CN212403773U - 一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用的装置，具体涉及一种物化法回收利用对硝基苯甲酸母液中硝酸的装置，属于工业水处理领域。将硝基苯甲酸生产废母液自流入沉淀槽，去除悬浮物后，用泵提升入电渗析装置，在直流电场作用下，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，实现硝酸分离，得到混有少量有机物稀硝酸，电渗析出水用泵抽出通过管道流入树脂吸附装置，利用树脂吸附有机物，使其达到硝烟吸收处理装置对稀硝酸的要求。本发明能够实现硝酸提纯对硝基苯甲酸母液经本装置处理后，将硝酸分离，最终可得到硝酸浓度为9％‑13％，COD≤200mg/L。

Description

一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用的装置

技术领域

本发明涉及一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用的装置，具体涉及一种物化法回收利用对硝基苯甲酸母液中硝酸的装置，属于工业水处理领域。

背景技术

对硝基苯甲酸生产废母液含硝酸质量浓度大于13％，目前该废母液处理方法如下：

1.混合+中和+蒸发结晶。废母液与清洗水混合后，加入大量氢氧化钠使其 pH为6-9后，采用蒸发结晶法进行处理。其问题在于，蒸发器内结晶物质为混有有机物的硝酸钠，该物质不仅不能作为产品销售，而且被定义为危险废物，大大增加处理成本高，该种方法运行成本亦高达500-600元/吨废水。

2.混合+活性炭催化还原处理对硝基苯甲酸废水。北京师范大学申请的申请号为CN 201410320865.6的中国发明专利公开了一种活性炭催化还原处理对硝基苯甲酸废水的方法，在含有预先称重的活性炭的厌氧模拟反应器中，加入缓冲溶液和对硝基苯甲酸生产废水，向反应体系中充入99.99％高纯氮气，向此体系中加入一定浓度的还原剂硫代硫酸钠溶液，最后将反应器置于旋转振荡器中，于常温常压下震荡反应，该发明实现了对硝基苯甲酸生产废水的处理问题，但由于生产废水含有机物及硝酸含量低，该方法能否应用于母液处理尚未知晓。

实用新型内容

本发明的目的是一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置；通过该装置将处理后的对硝基苯甲酸生产废母液有效回收再利用。

本发明的目的是通过下述技术问题实现的。

一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置，包括：对硝基苯甲酸母液储槽、沉淀槽、中间水槽、电渗析装置、浓水槽、淡水槽、树脂吸附装置、出水槽和泵。

对硝基苯甲酸母液储槽中的对硝基苯甲酸母液依次通过沉淀槽和中间水槽，去除对硝基苯甲酸母液中的悬浮物中间水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入电渗析装置，在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中氢离子和硝酸根离子的选择透过性，使溶液中氢离子、硝酸根发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到分离的目的，其中淡水为失去氢离子和硝酸根离子的对硝基苯甲酸母液，浓水为稀硝酸。电渗析产生淡水流入淡水槽，淡水经铁碳还原-芬顿氧化+生化+电芬顿处理后，达标排放；电渗析产生浓水流入浓水槽；浓水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入树脂吸附装置，利用大孔树脂对有机物的吸附作用，去除稀硝酸中的有机物，得到可以利用的稀硝酸通过管道流入出水槽。

工作过程：对硝基苯甲酸母液自流入沉淀槽，去除母液中的悬浮物质；自流入中间水池，用泵提升入电渗析装置，在直流电场作用下，废水中的硝酸根离子向正极迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，淡水室的硝酸根离子透过阴膜进入浓水室，但浓水室内的硝酸根离子不能透过阳膜而留在浓水室内，氢离子向负极迁移，并通过阳膜进入浓水室，浓水室内的氢离子不能透过阴膜而留在浓水室中。这样浓水室因硝酸根离子、氢离子不断进入而使这两种离子的浓度不断增高；淡水室由于这两种离子不断向外迁移，浓度降低。离子迁移的结果是把电渗析器的两个电极之间隔室变成了溶液浓度不同的浓室和淡室。浓室是稀硝酸，而淡室是去除稀硝酸后的对硝基苯甲酸母液。需保证浓水中的硝酸在10％-13％范围内，COD≤1500mg/L，如何不能满足要求，可增加稀硝酸循环次数；浓水流入浓水槽，淡水流入淡水槽；浓水槽中废水用泵提升入树脂吸附装置中，吸附树脂的微观结构为高分子骨架的网状结构，树脂骨架上的活性基团可以和苯甲酸类、硝基甲苯类、硝基苯酚类等有机物质有较强的结合力，因此会对硝酸母液中的有机物有较强的吸附作用，从而去除硝酸中有机物，得到稀可利用的稀硝酸，硝酸浓度在9％-13％范围内，COD≤200mg/L。

有益效果

1.本发明的一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置，可以实现硝酸提纯对硝基苯甲酸母液经本装置处理后，将硝酸分离，最终可得到硝酸浓度为 9％-13％，COD≤200mg/L。

2.本发明的一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置，可满足硝烟吸收装置中对吸收液的要求，可满足硝烟吸收装置中对吸收液的要求，对硝基苯甲酸生产过程中产生大量硝酸雾，利用硝烟吸收装置对硝酸雾进行处理，处理过程中和可利用本装置提纯出的硝酸作为吸收，将硝酸浓度由9％-13％提高至 40％左右，40％的硝酸可作为对硝基苯甲酸生产原材料，从而可试验对硝基苯甲酸母液资源化利用，降低对硝基苯甲酸母液处理成本。

3.本发明的一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置，直接用于对硝基苯甲酸母液处理现有处理方法均针对对硝基苯甲酸母液和清洗水混合后的废水进行处理，本发明可用于母液处理。

附图说明

图1为实施例1的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步解释。

实施例1

一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用装置，如图1所示，包括：对硝基苯甲酸母液储槽、沉淀槽、中间水槽、电渗析装置、浓水槽、淡水槽、树脂吸附装置、出水槽和泵。

对硝基苯甲酸母液储槽中对硝基苯甲酸母液依次通过沉淀槽和中间水槽；中间水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入电渗析装置，电渗析装置产生淡水流入淡水槽，电渗析装置产生浓水流入浓水槽；浓水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入树脂吸附装置，树脂吸附装置出水通过管道流入出水槽。

收集对硝基苯甲酸生产过程中的母液，该母液含13.48％的硝酸，COD为 9220mg/L，有微量悬浮物。

取800ml对硝基苯甲酸母液自流入沉淀槽，去除母液中的悬浮物质，过滤至澄清；自流入中间水池，用泵提升入电渗析装置，用800ml纯水作为吸收液，在直流电场作用下，废水中的硝酸根离子向正极迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，淡水室的硝酸根离子透过阴膜进入浓水室，但浓水室内的硝酸根离子不能透过阳膜而留在浓水室内，氢离子向负极迁移，并通过阳膜进入浓水室，浓水室内的氢离子不能透过阴膜而留在浓水室中。这样浓水室因硝酸根离子、氢离子不断进入而使这两种离子的浓度不断增高；淡水室由于这两种离子不断向外迁移，浓度降低。离子迁移的结果是把电渗析器的两个电极之间隔室变成了溶液浓度不同的浓室和淡室。浓室是稀硝酸，而淡室是去除稀硝酸后的对硝基苯甲酸母液。需保证浓水中的硝酸在10％-13％范围内，COD≤1500mg/L，如何不能满足要求，可增加稀硝酸循环次数；浓水流入浓水槽，淡水流入淡水槽；浓水槽中废水用泵提升入树脂吸附装置中，吸附树脂的微观结构为高分子骨架的网状结构，树脂骨架上的活性基团可以和苯甲酸类、硝基甲苯类、硝基苯酚类等有机物质有较强的结合力，因此会对硝酸母液中的有机物有较强的吸附作用，从而去除硝酸中有机物，得到稀可利用的稀硝酸，硝酸浓度在9％-13％范围内，COD≤200mg/L。

具体实施数据如下：

实施例2

收集对硝基苯甲酸生产过程中的母液，该母液含13.22％的硝酸，COD为 8940mg/L，有微量悬浮物。

具体实施步骤为：

①取800ml对硝基苯甲酸母液，沉淀至澄清；

②用泵抽出通过电渗析装置，用800ml纯水作为吸收液；

③取10ml树脂，吸附电渗析工艺分离出的稀硝酸中的有机物，所得稀硝酸满足硝烟吸收装置的要求；

具体实施数据如下：

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种对硝基苯甲酸生产废母液资源化利用的装置，其特征在于：包括：对硝基苯甲酸母液储槽、沉淀槽、中间水槽、电渗析装置、浓水槽、淡水槽、树脂吸附装置、出水槽和泵；

对硝基苯甲酸母液储槽中的对硝基苯甲酸母液依次通过沉淀槽和中间水槽，去除对硝基苯甲酸母液中的悬浮物，中间水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入电渗析装置，在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中氢离子和硝酸根离子的选择透过性，使溶液中氢离子、硝酸根发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到分离的目的，其中淡水为失去氢离子和硝酸根离子的对硝基苯甲酸母液，浓水为稀硝酸；电渗析产生淡水流入淡水槽，淡水经铁碳还原-芬顿氧化+生化+电芬顿处理后，达标排放；电渗析产生浓水流入浓水槽；浓水槽中废水通过泵抽出并通过管道流入树脂吸附装置，利用大孔树脂对有机物的吸附作用，去除稀硝酸中的有机物，得到能够回收利用的稀硝酸通过管道流入出水槽。

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