WO2021143250A1 - 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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赵攀峰
姜福元
崔全胜
王明飞
张路军
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Definitions

  • the invention belongs to the technical field of organic chemistry synthesis, and particularly relates to a one-pot method for synthesizing triazine rings.
  • N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide is a good low-temperature biochemical dehydrating agent, mainly used in the artificial synthesis of polypeptides, and also used in the synthesis of acids, anhydrides, aldehydes, ketones, etc. Can be used for the synthesis of nucleic acids.
  • the current method of DCC synthesis is mainly the thiourea oxidation method, which is easy to produce sulfur. In order to remove the sulfur in the solvent, it is usually removed by the alkali sulfide method, which produces a large amount of alkali sulfide wastewater.
  • the main components of the alkali sulfide wastewater produced in the oxidation reaction are sodium sulfide, sodium polysulfide, etc.
  • the concentration range of alkali sulfide is 100 ⁇ 10g ⁇ L-1.
  • the current common treatment method is mainly through the reaction of acid and alkali sulfide. Generate hydrogen sulfide, and then use liquid caustic soda to absorb the hydrogen sulfide generated by the reaction.
  • the hydrogen sulfide generated by the reaction has an adverse effect on the working environment of the employees.
  • the wastewater after the reaction is relatively acidic, corrosive to the equipment, and troublesome subsequent processing.
  • the present invention provides a method for using oxygen to treat the alkali sulfide wastewater generated in the DCC synthesis process, which solves the defects of the prior art that the hydrogen sulfide pollution is large and the human body and equipment are damaged.
  • a method for using oxygen to treat alkali sulfide wastewater produced in the DCC synthesis process includes the following steps in sequence:
  • the amount of catalyst added is 100-150mg per liter of wastewater; further, the amount of catalyst added is 130mg per liter of wastewater; experiments have shown that within a certain range, the addition of catalyst The more the amount, the better the catalytic efficiency for oxidation, but when the amount of catalyst added exceeds 130mg/L, the catalytic efficiency basically changes little, so the amount of catalyst added is preferably 130mg/L.
  • the reaction temperature is controlled at 25-35°C.
  • the oxygen gas blowing rate is 1-1.5 L ⁇ min -1 .
  • the concentration of alkali sulfide in the alkali sulfide wastewater is 100 ⁇ 10 g ⁇ L -1 ; in the step (2), the oxygen gas blowing rate is 1-1.5 L ⁇ min -1 , The reaction time is 0.5-1h.
  • the inert gas is nitrogen.
  • the removal rate of sulfide in the wastewater after the treatment of the present invention can reach more than 99.5%.
  • the product is mainly sodium sulfate, and a small amount of sodium thiosulfate and sodium sulfite.
  • the content of alkali sulfide can be controlled below 10 mg ⁇ L -1 , which is extremely It eliminates sulfide pollution and has the following advantages compared with the prior art:
  • Adding a catalyst to the catalytic oxidation process not only speeds up the reaction process, but also facilitates recycling, avoiding the introduction of other impurity ions in the wastewater, and the catalyst is cheap and easy to obtain and easy to store.
  • alkali sulfide wastewater (alkali sulfide content 100g ⁇ L -1 ).
  • the temperature is controlled at 30°C.
  • nitrogen is blown for 5 minutes, and then it is turned on for emptying, and oxygen is blown in while stirring.
  • the oxygen blowing rate is controlled at 1.5L ⁇ min -1 , and oxygen is ventilated for 60 minutes.
  • the content of alkali sulfide in the wastewater was 3mg ⁇ L -1 .
  • alkali sulfide wastewater (alkali sulfide content 100g ⁇ L -1 ).
  • the temperature is controlled at 30°C.
  • nitrogen is blown for 5 minutes, and then it is turned on for emptying.
  • oxygen is blown in.
  • the oxygen blowing rate is controlled at 1L ⁇ min -1 , and oxygen is ventilated for 30 minutes.
  • the content of alkali sulfide in the wastewater was 8mg ⁇ L -1 .
  • alkali sulfide wastewater (alkali sulfide content 100g ⁇ L -1 ).
  • the temperature is controlled at 25°C.
  • nitrogen is blown for 5 minutes, and then it is turned on for emptying, and oxygen is blown in while stirring.
  • the oxygen gas blowing rate is controlled at 1L ⁇ min -1 , and oxygen is ventilated for 60 minutes.
  • the content of alkali sulfide in the wastewater was 7mg ⁇ L -1 .
  • alkali sulfide wastewater (alkali sulfide content 100g ⁇ L -1 ).
  • the temperature is controlled at 35°C.
  • nitrogen is blown for 5 minutes, and then it is turned on for emptying.
  • oxygen is blown in.
  • the oxygen blowing rate is controlled at 1L ⁇ min -1 , and oxygen is supplied for 45 minutes.
  • the content of alkali sulfide in the wastewater is 5mg ⁇ L -1 .
  • alkali sulfide wastewater (alkali sulfide content 100g ⁇ L -1 ).
  • the temperature is controlled at 35°C.
  • nitrogen is blown for 5 minutes, and then it is turned on for emptying.
  • oxygen is blown in.
  • the oxygen gas blowing rate is controlled at 1L ⁇ min -1 , and oxygen is ventilated for 60 minutes.
  • the content of alkali sulfide in the wastewater is 6mg ⁇ L -1 .

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Abstract

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，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。处理后，产物主要是硫酸钠，以及少量硫代硫酸钠和亚硫酸钠。

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。
 技术问题
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。
 技术解决方案
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。
 有益效果
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。
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。
 本发明的最佳实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，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。
本发明的实施方式
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。
序列表自由内容
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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