一種n－乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法
2023-05-01 00:16:21 1
專利名稱：一種n－乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，更具體地說是採用複合功能吸附樹脂或大孔吸附樹脂吸附處理N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的方法。
背景技術：
N-乙醯乙醯替苯胺(分子式C10H11O2N)是一種重要的有機中間體，廣泛用於製造吡唑啉酮、嫩黃5G、酸性絡合黃GR、中性深黃GL、漢沙黃G、顏料黃G等染料，農藥上作為萎鏽靈的原料，還可用於醫藥、顏料、色素及有機合成。N-乙醯乙醯替苯胺是以苯胺和雙乙烯酮為原料合成，其生產過程會產生高濃度的有毒有機廢水，該廢水pH值在5～6，COD高達18000mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺含量高達15000mg/L。
在本發明完成之前，對最近二十年已有的國內外文獻進行檢索，未發現關於N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水治理技術的報導。
發明內容
1、發明目的本發明的目的是提供一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，利用本發明方法可以有效去除廢水中的COD，並能回收其中的N-乙醯乙醯替苯胺，實現廢水治理與資源回收利用的有機結合。
2、技術方案一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，主要步驟如下(1)N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水經過濾，濾液在10～50℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過填充有複合功能吸附樹脂或大孔吸附樹脂的吸附塔，吸附出水再經生化深度處理即可達標排放；(2)用脫附劑脫附再生吸附完畢的樹脂，將樹脂上吸附的N-乙醯乙醯替苯胺轉移至脫附液中，高濃度脫附液經調節pH至5～10後回收N-乙醯乙醯替苯胺，回收的N-乙醯乙醯替苯胺返回生產工序，低濃度脫附液用於配製下一批次脫附液循環套用。
所述的樹脂為國產的複合功能吸附樹脂NDA-66，或者是美國Amberlite XAD系列大孔吸附樹脂，或者是日本Diaion HP系列大孔吸附樹脂。本方法優先選用複合功能吸附樹脂NDA-66，該樹脂吸附效率高，脫附再生完全，可重複用於處理N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水。
所述的脫附劑為1～6mol/L的氫氧化鈉水溶液，脫附溫度為30～80℃，脫附劑流量為0.2～3.5BV/h。脫附下來的高濃度脫附液用重量百分比濃度98％濃硫酸調節pH值到5～10，回收N-乙醯乙醯替苯胺。
本發明一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法可以採用雙塔串連吸附，單塔脫附運行方式，即設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附完畢後，切換成II、III塔順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行逆流脫附，如此循環操作，從而確保整個裝置連續運行，提高處理效率。
3、有益效果本發明公開了一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，採用複合功能吸附樹脂或大孔吸附樹脂處理N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水，原廢水COD高達18000mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度高達15000mg/L，經處理後COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率大都大於90％(尤其是複合功能吸附樹脂幾乎都大於90％)，N-乙醯乙醯替苯胺回收率大於80％，吸附出水經生化處理可以達標排放。樹脂經過脫附後，COD和N-乙醯乙醯替苯胺脫附率基本都大於99％。採用的複合功能吸附樹脂NDA-66，吸附性能穩定，脫附再生完全，可重複用於處理該廢水。該方法經濟高效，有很好的實用性。
具體實施例方式
通過以下具體實施實例進一步說明本發明實施例1將20ml複合功能吸附樹脂NDA-66裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ20×350mm)。室溫下(20～25℃)，將N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水過濾後，以30mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為300mL/批。原廢水COD為18800mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為15650mg/L，吸附出水COD為1460mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為1126mg/L，COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率分別為92.2％和92.8％。
依次用溫度50±2℃的20mL3mol/L的NaOH水溶液和60mL自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量20mL/h。COD和N-乙醯乙醯替苯胺脫附率分別為99.8％和99.3％。脫附下來的前20mL的脫附液為高濃度脫附液，用重量百分比濃度98％的濃硫酸將其pH調至8.5，析出N-乙醯乙醯替苯胺淡黃色固體，過濾後回收的固體約4.7g返回生產工序，濾液和廢水混合後重新進行吸附處理。後面流出的低濃度脫附液(約60mL)，用於配製下一批次脫附劑。
實施例2其它操作條件同實施實例1，將廢水吸附流量提高一倍，廢水過濾後以60mL/h的流量通過樹脂床層，吸附處理效果如下原廢水COD為18800mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為15650mg/L，吸附出水COD為1980mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為1791mg/L，COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率分別為89.5％和88.6％。
實施例3將200mL複合功能吸附樹脂NDA-66裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ50×450mm)。室溫下(20～25℃)，將N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水過濾後，以300mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為3000mL/批。原廢水COD為17640mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為14310mg/L，吸附出水COD為1603mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為1080mg/L，COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率分別為90.9％和92.4％。
依次用溫度50±2℃的200mL6mol/L的NaOH水溶液和600mL自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量200mL/h，COD和N-乙醯乙醯替苯胺脫附率分別為99.7％和99.5％。脫附下來的前200mL的脫附液為高濃度脫附液，用98％的濃硫酸將其pH調至9.0，析出N-乙醯乙醯替苯胺淡黃色固體，過濾後回收的固體約45.6g返回生產工序，濾液和廢水混合後重新進行吸附處理。後面流出的低濃度脫附液(約600mL)，用於配製下一批次脫附劑。
實施例4其它操作條件同實施實例3，將廢水吸附溫度提高。廢水過濾後在40℃的溫度下通過樹脂床層，吸附處理效果如下原廢水COD為17640mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為14310mg/L，吸附出水COD為1693mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為1240mg/L，COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率分別為90.4％和91.3％。
實施例5選用三根規格相同的吸附塔(Φ550×2500mm)，每塔裝填0.5m3複合功能吸附樹脂NDA-66，在室溫下(20～25℃)，將N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水過濾後，用計量泵打入吸附塔，吸附採用I、II塔雙塔順流吸附的方法，吸附流量為0.75m3/h，每批次處理量控制在7.5m3。原廢水COD為17300mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為13810mg/L，吸附出水COD為1673mg/L，N-乙醯乙醯替苯胺濃度為1170mg/L，COD和N-乙醯乙醯替苯胺去除率分別為90.3％和91.5％。
將吸附完畢的首塔I用NaOH溶液和熱水脫附。具體操作步驟如下先將I塔內的殘液排盡，並用泵將熱水逆流打入吸附塔中，使其預熱至60℃。然後依次用溫度50±2℃的0.5m33mol/L的NaOH溶液和1.5m3自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量0.5m3/h。脫附下來的前0.5m3的脫附液為高濃度脫附液，用98％的濃硫酸將其pH調至8.4，析出N-乙醯乙醯替苯胺淡黃色固體，過濾後回收的固體約94.2kg返回生產工序，濾液和廢水混合後重新進行吸附處理。後面流出的1.5m3低濃度脫附液放入儲槽，用於配製下一批次脫附劑。
脫附結束後的I塔將作為第三批廢水吸附操作的尾塔(處理第二批廢水時，II塔為首塔，III塔為尾塔)。
實施例6其它操作條件同實施實例5，將脫附流量提高一倍，將吸附完畢的吸附塔依次用溫度50±2℃的0.5m33mol/L的NaOH溶液和1.5m3自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量升至1.5m3/h。脫附下來的前0.5m3的脫附液為高濃度脫附液，用98％的濃硫酸將其pH調至8.4，析出N-乙醯乙醯替苯胺淡黃色固體，過濾後回收的固體約68.9kg，回收量有所下降。
實施例7將實施實例1中的複合功能吸附NDA-66改為AmberliteXAD系列大孔吸附樹脂，或者是Diaion HP系列大孔吸附樹脂等，在相同的操作條件下處理該廢水，結果表明它們對廢水中COD和N-乙醯乙醯替苯胺的去除率和脫附性能有不同程度的下降。
實施例8基本操作條件同實施例1。只是將實施例1中的N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水濾液以10℃，10mL/h的流量通過樹脂床層，用溫度30±2℃的20mL1mol/L的NaOH水溶液和60mL自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量5mL/h。高濃度脫附液，用98％的濃硫酸將其pH調至5。結果表明它們對廢水中COD和N-乙醯乙醯替苯胺的去除率和脫附效果不如實施例1。
實施例9基本操作條件同實施例1。只是將實施例1中的N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水濾液以40℃，100mL/h的流量通過樹脂床層，用溫度30±2℃的40mL1mol/L的NaOH水溶液和60mL自來水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量70mL/h。高濃度脫附液，用98％的濃硫酸將其pH調至9。結果表明它們對廢水中COD和N-乙醯乙醯替苯胺的去除率和脫附效果不如實施例1。
權利要求
1.一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，其特徵在於(1)N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水經過濾，濾液在10～50℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過填充有複合功能吸附樹脂或大孔吸附樹脂的吸附塔，吸附出水再經生化深度處理即可達標排放；(2)用脫附劑脫附再生吸附完畢的樹脂，將樹脂上吸附的N-乙醯乙醯替苯胺轉移至脫附液中，高濃度脫附液經調節pH到5～10後回收N-乙醯乙醯替苯胺，回收的N-乙醯乙醯替苯胺返回生產工序，低濃度脫附液用於配製下一批次脫附液，可循環套用。
2.根據權利要求1所述的一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，其特徵在於所述的吸附樹脂為國產的複合功能吸附樹脂NDA-66，或者是美國Amberlite XAD系列大孔吸附樹脂，或者是日本Diaion HP系列大孔吸附樹脂。
3.根據權利要求2所述的一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，所述的脫附劑為1～6mol/L的NaOH水溶液，脫附溫度為30～80℃，脫附劑流量為0.2～3.5BV/h。。
4.根據權利要求1～3中所述的一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，脫附下來的高濃度脫附液用重量百分比濃度98％的濃硫酸調節pH值到6～10，回收N-乙醯乙醯替苯胺。
5.根據權利要求2或3中所述的一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，其特徵在於所述的吸附樹脂為複合功能吸附樹脂NDA-66。
6.根據權利要求1～3中所述的一種N-乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法，其特徵在於採用雙塔串連吸附，單塔脫附運行方式，即設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附完畢後，切換成II、III塔順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時對I塔進行逆流脫附，如此循環操作。
全文摘要
本發明公開了一種N－乙醯乙醯替苯胺生產廢水的處理方法。其主要步驟是將N－乙醯乙醯替苯胺生產廢水的濾液在10～50℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有複合功能吸附樹脂或大孔吸附樹脂的吸附塔，廢水中的大部分N－乙醯乙醯替苯胺吸附在樹脂上。用脫附劑將吸附完畢的樹脂脫附再生，脫附下來的高濃度脫附液調節pH至5～10回收N－乙醯乙醯替苯胺，回收的N－乙醯乙醯替苯胺返回生產工序，低濃度脫附液用於配製下一批次脫附劑循環套用。廢水經處理後，COD和N－乙醯乙醯替苯胺去除率可以達到90％，脫附率大於99％。複合功能吸附樹脂經再生後，可以重複用於N－乙醯乙醯替苯胺生產廢水，該方法具有工藝簡便、處理高效經濟等優點。
文檔編號C02F1/28GK1810663SQ20061003852
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月27日 優先權日2006年2月27日
發明者李愛民, 朱兆連, 劉福強, 趙衛偉, 胡學偉, 楊鑫, 王春, 張全興 申請人:南京大學, 江蘇南大戈德環保科技有限公司