一種去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法
2023-12-05 06:47:31 1
專利名稱：一種去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法
技術領域：
本發明涉及去除廢水中游離氯的方法，特別涉及一種去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法。
背景技術：
工業中，以乙炔路線生產四氯乙烷過程中涉及氯氣與乙炔的氯化反應，該氯化反應是在四氯乙烷母液中，以三氯化鐵為催化劑，用水噴射泵抽真空，在負壓條件下反應生成四氯乙烷。雖然該反應採用乙炔過量的方式進行控制，但在實際生產過程中，仍有少量未反應的氯氣溶於水形成含游離氯(含氯為O. 01 O. 02%)的生產廢水。另外，在氯氣與乙炔反應生成四氯乙烷的過程中，同時還副產三氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷等多種有機氯化物， 因此，四氯乙烷生產廢水成份複雜，含乙炔、有機物氯化物、HC1、游離氯等，如能將其循環利用，不僅可以減少廢水排放，還能使未反應的乙炔、有機物氯化物等得到有效利用，降低生產成本。但因為游離氯具有很強的氧化性，會造成設備和管道的腐蝕，導致不能循環利用。 大量含游離氯的四氯乙烷生產廢水給生產企業帶來了極大的環保壓力，因此研究怎樣去除四氯乙烷生產廢水中的游離氯，以實現循環利用，是迫切需要解決的問題。
但是，現有技術主要針對四氯乙烷生產廢水中的有機氯化物的處理，未涉及無機游離氯的處理問題
如中國專利公開號CN101531419A，
公開日2009年9月15日，發明名稱一種強化金屬還原脫氯處理氯代烯烴廢水的方法。該申請案本發明公開了一種強化金屬還原脫氯處理氯代烯烴廢水的方法，包括調節氯代烯烴廢水為酸性，輸入脫氯反應器，加入活性離子強化劑和金屬還原劑，活性離子強化劑的活性表現在侵蝕金屬還原劑的鈍化層，避免形成穩定的鈍化層，進行強化還原脫氯反應，金屬還原劑選取零價金屬或金屬合金，製成粉末， 還原脫氯反應設備採用流化床，還原脫氯反應結束後，進入後續工序處理。涉及的廢水中含氯有機物如三氯乙烯、四氯乙烷、四氯乙烯等。
又如中國專利公開號CN1803662A，
公開日2006年7月19日，發明名稱一種去除廢水中有機氯化物的方法及設備。該發明公開了一種去除廢水中有機氯化物的方法，廢水通過循環切向進水形成旋流在反應器中與固體還原劑或負載催化劑的固體還原劑充分接觸反應，然後進入沉澱分離區，反應後的固體還原劑或負載催化劑的固體還原劑顆粒有效沉降，達到去除廢水中有機氯化物的目的。
再如中國專利公開號CN101492216A，
公開日期2009年7月29日，發明名稱一種氯代有機廢水的處理與轉化方法。該申請案一種氯代有機廢水的處理與轉化方法。它包括用調節氯代有機廢水摩爾濃度，用容積比為2 I其濃度為0.9mol/L全硫碳酸鈉與其混合、並調節pH值到10 11，在微波作用下攪拌等步驟，無害處理及轉化產物為硫代有機物。
上述專利主要針對四氯乙烷生產廢水中的有機氯化物的處理，未涉及無機游離氯的處理問題，該類技術不足之處是所需工序多，處理成本高，且處理後的廢水若循環使用時，由於游離氯的存在會造成設備的腐蝕。同時，由於四氯乙烷生產廢水成份複雜，含乙炔、有機物氯化物、HCl、游離氯等，若簡單的採用離子膜燒鹼鹽水中亞硫酸鈉除游離氯的方法則會出現廢水著火現象，發生安全事故。發明內容
本發明針對現有技術的不足之處，提供一種工藝簡單、安全可靠、成本低、廢水處理能力大的去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為一種去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法，其特徵在於在廢水中加入除氯劑，同時加入鹼性助劑控制廢水pH 值為7-8，所述除氯劑用量為廢水質量的O. 001 O. 08%。
進一步的
所述的除氯劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的一種。
所述的除氯劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的一種。
所述的鹼性助劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種。
所述的鹼性助劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
所述的除氯劑用量為廢水質量的O. 003 O. 05%。
由於氯氣具有強的氧化性，與水反應生成HCl和HC10，只要找到廉價的還原劑，穩定持續存在於溶液中，且又比較容易處理的，就能夠實現廢水中游離氯低成本的去除，才具有工業化應用價值。
本發明向乙炔氯化制四氯乙烷生產廢水中連續加入還原性的除氯劑，如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的一種，以除去游離氯，同時加入鹼性助劑，如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，去除產生的氯化氫、二氧化硫等刺激性氣體，減少了生產中的廢氣排放，淨化了操作環境，處理後的廢水不含游離氯，可送至乙炔氯化水噴射真空系統循環使用，進一步減少了廢水排放，減低了生產成本。
以亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉為除氯劑的還原脫氯化學反應式如下
Na2S203+4Cl2+5H20=8HCl+2NaHS04
Na2S03+Cl2+H20=HCl+NaHS04+NaCl
Na2S205+2Cl2+3H20=4HCl+2NaHS04
除氯劑的用量對廢水中游離氯的去除影響很大，除氯劑用量太大，生產成本則會升高；太小則達不到除氯效果，因此本發明中除氯劑用量為O. 001 O. 08%，優選為 O. 003 O. 05%。
本發明中的除氯劑可選用亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、焦亞硫Ife納中的一種，優選為亞硫Ife納、焦亞硫Ife納、硫代硫Ife納中的一種。
鹼性助劑對游離氯的去除也有影響,鹼性助劑用量太大，即pH值太大,則容易使廢水池著火。太小，即PH值太小，隨著反應的不斷深入，廢水中酸度不斷增加，同時乙炔氯化反應時本身會產生HC1，HCl被廢水吸收後，酸度增加，達到一定程度以後，就會出現溢出 HCl或SO2 (即在酸性條件下硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等會發生分解)，失去了持續脫氯的效果。因此本發明中廢水pH值為7 8。
本發明中的鹼性助劑可選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
本發明所採用的除氯劑和鹼性助劑均可市售取得，成本低廉。
本發明游離氯的測定方法在250mL三角錐形瓶中預先加入5mL澱粉-碘化鉀溶液，然後用移液管吸取10. OmL的試料注入三角錐形瓶中，搖動片刻，若無色，即無游離氯存在。
本發明的優點為
I、游離氯去除效率高，處理後的廢水可循環利用；
2、廢水處理能力大，適合工業化推廣應用；
工藝簡單、安全可靠、成本低，具有良好的經濟效益和環保效益。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步詳細描述，但本發明不僅僅局限於以下實施例。
實施例I :
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入O. 94kg亞硫酸鈉，同時加入30% 氫氧化鈉水溶液調節廢水PH值至7. 1，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯，將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例2
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入O. 3kg硫代硫酸鈉，同時加入20% 碳酸鉀水溶液調節廢水PH值至7. 5，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯， 將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例3
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入O. 88kg焦亞硫酸鈉，同時加入 30%氫氧化鉀水溶液調節廢水pH值至7. 6，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯，將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例4
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入Ikg亞硫酸氫鈉，同時加入20 %碳酸鈉水溶液調節廢水PH值至7. 5，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯，將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例5:
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入O. 5kg硫代硫酸鈉，同時加入30% 氫氧化鉀水溶液調節廢水pH值至7. 2，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯，將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例6
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入O. 6kg硫代硫酸鈉，同時加入30% 氫氧化鉀水溶液調節廢水pH值至7，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯， 將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
實施例7
在4400kg主要含有四氯乙烷的生產廢水中加入I. 6kg亞硫酸鈉，同時加入30%氫氧化鉀水溶液調節廢水PH值至7. 5，取處理後的廢水樣分析游離氯含量，未檢測到游離氯， 將處理後的廢水送至氯化真空系統循環使用。
權利要求
1.一種去除こ炔氯化制四氯こ烷廢水中游離氯的方法，其特徵在於在廢水中加入除氯劑，同時加入鹼性助劑控制廢水PH值為7-8，所述除氯劑用量為廢水質量的O. OOl O.08%。
2.根據權利要求I所述的ー種去除こ炔氯化制四氯こ烷エ藝廢水中游離氯的方法，其特徵在於所述的除氯劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、連ニ亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的ー種。
3.根據權利要求2所述的ー種去除こ炔氯化制四氯こ烷エ藝廢水中游離氯的方法，其特徵在於所述的除氯劑為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉中的ー種。
4.根據權利要求I所述的ー種去除こ炔氯化制四氯こ烷廢水中游離氯的方法，其特徵在於所述的鹼性助劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的ー種。
5.根據權利要求4所述的ー種去除こ炔氯化制四氯こ烷廢水中游離氯的方法，其特徵在於所述的鹼性助劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據權利要求4所述的ー種去除こ炔氯化制四氯こ烷廢水中游離氯的方法，其特徵在於所述的所述的除氯劑用量為廢水質量的O. 003 O. 05%。
全文摘要
本發明公開了一種去除乙炔氯化制四氯乙烷廢水中游離氯的方法，在廢水中加入除氯劑，同時加入鹼性助劑控制廢水pH值為7-8，所述除氯劑用量為廢水質量的0.001～0.08％，本發明的方法游離氯去除效率高，處理後的廢水可循環利用，廢水處理能力大，適合工業化推廣應用；工藝簡單、安全可靠、成本低，具有良好的經濟效益和環保效益。
文檔編號C02F1/70GK102976470SQ20121042152
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者鄧建明, 周強, 鄧偉平, 呂穎琦, 汪洋, 馬季 申請人:浙江巨化股份有限公司電化廠