專利名稱：苯乙酸生產廢水的治理與資源回收利用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥與農藥中間體苯乙酸生產廢水的治理。具體而言，是苯乙酸生產廢水中苯乙酸及氯化鈉的分離回收及綜合利用。
苯乙酸是一種重要的醫(yī)藥、農藥中間體。苯乙酸生產的傳統(tǒng)方法為苯乙腈水解法，該法使用的原料苯乙腈及生產苯乙腈的原料氰化鈉劇毒，對環(huán)境污染嚴重，目前正面臨淘汰的趨勢；八十年代初德國及美國的科學家開發(fā)出氯芐羰基合成法生產苯乙酸。該法以氯芐、氫氧化鈉、一氧化碳為原料，以甲醇為溶劑，通過羰基化反應合成苯乙酸。該法生產一噸苯乙酸要排放約7噸廢水，其pH約為1，通常情況下含苯乙酸3700mg/L，同時含氯化鈉12％以上，并含有苯甲醇、苯甲醛、甲酸、乙酸等其它有機物及Co2+、Fe2+、Mn2+等金屬離子，CODcr約為13800mg/L。
本發(fā)明的目的是提供一種不僅可以有效治理苯乙酸生產廢水，同時可以回收廢水中的苯乙酸及氯化鈉，實現(xiàn)廢物資源化。
本發(fā)明的技術方案如下一種苯乙酸生產廢水的治理與資源回收利用方法，它是A)苯乙酸生產廢水經(jīng)調堿過濾以去除其中的金屬離子，之后調酸過濾回收少量的苯乙酸。將濾液在0～55℃和流量為0.5～3.0BV/h(BV為樹脂床體積)條件下通過裝填有高比表面積球狀苯乙烯-二乙烯基苯共聚大孔吸附樹脂并帶有加熱夾套的吸附塔，使廢水中苯乙酸等大部分有機物吸附在樹脂上，吸附出水無色透明，可送隔膜法電解車間配制電解鹽水以回收利用其中的氯化鈉。
B)用濃度為0.5～8％的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑，將吸附了廢水中苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛等有機物的大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚吸附樹脂脫附再生，洗脫的溫度為20～90℃，脫附劑流量為0.2～3.0BV/h。連續(xù)吸附-稀堿脫附操作7批次后再用甲醇脫附，脫附溫度為15～50℃，流量為0.2～3.0BV/h。稀堿脫附液返回生產工段以回收苯乙酸，甲醇脫附液返回生產工段回收甲醇。
上述的大孔吸附樹脂可以是具有超高交聯(lián)結構的國產NDA-999樹脂、CHA-101樹脂或H-103樹脂，或者是美國Amberlite XAD-7、XAD-4或XAD-2樹脂或者日本Diaion HP系列大孔吸附樹脂，優(yōu)選的是NDA-999樹脂、CHA-101樹脂或者Amberlite XAD-7樹脂。
上述的脫附劑氫氧化鈉水溶液可以用甲醇或乙醇代替，此時脫附溫度分別為15-50℃和20-70℃，脫附液經(jīng)精餾可回收甲醇和乙醇，殘液為苯乙酸等混合物，可以送生產工段經(jīng)精餾回收苯乙酸。
本發(fā)明的苯乙酸生產廢水的治理與資源回收利用方法可以采用雙塔串聯(lián)吸附、單塔脫附運行方法，即設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)，I塔作為一級吸附塔，II塔為二級吸附塔，當I塔吸附飽和后，切換成II、III塔串聯(lián)吸附，II塔為一級吸附塔，III塔為二級吸附塔，同時I塔進行脫附再生，如此循環(huán)，可使整個處理裝置連續(xù)運轉。
本發(fā)明苯乙酸生產廢水的治理和資源回收利用技術可以使苯乙酸生產廢水(內含苯乙酸3700mg/L，苯甲醇890mg/L，苯甲醛92mg/L，氯化鈉＞12％，總有機碳含量4690mg/L)，經(jīng)本發(fā)明處理后，出水無色透明，苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛的去除率均接近100％，總有機碳的去除率＞93％；苯乙酸回收率＞95％。出水可返回隔膜法電解車間配制電解鹽水。
以下通過實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例1將80mL(約60克)NDA-999樹脂(江蘇丹陽市金象化工廠生產)裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(φ30×250mm)。
苯乙酸生產廢水呈黃色混濁狀，加入氫氧化鈉(按4.0kg/t廢水)和碳酸鈉(按1.0kg/t廢水)調節(jié)pH至11-12，過濾，之后加入鹽酸調節(jié)pH至2-3，過濾。濾液中含苯乙酸3705mg/L，苯甲醇890mg/L，苯甲醛94mg/L，總有機碳含量為4697mg/L，室溫(25℃)下以120mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為1200mL，吸附出水無色透明，其中苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛的去除率均約為100％，總有機碳含量＜300mg/L，可送隔膜法電解車間配制電解鹽水。
用80mL4％及80mL2％的氫氧化鈉水溶液作脫附劑，脫附溫度為70±5℃，流量為40mL/h；苯乙酸的脫附率為100％，苯甲醇、苯甲醛脫附率＜50％。連續(xù)吸附-稀堿脫附7批次后再用160mL甲醇脫附以恢復樹脂的吸附能力，脫附溫度為35±5℃，流量為40mL/h，樹脂中殘留的苯甲醇、苯甲醛等有機物可以被徹底脫附。稀堿脫附液返回生產工段經(jīng)酸化、精餾回收苯乙酸，甲醇脫附液返回生產工段回收甲醇，少量殘液予以焚燒處理。
實施例2吸附裝置同實施例1，但用甲醇(或乙醇)取代稀堿作脫附劑，脫附溫度為35±5℃(乙醇為60±5℃)，流量為40mL/h，樹脂柱中的苯乙酸、苯甲醇及苯甲醛均可被很好脫附。甲醇(或乙醇)脫附液經(jīng)精餾可回收甲醇(或乙醇)，殘液返回生產工段經(jīng)精餾回收苯乙酸。
實施例3a.吸附。選用三只吸附塔，每塔內徑600mm，塔高4000mm，每塔填裝NDA-999樹脂600kg(約800L)，把pH≈1、苯乙酸含量為3750mg/L、溫度為20℃左右的苯乙酸生產廢水經(jīng)過濾后打入吸附塔，吸附采用I、II號雙塔串聯(lián)逆流吸附的辦法，吸附流量為1m3/h，每批處理量為12m3。廢水經(jīng)處理后，其中苯乙酸、苯甲醇均未檢出，有機碳含量降為250mg/L，吸附出水送隔膜法電解車間配制電解鹽水。
b.脫附。把吸附了12m3廢水的首道I號吸附塔用氫氧化鈉水溶液脫附。先將I塔殘液排盡，之后用85℃的熱水逆流注入吸附柱并靜置15分鐘。之后分別用0.8m34％及0.8m32％的氫氧化鈉水溶液順流脫附，脫附溫度為80±5℃，流量為0.4m3/h。樹脂中的苯乙酸可以被定量脫附，苯甲醇、苯甲醛的脫附率＜50％。脫附流出液返回生產工段用以回收苯乙酸。連續(xù)吸附-稀堿脫附7批次后用1.6m3的甲醇脫附，脫附溫度為35±5℃，流量為0.4m3/h樹脂柱中殘留的苯甲醇、苯甲醛等有機物可以被徹底脫附。甲醇脫附液可返回生產工段回收甲醇，少量精餾殘液予以焚燒處理。
實施例4將實施例1中的吸附樹脂改為CHA-101樹脂、Amberlite XAD-7、XAD-2樹脂、國產H-103樹脂以及Diaion HP系列大孔吸附樹脂，除每批處理量有所變化外，其它結果基本類同。
權利要求
1.一種苯乙酸生產廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是A) 苯乙酸生產廢水經(jīng)調堿過濾以去除其中的金屬離子，之后調酸過濾回收少量的苯乙酸。將濾液在0～55℃和流量為0.5～3.0BV/h(BV為樹脂床體積)條件下通過裝填有苯乙烯-二乙烯基苯共聚大孔吸附樹脂并帶有加熱夾套的吸附塔，使廢水中苯乙酸等大部分有機物吸附在樹脂上，吸附出水無色透明，用于配制電解鹽水以回收利用其中的氯化鈉。B)用濃度為0.5～8％的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑，將吸附了廢水中苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛等有機物的大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚吸附樹脂脫附再生，洗脫的溫度為20～90℃，脫附劑流量為0.2～3.0BV/h，連續(xù)吸附-稀堿脫附操作7批次后再用甲醇脫附，脫附溫度為15～50℃，流量為0.2～3.0BV/h，稀堿脫附液回收苯乙酸，甲醇脫附液回收甲醇。
2.根據(jù)權利求書1所述的方法，其特征是大孔吸附樹脂是NDA-999樹脂、CHA-101樹脂或H-103樹脂，或者是Amberlite XAD-7、XAD-4或XAD-2樹脂，或者是Diaion HP系列大孔吸附樹脂。
3.根據(jù)權利求書2所述的方法，其特征是優(yōu)選的是NDA-999樹脂、CHA-101樹脂或者Amberlite XAD-7樹脂。
4.根據(jù)權利求書1所述的方法，其特征是脫附劑氫氧化鈉水溶液用甲醇或乙醇代替，此時脫附溫度分別為15-50℃和20-70℃，脫附液經(jīng)精餾可回收甲醇和乙醇，殘液為苯乙酸等混合物，經(jīng)精餾回收苯乙酸。
5.根據(jù)權利求書1所述的方法，其特征是采用雙塔串聯(lián)吸附、單塔脫附運行方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種苯乙酸生產廢水的治理與資源回收利用方法,它是將苯乙酸生產廢水通過苯乙烯一二乙烯基苯共聚大孔吸附樹脂,使廢水中苯乙酸等大部分有機物吸附在樹脂上,吸附出水無色透明,可送隔膜法電解車間配制電解鹽水以回收利用其中的氯化鈉。用氫氧化鈉水溶液作為脫附劑,將吸附了廢水中有機物的大孔苯乙烯一二乙烯基苯共聚吸附樹脂脫附再生,連續(xù)吸附－稀堿脫附操作7批次后再用甲醇脫附,稀堿脫附液,甲醇脫附液回收甲醇。
文檔編號C02F9/00GK1274684SQ0011238
公開日2000年11月29日 申請日期2000年7月10日 優(yōu)先權日2000年7月10日
發(fā)明者陳金龍, 潘丙才, 張全興, 呂路, 王勇 申請人:南京大學