CN111099712A - 一种使用氧气处理dcc合成过程中产生的硫化碱废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其所采用的技术方案是：反应釜内加入催化剂和废硫化碱后，使用氮气对反应釜内空气进行置换，随后升温至指定温度保温，同时向反应釜内物料鼓入氧气，反应进行一段时间后取样检测废水中的硫化钠的含量，合格后即可。本发明处理后，废水中的硫化物的去除率可达到99.5%以上，产物主要是硫酸钠，以及少量硫代硫酸钠和亚硫酸钠，硫化碱的含量可控制在10mg·L‑1以下。

Description

一种使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，尤其涉及一种一锅法合成三嗪环的方法。
背景技术
N,N’—二环已基碳二亚胺（DCC）是一种很好的低温生化脱水剂，主要用于多肽的人工合成，也用于酸、酐、醛、酮等的合成，还可用于核酸的合成。近几年来DCC销售形势持续增长，产品供不应求。目前DCC合成的方法主要是硫脲氧化法，过程中易产生硫磺，为了除去溶剂中的硫磺，通常采用硫化碱法除去，产生大量硫化碱废水。目前氧化反应中产生的硫化碱废水的主要成分是硫化钠、多硫化钠等，其中硫化碱浓度范围为100±10g·L-1，其目前常用处理方法主要是通过滴加酸与硫化碱反应生成硫化氢，再使用液碱吸收反应生成的硫化氢。该反应生成的硫化氢对职工工作环境存在不利影响，同时反应后的废水酸性较大，对设备存在腐蚀性，后续处理麻烦。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，解决了现有技术硫化氢污染大以及对人身、设备损害大的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，依次包括如下步骤：
（1）向反应器内加入硫化碱废水以及催化剂，使用惰性气体将反应器内空气置换，所述催化剂为氧化铜；
（2）鼓入氧气反应，反应至硫化钠含量达到预定数值。
进一步的，所述步骤（1）中，催化剂的加入量按照每L废水中加入100-150mg；更进一步的，催化剂的加入量按照每L废水中加入130mg；实验证明一定范围内，催化剂的加入量越多，对氧化的催化效率越好，但是催化剂加入量超过130mg/L后，催化效率基本变化不大，因此催化剂的加入量优选为130mg/L。
进一步的，所述步骤（2）中，反应温度控制在25-35℃。
进一步的，所述步骤（2）中，氧气鼓入速率为1-1.5L·min-1。
进一步的，所述步骤（1）中，硫化碱废水中硫化碱的浓度为100±10g·L-1；所述步骤（2）中，氧气鼓入速率在1-1.5L·min-1，反应时间为0.5-1h。
进一步的，所述步骤（1）中，所述惰性气体为氮气。
本发明处理后废水中的硫化物的去除率可达到99.5%以上，产物主要是硫酸钠，以及少量硫代硫酸钠和亚硫酸钠，硫化碱的含量可控制在10mg·L-1以下，极大的消除了硫化物的污染，与现有技术相比，具有以下优点：
1.使用氧气处理硫化碱，原料相对于酸处理来说更易于储存，对设备的要求更小，同时减少了物料伤人的可能，也避免了硫化氢产生的过程。
2.加入催化剂催化氧化过程，既加快了反应进程，也利于回收，避免了在废水中引入其他杂质离子，同时催化剂廉价易得便于储存。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
向1000ml中硫化碱废水（硫化碱含量100g·L-1）中加入氧化铜130mg，温度控制在30℃，装置密闭后，通入氮气置换5min，随后开启排空，搅拌的同时开始鼓入氧气，氧气鼓入速率控制在1.5L·min-1，通氧气60分钟。检测废水中硫化碱含量为3mg·L-1。
实施例2
向1000ml中硫化碱废水（硫化碱含量100g·L-1）中加入氧化铜100mg，温度控制在30℃，装置密闭后，通入氮气置换5min，随后开启排空，搅拌的同时开始鼓入氧气，氧气鼓入速率控制在1L·min-1，通氧气30分钟。检测废水中硫化碱含量为8mg·L-1。
实施例3
向1000ml中硫化碱废水（硫化碱含量100g·L-1）中加入氧化铜130mg，温度控制在25℃，装置密闭后，通入氮气置换5min，随后开启排空，搅拌的同时开始鼓入氧气，氧气鼓入速率控制在1L·min-1，通氧气60分钟。检测废水中硫化碱含量为7mg·L-1。
实施例4
向1000ml中硫化碱废水（硫化碱含量100g·L-1）中加入氧化铜130mg，温度控制在35℃，装置密闭后，通入氮气置换5min，随后开启排空，搅拌的同时开始鼓入氧气，氧气鼓入速率控制在1L·min-1，通氧气45分钟。检测废水中硫化碱含量为5mg·L-1。
实施例5
向1000ml中硫化碱废水（硫化碱含量100g·L-1）中加入氧化铜150mg，温度控制在35℃，装置密闭后，通入氮气置换5min，随后开启排空，搅拌的同时开始鼓入氧气，氧气鼓入速率控制在1L·min-1，通氧气60分钟。检测废水中硫化碱含量为6mg·L-1。
本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
（1）向反应器内加入硫化碱废水以及催化剂，使用惰性气体将反应器内空气置换，所述催化剂为氧化铜；
（2）鼓入氧气反应，反应至硫化钠含量达到预定数值。
2.根据权利要求1所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，催化剂的加入量按照每L废水中加入100-150mg。
3.根据权利要求2所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，催化剂的加入量按照每L废水中加入130mg。
4.根据权利要求1所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，反应温度控制在25-35℃。
5.根据权利要求1所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，氧气鼓入速率为1-1.5L·min-1。
6.根据权利要求3所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，硫化碱废水中硫化碱的浓度为100±10g·L-1；所述步骤（2）中，氧气鼓入速率在1-1.5L·min-1，反应时间为0.5-1h。
7.根据权利要求1所述的使用氧气处理DCC合成过程中产生的硫化碱废水的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述惰性气体为氮气。
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