專利名稱：從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理利用技術(shù)，具體地說是一種從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水提取中提取鄰苯二胺的方法。
背景技術(shù)：
鄰苯二胺是一種重要的農(nóng)藥和染料的中間體，它主要以鄰硝基氯苯為原料經(jīng)高溫高壓胺化、硫化堿還原制得。采用上述方法，每生產(chǎn)1噸鄰苯二胺要排放8～10噸廢水(CODcr約為10～12萬mg/l)，其中主要成分為含鄰苯二胺0.5～1％，大蘇打16～18％，硫化堿1～2％等。鄰苯二胺生產(chǎn)廢水具有較高的提取利用價(jià)值，目前對(duì)該類廢水的處理利用途徑主要是用作生產(chǎn)大蘇打的原料。但在利用其生產(chǎn)大蘇打的過程中，為除去其中的有機(jī)物，需加入大量的活性炭，成本較高。而且，由于鄰苯二胺有易升華的特性，在提取大蘇打過程中，廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí)的蒸出的水中仍含有一定量的鄰苯二胺等有機(jī)物，CODcr仍高達(dá)6000-7000mg/l。對(duì)蒸出的水直接排放，仍會(huì)造成嚴(yán)重的污染。
中國(guó)專利89104014.5公開了一種從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，它的主要內(nèi)容是采用H系列大孔徑吸附樹脂吸附廢水中的鄰苯二胺，然后用稀鹽酸對(duì)樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，并用低碳醇對(duì)樹脂再生處理。但該方法仍存在以下不足1、采用鹽酸解吸后，還需再用低碳醇對(duì)樹脂脫附再生，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)費(fèi)用較高。2、鹽酸解吸后只能得到鄰苯二胺鹽酸鹽，不能直接得到鄰苯二胺，若要制得鄰苯二胺，需要增加其他工序；3、所用的H系列大孔徑樹脂其吸附性能不佳(吸附處理后廢水中鄰苯二胺含量仍然較大)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，該方法能從廢水中直接提取鄰苯二胺，而且解吸和脫附過程一次完成，并使廢水在后續(xù)用于提取大蘇打時(shí)，可節(jié)約大量的活性炭。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案如下
將含鄰苯二胺的廢水過濾后，使其進(jìn)入裝有大孔徑樹脂的吸附柱進(jìn)行吸附處理，廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)物被吸附在大孔徑樹脂上。鄰苯二胺生產(chǎn)廢水進(jìn)行吸附處理時(shí)，其溫度為0～50℃，流量為0.5～5BV/H。大孔徑樹脂的型號(hào)為XDA-1、XDA-200、LSA-8B或LSA-800C。當(dāng)大孔徑樹脂吸附飽和后，用脫附劑對(duì)大孔徑樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，使大孔徑樹脂脫附再生。脫附劑為乙醇溶液，乙醇溶液用量的體積為大孔樹脂體積的0.5～2.5倍，乙醇溶液的體積百分比濃度為10～95％，乙醇溶液的溫度為10～70℃、流量為0.5～5BV/H。乙醇溶液溶解了鄰苯二胺形成脫附液后，對(duì)脫附液進(jìn)行蒸餾，將乙醇蒸出，再對(duì)蒸餾后的殘液進(jìn)行控溫冷卻，使鄰苯二胺結(jié)晶析出，控溫冷卻的速率為0.1～1℃/min，冷卻的截止溫度為常溫。然后過濾含鄰苯二胺的殘液，得到鄰苯二胺。
由上述方案可見，本發(fā)明采用乙醇溶液作為脫附劑，在對(duì)大孔徑樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收的同時(shí)，還可使得大孔徑樹脂脫附再生，不用再另行實(shí)施對(duì)樹脂脫附再生的處理工序。而且，由本發(fā)明所提供的方法對(duì)鄰苯二胺生產(chǎn)廢水提取過鄰苯二胺后，再用該廢水提取大蘇打時(shí)，可節(jié)約大量的活性炭。由本發(fā)明對(duì)鄰苯二胺生產(chǎn)廢水提取過鄰苯二胺后，再對(duì)廢水用分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，其中鄰苯二胺的含量可降至5mg/l以下，其他無機(jī)物成分不變。而且，對(duì)提取過鄰苯二胺的廢水進(jìn)行蒸餾，餾出液中CODcr指標(biāo)降至100mg/l以下，餾出液可直接排放。
本發(fā)明對(duì)鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中鄰苯二胺的去除率高，回收到的鄰苯二胺的純度較好，且工藝簡(jiǎn)單、合理，既實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的目的，又解決了污染排放的問題，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例一量取100ml(約70g)型號(hào)為XDA-1的大孔徑樹脂裝入玻璃吸附柱中，取鄰苯二胺生產(chǎn)廢水，先對(duì)其進(jìn)行過濾，過濾的方法為真空抽濾或壓濾。在常溫下將過濾后的廢水以2BV/H的流量自下而上通過玻璃吸附柱，由吸附柱柱內(nèi)的大孔徑樹脂對(duì)廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)物進(jìn)行吸附，廢水處理量為1200ml(12BV)，廢水通過玻璃柱流出后呈淡黃色。
經(jīng)檢測(cè)，廢水在通過玻璃柱前，其中鄰苯二胺的含量為6372mg/l，對(duì)廢水直接蒸餾，餾出液中CODcr實(shí)測(cè)值為6425mg/l。廢水在通過玻璃柱后，用分光光度法檢測(cè)，其中鄰苯二胺的含量為3.5mg/l，再對(duì)吸附后的廢水進(jìn)行蒸餾，餾出液中CODcr實(shí)測(cè)值為87mg/l?？梢姡瑥U水通過大孔徑樹脂的吸附處理后，鄰苯二胺的去除率＞99.9％，餾出液的CODcr降低98.6％。
廢水流過玻璃柱后，取濃度為70％(v/v)、溫度為20℃的乙醇溶液200ml，使乙醇溶液以2BV/H的流量自下而上通過玻璃柱，對(duì)大孔徑樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，并使大孔徑樹脂脫附再生。乙醇溶液溶解了鄰苯二胺形成脫附液后，收集全部脫附液，倒入蒸餾瓶中，對(duì)脫附液進(jìn)行蒸餾，將乙醇蒸出并回收。
蒸餾至無乙醇蒸出時(shí)，蒸餾結(jié)束，將蒸餾后的殘液進(jìn)行控溫冷卻，降溫速率為0.5℃/min，殘液冷卻至常溫時(shí)，鄰苯二胺充分結(jié)晶析出，然后，對(duì)含有鄰苯二胺的殘液過濾，得到鄰苯二胺產(chǎn)品10.6g。經(jīng)分析，鄰苯二胺產(chǎn)品的純度為85.5％，收率為95.9％。
實(shí)施例二量取100ml(約70g)型號(hào)為XDA-200的大孔徑樹脂裝入玻璃吸附柱中，取鄰苯二胺生產(chǎn)廢水，先對(duì)廢水通過真空抽濾或壓濾的方式進(jìn)行過濾，在25～35℃下將過濾后的廢水以2.5BV/H的流量自下而上通過玻璃柱，由玻璃柱內(nèi)的大孔徑樹脂對(duì)廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)物進(jìn)行吸附，廢水處理量為1200ml(12BV)，廢水通過玻璃柱流出后呈淡黃色。
經(jīng)檢測(cè)，廢水在通過玻璃柱前，其中鄰苯二胺的含量為5856mg/l，廢水在通過玻璃柱后，用分光光度法檢測(cè)，其中鄰苯二胺的含量降至為7.5mg/l，鄰苯二胺的去除率達(dá)99.8％。再通過對(duì)廢水進(jìn)行蒸餾，獲得的餾出液中CODcr實(shí)測(cè)值為96mg/l。
廢水流過玻璃柱后，取濃度為80％(v/v)、溫度為25℃的乙醇溶液200ml，使乙醇溶液以2.5BV/H的流量自下而上通過玻璃柱，對(duì)樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，并使樹脂脫附再生。乙醇溶液溶解了鄰苯二胺形成脫附液后，收集全部脫附液，倒入蒸餾瓶中，對(duì)脫附液進(jìn)行蒸餾，將乙醇蒸餾出、并回收。
蒸餾至無乙醇蒸出時(shí)，蒸餾結(jié)束，將蒸餾后的殘液進(jìn)行控溫冷卻，降溫速率為0.7℃/min，殘液冷卻至常溫時(shí)，鄰苯二胺充分結(jié)晶析出，然后，對(duì)含有鄰苯二胺的殘液過濾，得到鄰苯二胺產(chǎn)品9.5g。經(jīng)分析，鄰苯二胺產(chǎn)品的純度為83％，收率為94％。
實(shí)例三采用兩個(gè)吸附柱串聯(lián)吸附，單柱脫附的運(yùn)行方式，具體步驟如下1、吸附工藝—采用二臺(tái)相同規(guī)格的吸附柱(Φ1000×5000)，將它們標(biāo)記為I柱、II柱，每一吸附柱裝填XDA-1大孔徑樹脂2500Kg(約3600L)，在25～30℃下，將鄰苯二胺生產(chǎn)廢水(含量為6149mg/l)經(jīng)過濾去除雜質(zhì)后用泵以7.2m3/h的流量打入吸附柱。吸附采用I、II兩柱串聯(lián)、逆流的吸附方式，I柱為前柱、II柱為后柱，即廢水經(jīng)I柱底部進(jìn)入，從I柱柱頂流出，再?gòu)腎I柱底部進(jìn)入，從II柱柱頂流出。廢水經(jīng)吸附處理后，初始出水中鄰苯二胺含量較底(約為4.5mg/l)，出水進(jìn)入貯罐貯存，用作提取大蘇打的原料。當(dāng)II柱的出水中鄰苯二胺含量達(dá)到20mg/l的穿透點(diǎn)時(shí)，I柱內(nèi)大孔徑樹脂吸附飽和，停止吸附，進(jìn)行解吸、脫附操作。
2、解吸工藝—對(duì)I柱內(nèi)大孔徑樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，并使其內(nèi)的大孔徑樹脂脫附，具體操作步驟如下先將I柱內(nèi)殘液排盡，然后用7.2m3(2BV)濃度為75％(v/v)的乙醇溶液在25～30℃下，以2BV/H的流量自I柱頂順流通過，對(duì)其內(nèi)的樹脂進(jìn)行解吸，乙醇溶液溶解了鄰苯二胺形成脫附液，脫附液進(jìn)蒸餾系統(tǒng)。大孔徑樹脂脫附后，再用7.2m3清水順流通過I柱，洗滌其內(nèi)的樹脂，清水流量為2～2.5BV/H，水洗液的前3.6m3用于下次配制乙醇脫附劑；后3.6m3用于下次洗滌套用，至此，解吸、脫附結(jié)束。
當(dāng)二臺(tái)吸附柱接著下一次使用時(shí)，將脫附完成的I柱作為后柱，II柱作為前柱，即使廢水經(jīng)II柱底部進(jìn)入，從II柱柱頂流出，再?gòu)腎柱底部進(jìn)入，從I柱柱頂流出，進(jìn)行串聯(lián)逆流吸附操作。再接著下一次使用時(shí)，又將I柱為前柱、II柱為后柱，如此循環(huán)。
3、蒸餾、結(jié)晶—脫附液進(jìn)蒸餾系統(tǒng)蒸餾，使乙醇蒸出、并回收，回收的乙醇繼續(xù)用于下次解吸使用。當(dāng)蒸餾至無乙醇蒸出時(shí)，蒸餾結(jié)束。然后將殘液打入結(jié)晶鍋中，進(jìn)行控溫冷卻，降溫速率為0.5℃/min，當(dāng)溫度降至常溫時(shí)停止冷卻，鄰苯二胺充分結(jié)晶析出。然后過濾含有鄰苯二胺的殘液、離心脫水得鄰苯二胺產(chǎn)品375Kg，鄰苯二胺含量為83.6％，過濾后的殘液可再次用于吸附處理。
實(shí)施例四將實(shí)施例一中所用的XDA-1樹脂替換為L(zhǎng)SA-8B或LSA-800C大孔徑樹脂，大孔徑樹脂用量、所處理的廢水的指標(biāo)及處理步驟和條件均與實(shí)施例一相同，得到的處理結(jié)果如下1、采用LSA-8B大孔徑樹脂鄰苯二胺廢水的吸附處理量為1100ml(11BV)，得到鄰苯二胺產(chǎn)品9.8g，經(jīng)分析，鄰苯二胺產(chǎn)品的純度為83.1％，收率為92.5％，吸附后的廢水中，鄰苯二胺的含量為5.6mg/l，處理后的廢水進(jìn)行蒸餾，獲得的餾出液中CODcr實(shí)測(cè)值為90mg/l。
2、采用LSA-800C大孔徑樹脂鄰苯二胺廢水的吸附處理量為1150ml(11.5BV)，得到鄰苯二胺產(chǎn)品9.6g，經(jīng)分析，鄰苯二胺產(chǎn)品的純度為82.6％，收率為91.3％，吸附后的廢水中，鄰苯二胺的含量為5.8mg/l，處理后的廢水進(jìn)行蒸餾，獲得的餾出液中CODcr實(shí)測(cè)值為95mg/l。
權(quán)利要求
1.從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，將含鄰苯二胺的廢水過濾后，使其進(jìn)入裝有大孔徑樹脂的吸附柱進(jìn)行吸附處理，廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)物被吸附在大孔徑樹脂上，用脫附劑對(duì)大孔徑樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，其特征在于脫附劑為乙醇溶液，乙醇溶液溶解了鄰苯二胺形成脫附液后，對(duì)脫附液進(jìn)行蒸餾，將乙醇蒸出，再對(duì)蒸餾后的殘液進(jìn)行控溫冷卻，使鄰苯二胺結(jié)晶析出，過濾含鄰苯二胺的殘液得到鄰苯二胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，其特征在于大孔樹脂的型號(hào)為XDA-1、XDA-200、LSA-8B或LSA-800C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，其特征在于鄰苯二胺生產(chǎn)廢水進(jìn)行吸附處理時(shí)，其溫度為0～50℃，流量為0.5～5BV/H。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，其特征在于乙醇溶液用量的體積為大孔徑樹脂體積的0.5～2.5倍，乙醇溶液的體積百分比濃度為10～95％，乙醇溶液的溫度為10～70℃、流量為0.5～5BV/H。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，其特征在于控溫冷卻的速率為0.1～1℃/min，冷卻的截止溫度為常溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，其特征在于采用兩個(gè)吸附柱串聯(lián)吸附，單柱脫附的運(yùn)行方式。
全文摘要
從鄰苯二胺生產(chǎn)廢水中提取鄰苯二胺的方法，將含鄰苯二胺的廢水過濾后，使其進(jìn)入裝有大孔徑樹脂的吸附柱進(jìn)行處理，使廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)物被吸附在大孔樹脂上，然后用乙醇溶液為脫附劑對(duì)樹脂吸附的鄰苯二胺進(jìn)行解吸回收，乙醇溶液吸收了鄰苯二胺形成脫附液后，對(duì)脫附液進(jìn)行蒸餾，使乙醇被蒸餾出，對(duì)蒸餾后的殘液進(jìn)行控溫冷卻，使鄰苯二胺結(jié)晶析出，過濾得到鄰苯二胺。本發(fā)明對(duì)廢水中鄰苯二胺的去除率高，回收到的鄰苯二胺的純度較好，且工藝簡(jiǎn)單、合理，既實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的目的，又解決了污染排放的問題，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C07C209/86GK1865223SQ20051004355
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者陳義龍 申請(qǐng)人:陳義龍