糠醛、酚醛树脂废水处理

摘自---《环氧咨询》
2005-03-03
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    在生产糠醛、酚醛树脂时会产生大量含有糠醇、酚醛、糠醛、甲醇和苯酚污水。为了使污染的水被净化,以再利用作为反应物的洗涤水,为此净化这样的污水显得十分重要。

    由于这类污水中杂质含量大,不能使用常见的有机溶剂废水处理法(臭氧化作用、在化学试剂作用下的氧化、吸附等)。最有效的方法是将有机杂质转变成容易析出的溶解度小的化合物。可以通过与糠基化合的相同工艺条件进行第二次聚合,将它们转变成固体化合物,甚至将其中的苯酚和甲酚转变成树脂,然后成固体的组分。在聚合反应中,不参加反应的挥发物可通过蒸馏分离掉。

    在实验室和试生产条件下,对浓污水和蒸馏废水的混合物进行了第二次聚合。

    试验室条件下,在带有回流冷凝器和搅拌的反应釜中,加入50-100升污水,添加必须量的硫酸,使PH达到预定的值。为了防止聚合过程中树脂粘附在反应釜壁上,以及形成整块的凝固物,在反应釜中加入能够吸附树脂的木质粉。按给定的条件加热反应混合物,然后将它冷却,加入已知的乳液使PH达到6-8,使木质粉和硫酸钙沉淀,通过真空吸滤器析出。

    按照滤出水和原料水的相应的COD值评价净化程度,研究了下列参数对它的影响:PH(即添加的硫酸量)、温度加热持续时间、添加木质粉量。

    在大多数情况下,有效的净化程度与介质和反应温度有关。当PH由5.0降到2.5时,净化程度由15%增长到75%(反应持续时间——1小时、温度95℃)。随着温度从20℃提高到95℃,净化程度由20%增长到75%(反应持续时间——1小时、PH=1)。反应持续时间从1小时改变到5小时,对水的净化程度无影响(温度——95℃,PH=1)。当木质粉的量从10%减少到2.5%时,树脂粘附在玻璃壁上。

    由此得出净化污水的条件如下:PH=1-2.5(添加0.4-2.4%浓硫酸就能达到),温度——95℃,反应持续时间——1小时,添加木质粉量——5-10%,在这样的试验条件下,污水的COD从197克O2/升降到35-42克O2/升,相应有净化程度为78-82%。

    工业试验是在带有回流冷凝器和搅拌器的、附有加热和冷却反应混合物的夹套的反应釜中进行。加50升生产污水(COD——184克O2/升,PH=5.0)到反应釜中,加1.2公斤硫酸使用权PH到2,添加8.8公斤湿度为50%的木质粉,然后升温到95℃,反应混合物搅拌1小时,然后将它冷却到20℃,添加一定量的已知的乳液(20%浓度)在搅拌下使之中和。得到的浆液引入到沉淀池,澄清水的COD为27.6克O2/升,(净化程度——85%)。由木器厂质粉吸附的固体树脂和硫酸钙形成的沉淀,输送到工厂的泥渣堆场。

    为了使经过第二次聚合制得的水进一步净化,将它们在试验室条件下,利用高度为40cm,装有温度计和回流冷凝器的分馏柱中进行蒸馏。在98-100℃蒸汽温度下,分出二个馏份,第一、第二馏份及釜残留物体积比为3:88:9,它们的COD分别为12.1、4.7、和246.2克O2/升。因为,第一馏份是易挥发的凝聚物,而釜残留物是高沸物。水的净化程度(第二馏份)提高到98%。

   工业上采用下列流程:将污水池中的污水泵入反应釜中,加入木质粉和硫酸,反应混合物加热1小时之后将它冷却,利用已知的乳液中和,在真空过滤器中过滤,沉淀送到废渣堆场,滤液送到蒸馏釜,在这里取出第一馏份——水相有机馏份,可以再利用作为制备酚醛树脂的第一次水洗水;第二馏份可以利用作为制备酚醛树脂的第二次水洗水;应用过后的水再次导入到污水池中。

    由生产丙烯基单体的废水中回收丙烯醇

    由生产丙烯基单体的废水中回收丙烯醇,并将它加以利用的少废工艺的建立对于原料的综合利用具有很大意义。

    在生产二丙烯基邻苯二甲酸酯时,它的废水中含有45-150克/升丙烯醇、22-23克/升邻苯二甲酸单丙烯酯、10-11.6克/升氯化铜、170-176克/升氯化钠、2.9-3.0克/升邻苯二甲酸。在制备1吨二丙烯基邻苯二甲酸酯的情况下形成1.2M3废水。在生产二乙烯乙二醇二丙烯酸酯时,它的废水中含有25-150克/升丙烯醇、48-62克/升二乙烯乙二醇、70-73克/升氯化钠、59.5克/升氢氧钠、16.5克/升碳酸钠。在制备1吨二乙烯乙二醇二丙烯酸酯时,形成1.1 M3废水。

    由生产丙烯基单体的废水中回收丙烯醇,并将它重复利用到二乙烯乙二醇二丙烯酸酯的合成中去,将会使生产1吨二丙烯基邻苯二甲酸酯及二乙烯乙二醇二丙烯酸酯节约可贵的资金。提出了由生产丙烯 基单体的废水中回收丙烯醇的共沸精馏的物理-化学规律的研究和回收丙烯醇的原则工艺流程。

    为了确定回流量,使用了在恒定压力下的循环方法,和在各种温度下丙烯醇理论分级的计算,研究了生产二丙烯基邻苯二甲酸酯及二乙烯乙二醇二丙烯酸酯的废水的汽-液平衡体系。为此,在蒸馏釜中加入带有确定的丙烯醇组分的废水,并加热到沸腾,纪录下测量的温度。收集的冷溶液返回到蒸馏釜中。建立平衡(经过5-10分钟)之后,关闭旋塞和取出冷凝样品0.1-0.2毫升体积。借助利用标准混合物得到折光率与含量关系校正曲线,按折光指数确定样品中丙烯醇含量。按照得到的结果画出生产丙烯基单体的废水的相平衡Y-X曲线图。由图解法确定最小理论分级值。

    在简歇作用的精馏塔中,通过对生产丙烯基单体的废水进行了精馏试验的研究,制得丙烯醇 。塔高为1米、直径12厘米,接管为玻璃管。分离出丙烯醇的废水净化程度达99.99%。对于馏出的丙烯醇和水分离,应用苯或甲苯萃取分馏。丙烯醇和萃取剂体积比等于1:2,萃取程度—99%。馏出物萃取后在蒸发釜中残留物为无水丙烯醇,能够利用它合成二乙烯乙二醇二丙烯酸酯。

    同样研究了多元共沸精馏回收由生产二丙烯基邻苯二甲酸酯和二乙烯乙二醇二丙烯酸酯的废水,分离剂为甲苯。它形成丙烯醇+甲苯+水的多元共沸物,共沸点为80.2℃。应用甲苯在于使混合物组成容易分离。

    在研究的基础上提出了丙烯基单体的废水净化工艺流程。(详见1989、2  化工给排水设计第71页)

 

 

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