CN114230072A - 一种高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，本发明采用浓硫酸或盐酸水溶液对丙烯酸酯单体生产中产生的废水进行酸置换处理，用正丁醇、异丙醚、二乙二醇二丁醚中的一种或几种作为萃取剂，萃取被置换出来的丙烯酸，通过冷冻或者精馏使得丙烯酸能够得到重复利用，同时大大降低了废水中的COD，该方法不仅满足了日益提高的环保要求，同时丙烯酸的回收利用率高，具有很高的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有高效、高经济价值的丙烯酸酯单体废水的处理方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，人民生活水平越来越高，人们对绿色健康生活不断追求，以及现在越来越严苛的环保法规，对涂料的发展提出了越来越高的要求。低VOC排放越来越成为涂料行业的研究重点，这使得传统涂料的应用受到越来越多的限制，更多的企业转型向光固化涂料方向发展，使得我国光固化涂料最近几年得到了迅猛、蓬勃的发展。
UV固化技术具有能耗低、挥发份少、无污染、成膜速度快、涂膜质量高等优点，成为新一代绿色技术。但是，在UV涂料里面，丙烯酸酯单体占了相当大的比重，约20～50％，丙烯酸酯单体不仅能够调节UV涂料的粘度，还能增加UV涂料性能。但是，丙烯酸酯单体在生产中会产生大量高COD的废水，平均每生产1吨丙烯酸酯单体，就会产生1.1～1.5吨的废水，废水的平均COD约为15～30万mg/L。废水的组成包括：催化剂、阻聚剂、丙烯酸钠、丙烯酸聚合物和单体聚合物，成分复杂，不稳定，导致废水的处理成为一个行业痛点。
部分企业选择将废水浓缩后焚烧，但由于里面含大量的钠盐，导致焚烧难度增加，同时硫含量较高，也会使得焚烧难度加大，导致这种处理方式既增加了成本，也降低了处理效率，影响企业正常生产，还造成了大量的资源浪费。
发明内容
本发明通过大量的实验筛选，通过对丙烯酸钠水溶液的处理，选择了三种具有高效，好分离，具有高经济价值的萃取剂，包括：正丁醇、异丙醚和二乙二醇二丁醚。正丁醇萃取丙烯酸后，上层正丁醇和丙烯酸的混合物可以直接回给丙烯酸丁酯车间重复使用；异丙醚和二乙二醇二丁醚萃取丙烯酸后，可以通过精馏或者冷冻的方式得到纯净的丙烯酸，重新回用，也可以在上层混合液中加入纯碱或液碱得到纯净的丙烯酸钠水溶液产品，该方法可大大缩短废水处理的时间，不影响企业的正常生产，同时目前丙烯酸价格在17～20元/公斤，丙烯酸的重复使用可以极大的增加企业的效益。同时，有机硅树脂或氯化石蜡生产的废水中含(10～20％)盐酸废水溶液，本发明中酸的置换可以采用该水溶液，这可以达到一次处理三种车间废水的目的，可以达到更高的经济效益。
本发明采用的技术方案是：
一种具有高效、高经济价值的丙烯酸酯单体废水的处理方法包括以下步骤：
(1)固含为45～50％丙烯酸钠的合成：将生产丙烯酸酯单体产生的废水分类：PH≤7的定为酸性水，PH＞7的定为碱性水，在反应装置中加入酸性水，然后再加入碱性水中和，加入阻聚剂，升温脱水至釜中水的密度1.10～1.20，制得固含为45～50％的丙烯酸钠水溶液；
(2)酸置换反应：将含一定量酸的水溶液加入到步骤(1)制得的固含为45～50％丙烯酸钠中，保证反应釜的PH≤4，搅拌静置；
(3)丙烯酸回收利用：待步骤(2)溶液温度降到40～60℃(优选40～50℃)后，向反应釜中加入等质量的萃取剂，搅拌1～3h后静置分层，下层水溶液翻锅到脱溶釜，脱溶前馏1～2％回收重复利用，待水分全部蒸发后，回收固体盐，上层的萃取剂和丙烯酸混合物进入精馏塔回收丙烯酸，或者直接加碱水中和制得纯净的丙烯酸钠水溶液；
作为优选方案，以上步骤(1)中固含为45～50％丙烯酸钠合成其特征是：阻聚剂为对羟基苯甲醚、吩噻嗪或者对苯二酚中至少一种或几种的混合物，实验证明吩噻嗪阻聚的效果最好。
作为优选方案，以上步骤(1)保证反应釜中PH为5～8，加入1～2‰的阻聚剂，升温脱水至釜中水的密度1.16～1.18。
作为优选方案，以上步骤(2)中酸的水溶液为稀硫酸、浓硫酸、浓盐酸、稀盐酸、有机硅树脂废水或者氯化石蜡废水中至少一种或几种的混合物，反应釜的PH≤1～4。步骤(2)加酸水的目的是对丙烯酸酯单体生产中产生的废水进行酸置换处理。
作为优选方案，以上步骤(3)中的萃取剂为正丁醇、异丙醚或者二乙二醇二丁醚中至少一种或几种的混合物，上层的萃取剂和丙烯酸混合物进入精馏塔回收丙烯酸，直接给丙烯酸丁酯车间使用或者直接加碱水中和制得纯净的丙烯酸钠水溶液。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种可同时处理有机硅树脂、氯化石蜡树脂和丙烯酸酯单体生产中产生的废水的方法，丙烯酸回收效率达到了90～95％，与现有的焚烧处理方式相比，既保证了处理的效率，满足低VOC排放的要求，同时还具有较大的经济价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但是实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制：
实施例1
一种具有高效、高经济价值的丙烯酸酯单体废水的处理方法包括以下步骤：
(1)固含为45～50％丙烯酸钠的合成：
将生产丙烯酸酯单体产生的废水分类：PH≤7的定为酸性水，PH＞7的定为碱性水，在反应装置中加入生产丙烯酸酯单体产生的酸性废水5t，然后再加入生产丙烯酸酯单体产生的碱性废水1t进行中和，保证反应釜中PH＝5，加入1‰的阻聚剂对羟基苯甲醚，升温脱水至釜中水的密度1.16，制得固含为45％的丙烯酸钠水溶液；
(2)酸置换反应：
将4t浓度为20％盐酸水溶液加入到步骤(1)制得的固含为45％丙烯酸钠中，保证反应釜的PH＝4，搅拌静置；
(3)丙烯酸回收利用：
待步骤(2)溶液温度降到45℃后，向反应釜中加入8t的二乙二醇二丁醚，搅拌2h后静置分层，下层水溶液翻锅到脱溶釜，脱溶前馏2％回收重复利用，待水分全部蒸发后，回收固体盐，上层的萃取剂和丙烯酸混合物进入精馏塔回收1350kg丙烯酸。
实施例2
(1)固含为45～50％丙烯酸钠的合成：
将生产丙烯酸酯单体产生的废水分类：PH≤7的定为酸性水，PH＞7的定为碱性水，在反应装置中加入生产丙烯酸酯单体产生酸性水2.5t，然后再加入生产丙烯酸酯单体产生碱性水0.5t进行中和，保证反应釜中PH＝7，加入2‰的阻聚剂对羟基苯甲醚，升温脱水至釜中水的密度1.18，制得固含为50％的丙烯酸钠水溶液；
(2)酸置换反应：将650kg浓硫酸加入到步骤(1)制得的固含为50％丙烯酸钠中，保证反应釜的PH≤3，搅拌静置；
(3)丙烯酸回收利用：待步骤(2)溶液温度降到40℃后，向反应釜中加入2t的二乙二醇二丁醚，搅拌2h后静置分层，下层水溶液翻锅到脱溶釜，脱溶前馏1％回收重复利用，待水分全部蒸发后，回收固体盐，上层的二乙二醇二丁醚和丙烯酸混合物中加入1t浓度30％液碱溶液，搅拌静置后分层，下层制得纯丙烯酸钠溶液，得到1350kg丙烯酸钠水溶液。
实施例3
(1)固含为45～50％丙烯酸钠的合成：
将生产丙烯酸酯单体产生的废水分类：PH≤7的定为酸性水，PH＞7的定为碱性水，在反应装置中加入生产丙烯酸酯单体产生酸性水5t，然后再加入生产丙烯酸酯单体产生碱性水1t进行中和，保证反应釜中PH＝7，加入2‰的阻聚剂吩噻嗪，升温脱水至釜中水的密度1.18，制得固含为50％的丙烯酸钠水溶液；
(2)酸置换反应：将4000kg有机硅树脂废水(含有20％盐酸)加入到步骤(1)制得的固含为50％丙烯酸钠中，保证反应釜的PH≤3，搅拌静置；
(3)丙烯酸回收利用：待步骤(2)溶液温度降到40℃后，向反应釜中加入8t的二乙二醇二丁醚，搅拌1h后静置分层，下层水溶液翻锅到脱溶釜，脱溶前馏1％回收重复利用，待水分全部蒸发后，回收固体盐，上层的二乙二醇二丁醚和丙烯酸混合物中加入1t浓度30％液碱溶液，搅拌静置后分层，下层制得3000kg纯丙烯酸钠溶液。
Claims (5)
1.一种高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)固含为45～50％丙烯酸钠的合成：将生产丙烯酸酯单体产生的废水分类：PH≤7的定为酸性水，PH＞7的定为碱性水，在反应装置中加入酸性水，然后再加入碱性水中和，加入阻聚剂，升温脱水至釜中水的密度1.10～1.20，制得固含为45～50％的丙烯酸钠水溶液；
(2)酸置换反应：将含一定量酸的水溶液加入到步骤(1)制得的固含为45～50％丙烯酸钠中，保证反应釜的PH≤4，搅拌静置；
(3)丙烯酸回收利用：待步骤(2)溶液温度降到40～50℃后，向反应釜中加入等质量的萃取剂，搅拌1～3h后静置分层，下层水溶液翻锅到脱溶釜，脱溶前馏1～2％回收重复利用，待水分全部蒸发后，回收固体盐，将上层的萃取剂和丙烯酸混合物输送入精馏塔回收丙烯酸，或者直接加碱水中和制得纯净的丙烯酸钠水溶液。
2.如权利要求1所述的高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、吩噻嗪或者对苯二酚中至少一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)保证反应釜中PH为5～8，加入1～2‰的阻聚剂，升温脱水至釜中水的密度1.16～1.18。
4.如权利要求1所述的高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中含一定量酸的水溶液为稀硫酸、浓硫酸、浓盐酸、稀盐酸、有机硅树脂废水或者氯化石蜡废水中至少一种或几种的混合物，反应釜的PH≤1～4。
5.如权利要求1所述的高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中的萃取剂为正丁醇、异丙醚或者二乙二醇二丁醚中至少一种或几种的混合物。
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| CN202111473719.3A Pending CN114230072A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种高效的丙烯酸酯单体废水的处理方法 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102267890A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-12-07 | 中国环境科学研究院 | 从丙烯酸酯生产废水中萃取回收丙烯酸的方法 |
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| CN109879471A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-06-14 | 江门谦信化工发展有限公司 | 一种丙烯酸正丁酯中和废水降cod处理装置及废水降cod处理工艺 |
-
2021
- 2021-11-30 CN CN202111473719.3A patent/CN114230072A/zh active Pending
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