硫离子并回收吡啶的方法。
背景技术
吡啶是重要的化学工业原料，由于其特殊的化学性质，它易于水混溶，与酸性物质形成盐等，它在医药、农药、香料、橡胶、燃料、日化、食品、饮料、表面活性剂等多个领域的应用十分广泛。
硫化氢俗称“臭蛋气”，为硫的氢化物，一种无色具有腐败臭蛋样气味的剧毒气体，由含硫物质分解而来，属于常见的酸性有害气体的一种。在制造硫酸盐纸浆、人造丝、人造棉、橡胶、二硫化碳等各种硫化物时，常有硫化氢气体排出。在一些化学反应中，含硫化合物不稳定也会分解出硫化氢，硫化氢作为一种常规废气，极易泄露到空气中。
在生产6-硫鸟嘌呤的工艺中，要用到吡啶和五硫化二磷作为原料，因此在生产操作上要产生一定量的含吡啶和硫化氢的废水。这些废水如不处理或处理不当，会造成严重的环境污染，因此必须加以治理，而且不回收吡啶，也会造成原料的浪费，使生产成本大幅提高。因此，我们迫切需要一种简单经济的吡啶回收技术，同时又能有效去除硫化氢。
近些年，硫化氢废气的处理方法主要有吸收法、吸附法、氧化法等。吸收法分为物理溶剂吸收法和化学溶剂吸收法，都需要使用有机溶剂，而且吸收后溶剂中的硫化氢需要继续处理；吸附法分为可再生吸附和不可再生吸附，都需要吸附剂和吸附床，吸附后的硫化氢也需要继续处理；氧化法主要是通过氧化剂将硫化氢氧化成单质硫和硫酸盐等无害物质。
对吡啶的回收，传统的的工艺是采取苯共沸脱水，但是苯易挥发，而且毒性大，对环境危害较大。有文献报道采用盐析和精馏的方式来回收吡啶，但产生大量盐需要再次处理。也有报道采用多次蒸馏和精馏的方法回收，但能耗较高，成本也就相对较高。另外有报道用固碱多次干燥，再精馏，固碱原工艺可以继续回用，所以不会产生二次污染。
本发明针对上述存在的缺陷，设计了一种双氧水直接氧化6-硫鸟嘌呤生产废水，经蒸馏后，再用浓碱脱水，最后精馏，得到工业吡啶产品，该技术得到的吡啶产品吡啶含量99％以上，水分不超过0.2％，达到了6-硫鸟嘌呤生产原料吡啶的品质要求，且不产生环境污染。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种从6-硫鸟嘌呤生产废水中去除硫离子并回收吡啶的方法，该方法通过双氧水直接氧化6-硫鸟嘌呤生产废水，经蒸馏后，再用浓碱脱水，最后精馏，工艺简单，脱硫干净，吡啶回收率高，成本低，而且不产生二次污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
(1)对废水中吡啶和硫离子含量进行测定，在废水中加入双氧水氧化脱硫，双氧水的用量为硫离子摩尔数的2～8倍，进行反应，反应温度为10～60℃，反应结束后，再加固体氢氧化钠调pH至7～10，再进行蒸馏获得脱硫后的馏分。
(2)根据脱硫后馏分的量，加入1～4倍体积的氢氧化钠溶液搅拌1-1.5h，静置分层，上层料液再次精馏，收集115℃后的馏分，获得共轭有吡啶产品。
所述步骤(1)中双氧水的质量分数为30％，步骤(2)中氢氧化钠溶液的质量分数为30-60％。
所述步骤(1)中蒸馏温度为110-120℃。
所述步骤(2)中下层料液去蒸馏，115℃前的前馏分与下一批次的脱硫后的馏分一起再次脱水处理，115℃后的后馏分为水直接排放，釜残得到浓碱，继续下一批套用。
本发明的有益效果是：
本发明设计合理，工艺简单，工作环境毒害性小，硫化氢去除率高，吡啶回收率高，回收吡啶含量99％以上，水分不超过0.2％，达到了6-硫鸟嘌呤生产原料吡啶的品质要求，也达到了工业标准。本发明回收的吡啶成本约10元/kg，比市场价采购价低约10元/kg，大大节约了6-硫鸟嘌呤的生产成本；而且最后副产硫磺，无机盐可作无害固废排放，部分含吡啶水继续套用处理，其余排放水为蒸馏水无毒害，对周边环境基本无污染，节约了环境污染治理费用。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
6-硫鸟嘌呤生产废水中的吡啶主要以盐的形式存在，含量用HPLC检测，硫化氢用碘量法测定。吡啶回收率以产出合格吡啶量与投入废水中吡啶量之比进行计算。
实施例1：
在1000ml反应瓶中投入检测过吡啶和硫化氢含量的6-硫鸟嘌呤生产废水500ml(含吡啶约15％，硫化氢约4％)，滴加30％双氧水180ml，1h滴完，25℃继续搅拌4h，再加片碱全溶至pH7～8，反应结束后，在115℃下蒸馏直至无馏分流出，蒸馏出含水吡啶约620ml。然后加入50％氢氧化钠溶液1200ml搅拌1h，静置分层，下层去115℃蒸馏，前馏分含吡啶下一批继续浓碱脱水，后馏分为蒸馏水可直接排放，上层吡啶液打入精馏塔精馏。
收集完115℃以前的馏分下一批继续浓碱脱水，收集115℃后的馏分，获得含量＞99％、水分＜0.2％的吡啶71g，收率94.67％。
实施例2
在1000ml反应瓶中投入检测过吡啶和硫化氢含量的6-硫鸟嘌呤生产废水500ml(含吡啶约16％，硫化氢约4％)，滴加30％双氧水360ml，1h滴完，25℃继续搅拌4h，再加片碱全溶至pH7～8，反应结束后，在115℃下蒸馏直至无馏分流出，蒸馏出含水吡啶约800ml。然后加入50％氢氧化钠溶液1600ml搅拌1h，静置分层，下层去115℃蒸馏，前馏分含吡啶下一批继续浓碱脱水，后馏分为蒸馏水可直接排放；上层吡啶液打入精馏塔精馏。
收集完115℃以前的馏分下一批继续浓碱脱水，收集115℃后的馏分，获得含量＞99％、水分＜0.2％的吡啶77g，收率96.25％。
实施例3
在1000ml反应瓶中投入检测过吡啶和硫化氢含量的6-硫鸟嘌呤生产废水500ml(含吡啶约14.5％，硫化氢约4％)，滴加30％双氧水360ml，1h滴完，25℃继续搅拌4h，再加片碱全溶至pH7～8，反应结束后，在115℃下蒸馏直至无馏分流出，蒸馏出含水吡啶约800ml。然后加入50％氢氧化钠溶液1600ml搅拌1h，静置分层，下层去115℃蒸馏，前馏分含吡啶下一批继续浓碱脱水，后馏分为蒸馏水可直接排放；上层吡啶液打入精馏塔精馏。
收集完115℃以前的馏分下一批继续浓碱脱水，收集115℃后的馏分，获得含量＞99％、水分＜0.2％的吡啶70g，收率96.55％。

Claims (4)

1.6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
S1：对废水中吡啶和硫离子含量进行测定，在废水中加入双氧水氧化脱硫，双氧水的用量为硫离子摩尔数的2～8倍，进行反应，反应温度为10～60℃，反应结束后，再加固体氢氧化钠调pH至7～10，再进行蒸馏获得脱硫后的馏分；
S2：根据脱硫后馏分的量，加入1～4倍体积的氢氧化钠溶液搅拌1-1.5h，静置分层，上层料液再次精馏，收集115℃后的馏分，获得共轭有吡啶产品。
2.根据权利要求1所述6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法，其特征在于，所述S1中双氧水的质量分数为30％，S2中氢氧化钠溶液的质量分数为30-60％。
3.根据权利要求1所述6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法，其特征在于，所述蒸馏温度为110-120℃。
4.根据权利要求3所述6-硫鸟嘌呤生产废水的处理方法，其特征在于，S2中，下层料液去蒸馏，115℃前的前馏分与下一批次的脱硫后的馏分一起再次脱水处理，115℃后的后馏分为水直接排放，釜残得到浓碱，继续下一批套用。
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