專利名稱：一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種癸二酸的生產(chǎn)方法，具體而言，一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法。
二、技術(shù)背景癸二酸是一種重要的有機(jī)化工原料，我國(guó)年產(chǎn)量約3萬(wàn)噸。目前世界上癸二酸生產(chǎn)工藝中應(yīng)用最廣泛的是蓖麻油酸高溫堿裂，由于這種工藝以苯酚(或甲酚)為稀釋劑，因此，在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的工藝廢水，每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品約產(chǎn)生工藝廢水35噸。廢水中苯酚含量為2000～4000mg/L，CODCr達(dá)到7000～10000mg/L，廢水中還含有8～12％的硫酸鈉，以及少量的原料蓖麻油和中間體。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)廢水多數(shù)未經(jīng)良好治理，對(duì)環(huán)境和江河造成了嚴(yán)重污染。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，該方法通過(guò)在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中增加清除吸附工序，利用耐高溫的脫色樹脂和高吸附量的復(fù)合功能吸附樹脂，在生產(chǎn)過(guò)程中逐步分離除去雜質(zhì)，從而既能制得高品質(zhì)的癸二酸產(chǎn)品，又能分離回收絕大部分的苯酚，使最終排出的廢水減量化、無(wú)害化，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。
2、技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，包括以下步驟(1)在癸二酸生產(chǎn)工藝中經(jīng)硫酸中和后，將含癸二酸單鈉鹽的中和水在5～20℃和流量1～6BV/h(每小時(shí)床體積)的條件下，依次通過(guò)兩組吸附塔，兩組吸附塔中各填充一種清除樹脂A和B，分別吸除料液中的色度和分離苯酚；(2)用堿溶液和水作為脫附劑，將吸附塔中吸附了有機(jī)物的清除樹脂脫附再生，脫附溫度為40～90℃，脫附劑的流量為0.5～4BV/h；(3)將脫附下來(lái)的高濃度洗脫液經(jīng)蒸餾回收苯酚，低濃度洗脫液套用于下批脫附操作。
在步驟(1)中，所述的清除樹脂A為帶有長(zhǎng)鏈烷基或吡啶基團(tuán)的耐高溫強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，如NDA280或NDA288樹脂，優(yōu)選NDA288吡啶強(qiáng)堿脫色樹脂(均為江蘇南大戈德環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn))。清除樹脂B為在高比表面積樹脂上帶有與酚羥基形成氫鍵及絡(luò)合基團(tuán)的復(fù)合功能樹脂，如NDA7、NDA150、NDA88或NDA99，優(yōu)選NDA99復(fù)合功能樹脂(均為江蘇南大戈德環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn))。
在步驟(2)中所述的堿溶液為濃度(質(zhì)量)5～20％的氫氧化鈉溶液。
在步驟(1)中，樹脂的吸附操作可以采用雙塔串聯(lián)吸附，單塔脫附的運(yùn)行方式，即每種樹脂設(shè)置I、II、III三個(gè)吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當(dāng)I塔吸附飽和后，切換成II、III塔串聯(lián)順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時(shí)I塔進(jìn)行順流脫附，如此循環(huán)操作，可以保證整個(gè)裝置始終連續(xù)運(yùn)行。
3、有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)經(jīng)一級(jí)清除樹脂脫色后，色度大大降低，并使最終的癸二酸產(chǎn)品色度達(dá)到一級(jí)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。(2)經(jīng)二級(jí)清除樹脂吸附后的料液中苯酚含量＜0.5mg/L，在后續(xù)工藝中降低了產(chǎn)品中的雜質(zhì)，并使最終的生產(chǎn)廢水含酚量達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，且CODCr＜2000mg/L，為進(jìn)一步的處理創(chuàng)造了良好的條件。(3)可回收生產(chǎn)工藝中絕大部分的苯酚，實(shí)現(xiàn)廢物資源化。(4)清除樹脂中用于脫色的一級(jí)樹脂能耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，并且和用于分離苯酚的復(fù)合功能吸附樹脂一樣均具有再生性能好，可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。
四、具體實(shí)施方法以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1將各10mL的NDA288和NDA99樹脂分別裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ32×250mm)。中和液經(jīng)過(guò)濾后，將其于5℃條件下，以1BV/h的流量首先通過(guò)NDA288樹脂床層，處理量為800mL/批，一級(jí)出水色度＜20#(鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法)，將其收集在潔凈干燥的容器中。將一級(jí)出水經(jīng)NDA99樹脂進(jìn)行二級(jí)吸附，處理量為400mL/批，出水苯酚含量＜0.5mg/L。再用硫酸調(diào)此料液pH至1～2，抽濾、烘干得到癸二酸產(chǎn)品9.3815g/批，其質(zhì)量達(dá)一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。酸析結(jié)晶后排出的廢水中苯酚含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，CODCr＜2000mg/L，為進(jìn)一步的處理創(chuàng)造了良好的條件。
一級(jí)清除樹脂NDA288吸附800mL后，仍未達(dá)飽和，可無(wú)需脫附。對(duì)吸附飽和的二級(jí)清除樹脂，依次用50mL濃度(質(zhì)量)為8％的氫氧化鈉溶液和60mL水于80℃條件下，以0.5BV/h的流量通過(guò)NDA99樹脂床層進(jìn)行脫附，脫附下來(lái)的高濃度洗脫液(20mL)經(jīng)蒸餾可回收苯酚76％，低濃度洗脫液套用于下批脫附操作。
實(shí)施例2將各100mL的NDA288和NDA99樹脂分別裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ96×800mm)。中和液經(jīng)過(guò)濾后，將其于10℃條件下，以1BV/h的流量首先通過(guò)NDA288樹脂床層，處理量為8000mL/批，一級(jí)出水色度＜20#，將其收集在潔凈干燥的容器中。將一級(jí)出水經(jīng)NDA99樹脂進(jìn)行二級(jí)吸附，處理量為4000mL/批，出水苯酚含量＜0.5mg/L。再用硫酸調(diào)此料液pH至1～2，抽濾、烘干得到癸二酸產(chǎn)品91.7216g/批，其質(zhì)量達(dá)一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。酸析結(jié)晶后排出的廢水中苯酚含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，CODCr＜2100mg/L，為進(jìn)一步的處理創(chuàng)造了良好的條件。
一級(jí)清除樹脂NDA288吸附8000mL后，仍未達(dá)飽和，可無(wú)需脫附。對(duì)吸附飽和的二級(jí)清除樹脂，依次用500mL濃度(質(zhì)量)為8％的氫氧化鈉溶液和600mL水于80℃，以0.5BV/h的流量通過(guò)NDA99樹脂床層進(jìn)行脫附，脫附下來(lái)的高濃度洗脫液(200mL)經(jīng)蒸餾可回收苯酚75％，低濃度洗脫液套用于下批脫附操作。
實(shí)施例3將實(shí)施例1中的一級(jí)清除脫色樹脂以NDA280樹脂代替、二級(jí)清除分離苯酚樹脂以NDA88樹脂代替，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質(zhì)均略遜于NDA288和NDA99兩級(jí)吸附聯(lián)用方法。
實(shí)施例4將實(shí)施例1中的一級(jí)清除脫色樹脂以NDA280樹脂代替、二級(jí)清除分離苯酚樹脂以NDA150樹脂代替，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質(zhì)均略遜于NDA288和NDA99兩級(jí)吸附聯(lián)用方法。
實(shí)施例5將實(shí)施例1中的一級(jí)清除脫色樹脂以NDA280樹脂代替、二級(jí)清除分離苯酚樹脂以NDA7樹脂代替，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質(zhì)均略遜于NDA288和NDA99兩級(jí)吸附聯(lián)用方法。
實(shí)施例6將實(shí)施例1中的吸附溫度以20℃替代，脫附溫度以40℃替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質(zhì)均略遜于實(shí)施例1。
實(shí)施例7將實(shí)施例1中的吸附流量以6BV/h替代，脫附流量以4BV/h替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質(zhì)均略遜于實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)在癸二酸生產(chǎn)工藝中經(jīng)硫酸中和后，將含癸二酸單鈉鹽的中和水在5～20℃和流量1～6BV/h的條件下，依次通過(guò)兩組吸附塔，一組吸附塔中填充有吸除料液中色度的清除樹脂，另一組吸附塔中填充有分離苯酚的清除樹脂；(2)用堿溶液和水作為脫附劑，將吸附塔中吸附了有機(jī)物的清除樹脂脫附再生，脫附溫度為40～90℃，脫附劑的流量為0.5～4BV/h；(3)將脫附下來(lái)的高濃度洗脫液經(jīng)蒸餾回收苯酚，低濃度洗脫液套用于下批脫附操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于步驟(1)中所述的吸除料液中色度的清除樹脂為耐高溫帶長(zhǎng)鏈烷基或吡啶基團(tuán)的強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，分離苯酚的清除樹脂為在高比表面積樹脂上帶有與酚羥基形成氫鍵及絡(luò)合基團(tuán)的復(fù)合功能樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于耐高溫帶長(zhǎng)鏈烷基或吡啶基團(tuán)的強(qiáng)堿陰離子交換樹脂為NDA280或NDA288樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于高比表面積樹脂上帶有與酚羥基形成氫鍵及絡(luò)合基團(tuán)的復(fù)合功能樹脂為NDA7、NDA150、NDA88或NDA99。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于在步驟(2)中所述的堿溶液為濃度(質(zhì)量)5～20％的氫氧化鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其特征在于每組吸附塔采用雙塔串聯(lián)吸附、單塔脫附的運(yùn)行方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用清除樹脂實(shí)現(xiàn)癸二酸清潔生產(chǎn)的方法，其過(guò)程為癸二酸生產(chǎn)工藝中經(jīng)硫酸中和后含癸二酸單鈉鹽的中和水經(jīng)過(guò)濾后依次通過(guò)兩組吸附塔，每組吸附塔中各填充一種清除樹脂，首先去除料液中的色度，再分離生產(chǎn)工藝中的稀釋劑苯酚，在生產(chǎn)過(guò)程中逐步清除雜質(zhì)，分離提純物質(zhì)，減少污染的產(chǎn)生量，從而替代傳統(tǒng)的末端治理；吸附飽和的樹脂進(jìn)行脫附再生，脫附下來(lái)的高濃度洗脫液經(jīng)蒸餾可回收苯酚，低濃度洗脫液套用于下批脫附操作。利用本方法可使癸二酸產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，工藝中的苯酚絕大部分可回收循環(huán)利用，最終排出的廢水中含酚量符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C07C55/20GK1686996SQ200510038999
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者李愛(ài)民, 蔣珍茂, 蔡建國(guó), 張曉 , 石洪雁, 周家艷, 張全興, 龍超, 劉福強(qiáng), 陳金龍 申請(qǐng)人:南京大學(xué), 江蘇南大戈德環(huán)?？萍加邢薰?br>