CN115432853B - 一种红色酸性废水的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红色酸性废水的综合利用,属于废水处理领域,一种红色酸性废水的综合利用,步骤如下:向1.4‑二羟基蒽醌的废水中边搅拌边加入有机溶剂,充分搅拌55‑65分钟后,将得到的溶液转入分液漏斗,静置分层,放出下层废水A,保留上层有机物B;在上层有机物B中加入滤液E,加片碱调整pH值,静置分层,放出下层废水C;上层有机物D回收套用;在下层废水C中加入下层废水A,调整pH值,降温,过滤,套用合成1.4‑二羟基蒽醌,滤液E套用;在下层废水A中加入冰水后,进行对位酯打浆,打浆均匀后可以加亚硝酸钠进行重氮反应,得到的产物和有机物进行偶合反应,合成得到活性染料,最后喷干;可以降低废水处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域,更具体地说,涉及一种红色酸性废水的综合利用。
背景技术
1,4-二羟基蒽醌是一种重要的有机合成中间物。在合成1,4-二羟基蒽醌的过程中会产生大量的红色酸性废水,废水中含有10-30%的硫酸,含有微量的对氯苯酚、硼酸和1-3%的邻苯二甲酸。
现有用常规的中和、吸附和生化方法处理,其中有利用价值的硫酸、对氯苯酚、硼酸和1-3%的邻苯二甲酸都没回收,而且加碱中和,导致废水处理成本很高,和生产1,4-二羟基蒽醌原料成本相差不大,设备投资成本也高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种红色酸性废水的综合利用,它可以实现用有机溶剂(醇类、苯类、甲烷氯代物、乙烷氯代物)萃取1,4-二羟基蒽醌的酸性废水中的对氯苯酚,剩下的酸性废水用于活性染料和酸性染料重氮时的部分底水,废水中有价值的是硫酸和邻苯二甲酸,硫酸、硼酸和邻苯二甲酸可以作为重氮需要消耗的酸,另外邻苯二甲酸可以作为pH稳定剂,并且用溶剂萃取的对氯苯酚经过分离后套用,降低废水处理成本。
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种红色酸性废水的综合利用,其步骤如下:
S1.向合成1,4-二羟基蒽醌中产生的红色酸性废水中边搅拌边加入醇类、苯类、甲烷氯代物或乙烷氯代物中的一种或两种以上混合形成的有机溶剂,充分搅拌后,将得到的溶液转入分液漏斗,静置分层,放出下层废水A,保留上层有机物B,A和B的体积比为:1:0.1-0.4;
S2.在上层有机物B中加入滤液E,B和E的体积比为:1:0.05-0.2;加片碱调整pH值,静置分层,放出下层废水C;上层有机物D回收套用至S1,C和D的体积比为:1:5-6;
S3.在下层废水C中加入部分下层废水A,C和加入部分A的体积比为:1:0.05-0.12;调整pH值,降温,过滤,滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E套用至S2;
S4.在下层废水A中加入冰水后,进行对位酯打浆,打浆均匀后加亚硝酸钠进行重氮反应,得到的产物和有机物F进行偶合反应,合成得到活性染料,反应结束,最后喷干。可以实现用有机溶剂(醇类、苯类、甲烷氯代物、乙烷氯代物)萃取1,4-二羟基蒽醌的酸性废水中的对氯苯酚,剩下的酸性废水用于活性染料和酸性染料重氮时的部分底水,废水中有价值的是硫酸和邻苯二甲酸,硫酸、硼酸和邻苯二甲酸可以作为重氮需要消耗的酸,另外邻苯二甲酸可以作为pH稳定剂;并且用溶剂萃取的对氯苯酚经过分离后套用。
优选的,所述S1中的红色酸性废水与有机溶剂体积比为1:0.1-0.4。
优选的,所述S1中有机溶剂为下列至少之一:异辛醇、甲苯、氯仿和二氯乙烷。
优选的,所述S2中温度为43-50℃时加片碱调整pH值。
优选的,所述S2中的pH值为11-13。
优选的,所述S3中的pH值为2-3。
优选的,所述S3中降温至10-20℃。
优选的,所述S4中的有机物F为下列至少一个:H酸、乙酰基伽马酸和N-对甲苯磺酰H酸。
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案可以实现用有机溶剂(醇类、苯类、甲烷氯代物、乙烷氯代物)萃取1,4-二羟基蒽醌的酸性废水中的对氯苯酚,剩下的酸性废水用于活性染料和酸性染料重氮时的部分底水,废水中有价值的是硫酸和邻苯二甲酸,硫酸、硼酸和邻苯二甲酸可以作为重氮需要消耗的酸,另外邻苯二甲酸可以作为pH稳定剂,不用加其他pH稳定剂,降低试剂成本。
(2)本方案用溶剂萃取的对氯苯酚经过分离后套用,降低合成1,4-二羟基蒽醌生产成本和改善废水使用价值。
附图说明
图1为本发明红色酸性废水的综合利用的一种工艺流程简图。
具体实施方式
实施例1:
S1.在500ML三口烧瓶中,加入200ML1,4-二羟基蒽醌的酸性废水,边搅拌边加入50ML异辛醇(先用套用的,不足时补加新的),充分搅拌60分钟后,将得到的溶液转入500ML分液漏斗,静置分层,放出下层废水A197ML,保留上层有机物B 53ML;
S2.在上层有机物B中加入43-50℃的滤液E 7ML,加片碱调整pH:11-11.2,静置分层,放出下层废水C 9ML;上层有机物D 51ML(其中有少量水)回收套用至S1;
S3.在下层废水C中加入少量下层废水A 0.8ML,调整pH:1-1.2,降温至10-20℃,过滤,滤饼3克为对氯苯酚(含有硫酸和水),滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E 7ML套用至S2;
S4.1000ML三口烧瓶中加入下层废水A 195克、150克冰水后,加入58克对位酯打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入39克H酸控制温度15-17℃反应至酸偶合终点,然后加小苏打控制pH 5-6到终点,喷干得到活性黑5 144克,折半成品标准收率2.25。
对比例1:
1000ML三口烧瓶中加入318克冰水、26.5克31%盐酸、58克对位酯打浆打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入39克H酸控制温度15-17℃反应至酸偶合终点,然后加小苏打控制pH 5-6到终点,加1.5克磷酸氢钠,喷干得到活性黑5 130克,折半成品标准收率2.26。
实施例2:
S1.在500ML三口烧瓶中,加入200ML1,4-二羟基蒽醌的酸性废水,边搅拌边加入50ML甲苯(先用套用的溶液D,不足补加新的),充分搅拌60分钟后,将得到的溶液转入500ML分液漏斗,静置分层,放出下层废水A 199ML,保留上层有机物B 52.2ML;
S2.在上层有机物B 52.2ML中加入43-50℃的滤液E 6.5ML,加片碱调整pH:12-12.3,静置分层,放出下层废水C 8.7ML;上层有机物D 50ML回收套用至S1;
S3.在下层废水C 8.7ML中加少量下层废水A 0.9ML,调整pH:1-1.2,降温至10-20℃,过滤,滤饼3.2克为对氯苯酚(含有硫酸和水),滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E6.5ML套用至S2;
S4.在1000ML三口烧瓶中加入下层废水A 195克、150克冰水后,加入58克对位酯打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入58克乙酰基伽马酸控制温度15-20℃,然后加小苏打控制pH5-6到终点,喷干得到活性16橙195克,折半成品标准收率3.7。
对比例2:
1000ML三口烧瓶中加入320克冰水、26克31%盐酸后,加入58克对位酯打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入58克乙酰基伽马酸控制温度15-20℃,然后加小苏打控制pH 5-6到终点,加1.5克磷酸氢钠,喷干喷干得到16活性橙165克,折半成品标准收率3.75。
实施例3:
S1.在500ML三口烧瓶中,加入200ML1,4-二羟基蒽醌的酸性废水,边搅拌边加入50ML二氯乙烷(先用套用的溶液D,不足补加新的),充分搅拌60分钟后,将得到的溶液转入500ML分液漏斗,静置分层,放出下层废水A 197ML,保留上层有机物B 52.3ML;
S2.在上层有机物B 52.3ML中加入43-50℃的滤液E 6.6ML,加片碱调整pH:12.3-12.5,静置分层,放出下层废水C 9.1ML;上层有机物D 49.9ML回收套用至S1;
S3.在下层废水C 9.1ML中加少量下层废水A1.0ML,调整pH:0.9-1.1,降温至10-20℃,过滤,滤饼3.3克为对氯苯酚(含有硫酸和水),滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E6.6ML套用至S2;
S4.在1000ML三口烧瓶中加入下层废水A 195克、550克冰水后,加入44.3克2-氨基-4氯二苯醚打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入94.6克N-对甲苯磺酸H酸控制温度15-20℃、加小苏打控制pH 5.5-6.5反应到终点,喷干得到酸性249红232克,折半成品标准收率2.45。
对比例3:
1000ML三口烧瓶中加入620克冰水、39克31%,加入44.3克2-氨基-4氯二苯醚打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入94.6克N-对甲苯磺酸H酸,控制温度15-17℃、加小苏打控制pH5.5-6.5反应到终点,喷干得到酸性249红212克,折半成品标准收率2.49。
实施例4:
S1.在500ML三口烧瓶中,加入200ML1,4-二羟基蒽醌的酸性废水,边搅拌边加入50ML氯仿(先用套用的溶液D,不足补加新的),充分搅拌60分钟后,将得到的溶液转入500ML分液漏斗,静置分层,放出下层有机层B52.2ML,保留上层废水A 199ML;
S2.在下层有机物B 52.2ML中加入43-50℃的滤液E 6.7ML,加片碱调整pH:12.2-12.4,静置分层,放出下层废水C 9.2ML;上层有机物D 49.9ML回收套用至S1;
S3.在下层废水C 9.2ML中加少量下层废水A 0.94ML,调整pH:1.1-1.2,降温至10-20℃,过滤,滤饼为3.5克为对氯苯酚(含有硫酸和水),滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E 6.7ML套用至S2;
S4.在500ML三口烧瓶中加入下层废水A 95克、50克冰后,加入13.8克对硝基苯胺打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠24克控制温度0-5℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入31.9克H酸控制温度5-110℃反应至酸偶合终点为浆料M;
在1000ML三口烧瓶中加入下层废水A 95克、39克31%盐酸、100克冰后,加入26.3克DSD酸打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠48克控制温度0-5℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入上述浆料M,
然后加液碱控制温度5-10℃、pH 5-6至二次偶合终点,然后加间苯二胺9.5克,加液碱控制温度10-15℃、pH 8.8-9.2反应至终点,喷干得到195克酸性210黑,折半成品标准收率6.4。
对比例4:
在500ML三口烧瓶中加入35克31%盐酸、100克冰后,加入13.8克对硝基苯胺打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠24克控制温度0-5℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入31.9克H酸控制温度5-110℃反应至酸偶合终点为浆料M;
在1000ML三口烧瓶中加入60克31%盐酸、200克冰后,加入26.3克DSD酸打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠48克控制温度0-5℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入上述浆料M,然后加液碱控制温度5-10℃、pH 5-6至二次偶合终点,然后加间苯二胺9.8克,加液碱控制温度10-15℃、pH 8.8-9.2反应至终点,喷干得到187克酸性210黑,折半成品标准收率6.7。
实施例5:
S1.在500ML三口烧瓶中,加入200ML1,4-二羟基蒽醌的酸性废水,边搅拌边加入30ML异辛醇和20ML甲苯的混合有机溶剂(先用套用的,不足时补加新的),充分搅拌60分钟后,将得到的溶液转入500ML分液漏斗,静置分层,放出下层废水A196ML,保留上层有机物B54ML;
S2.在上层有机物B中加入43-50℃的滤液E 7.1ML,加片碱调整pH:11.5-11.7,静置分层,放出下层废水C 9.2ML;上层有机物D 52ML(其中有少量水)回收套用至S1;
S3.在下层废水C中加入少量下层废水A 0.9ML,调整pH:1-1.2,降温至10-20℃,过滤,滤饼3.1克为对氯苯酚(含有硫酸和水),滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E 7.1ML套用至S2;
S4.1000ML三口烧瓶中加入下层废水A 195克、150克冰水后,加入58克对位酯打浆,打浆均匀后加30%亚硝酸钠47克控制温度8-12℃进行重氮,重氮结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,然后加入39克H酸控制温度15-17℃反应至酸偶合终点,然后加小苏打控制pH 5-6到终点,喷干得到143.5克活性黑5,折半成品标准收率2.26。
通过实施例1-5发现,当改变反应中有机溶剂和反应原料时,但所述有机溶剂和反应原料与所述权利要求中所描述的范围一致时,均可萃取1,4-二羟基蒽醌的酸性废水中的对氯苯酚,剩下的酸性废水用于活性染料和酸性染料重氮时的部分底水,废水中的硫酸、硼酸和邻苯二甲酸可以作为重氮反应需要消耗的酸,且通过实施例1-4与对比例1-4发现,邻苯二甲酸可以作为pH稳定剂,喷干前不用加其他pH稳定剂,且用有机溶剂萃取的对氯苯酚和滤液经过分离后可以套用,降低废水处理成本。
Claims (4)
1.一种红色酸性废水的综合利用方法,其特征在于:其步骤如下:
S1. 向合成1,4-二羟基蒽醌中产生的红色酸性废水中边搅拌边加入有机溶剂,有机溶剂为异辛醇、甲苯、二氯乙烷和氯仿中的至少一种,充分搅拌后,将得到的溶液转入分液漏斗,静置分层,放出下层废水A,保留上层有机物B,A和B的体积比为:1:0.1-0.4;
S2.在上层有机物B中加入滤液E,B和E的体积比为:1:0.05-0.2;加片碱调整pH值,静置分层,放出下层废水C;上层有机物D回收套用至S1,C和D的体积比为:1:5-6;
S3.在下层废水C中加入部分下层废水A,C和加入部分下层废水A的体积比为:1:0.05-0.12;调整pH值,降温,过滤,滤饼套用合成1,4-二羟基蒽醌,滤液E套用至S2;
S4.在下层废水A中加入冰水后,进行打浆,打浆均匀后加亚硝酸钠进行重氮反应,重氮反应结束加少量氨基磺酸消去多余的亚硝酸钠,得到的产物和有机物F进行偶合反应,合成得到染料,反应结束,最后喷干;
所述S2中的pH值为11-13;
所述S3中的pH值为2-3;
所述S3中降温至10-20℃。
2.根据权利要求1所述的一种红色酸性废水的综合利用方法,其特征在于:所述S1中的红色酸性废水与有机溶剂体积比为1:0.1-0.4。
3.根据权利要求1所述的一种红色酸性废水的综合利用方法,其特征在于:所述S2中温度为43-50℃时加片碱调整pH值。
4.根据权利要求1所述的一种红色酸性废水的综合利用方法,其特征在于:所述S4中的有机物F为下列至少一个:H酸、乙酰基伽马酸和N-对甲苯磺酰H酸。
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