專利名稱：一種甲硝唑廢水的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種甲硝唑廢水的處理方法，屬于工業(yè)廢水處理及回收技術領域。
背景技術：
隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥過程中產生的廢水已經(jīng)成為嚴重的污染源之一，由于在藥物生產過程需使用多種原料，生產工藝復雜，水質、水量波動較大，廢水組成十分復雜， 是處理難度較大的工業(yè)廢水之一，特別是制藥廢水中的抗生素工業(yè)廢水，是一類高色度、含難降解物質而且生物毒性物質多的高濃度有機廢水。甲硝唑是醫(yī)藥化工產業(yè)中廣泛采用的一種抗生素原料藥，主要采用聚合、氧化、硝化等化學方法，使有機原料經(jīng)化學反應生產出所需的醫(yī)藥中間體及合成原料藥。生產過程中大量使用各類有機原料，經(jīng)多步反應，工藝復雜，甲硝唑廢水中含有多種未完全反應的原料和反應產物，包括2-甲基-5-硝基咪唑等原料，以及其他有機物、鹽類(生產工藝中產生的硫酸鈉)等污染物。廢水中的有機物如果直接排放，容易導致水體的富營養(yǎng)化，分解出多種有害氣體，不僅造成嚴重的水體污染還會污染空氣；廢水中大量無機鹽會使水體PH值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用、消滅或抑制細菌及微生物的生長，阻礙水體自凈作用，同時會大大增加水的硬度，造成土壤鹽堿化，給工業(yè)和生活都帶來不利影響。但同時這些有機物和無機鹽類也有重要的利用價值。例如，廢水中所含的有機硝化物可作為生產醫(yī)藥原料中間體；無水硫酸鈉廣泛應用于化學制堿、造紙和玻璃工業(yè)等領域；甲酸廣泛用于農藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠制造等工業(yè)領域。因此，如果將含有大量有機硝化物和無機鹽的直接排放不僅造成環(huán)境污染，還是一種很大的浪費。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有甲硝唑生產過程產生的廢水含有多種具有高污染的有機物和鹽類、直接排放造成對環(huán)境的污染，且多種有用物質未得到有效回收利用的問題，提供了一種甲硝唑生產廢水的處理方法，顯著減少甲硝唑廢水中污染性的有機物和無機鹽類的含量， 使處理后的甲硝唑廢水達到國家排放標準，不會對環(huán)境造成污染，并且能夠回收硝化物、甲酸、硫酸鈉等多種有用的有機物和無機物，節(jié)約原料、降低生產成本，并且處理方法簡單、操作方便。本發(fā)明為實現(xiàn)技術目的采用的技術方案為一種甲硝唑廢水的處理方法，包括以下步驟(1)將甲硝唑廢水旋蒸濃縮至總量的1/3-1/5，然后在45°C -100°C溫度下結晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(2)將步驟(1)所得濾液用硫酸或甲酸調節(jié)PH值至PH3-6，析出、過濾得到2_甲基-5-硝基咪唑晶體；(3)將步驟( 所得濾液再次旋蒸濃縮至無水粘稠狀，按濃縮產物與溶劑的質量比1 0.25 0.35加入無水甲醇或乙醇溶劑，在30°c-50°c溫度下使?jié)饪s產物溶解0.5-2小時，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(4)將步驟⑴和步驟(3)所得無水硫酸鈉和甲酸鈉混合物合并，按混合物與甲酸的質量比1 0.3 1加入甲酸，使無水硫酸鈉和甲酸鈉溶解，再按所含甲酸鈉摩爾數(shù)的 1/2的配比緩慢加入濃硫酸，在60°C _120°C下反應0. 5-3小時，回收甲酸，得到甲酸和無水硫酸鈉；(5)將步驟C3)過濾后的母液精餾分離得到甲醇或乙醇和乙二醇。一種甲硝唑廢水的處理方法，甲硝唑廢水為甲硝唑粗品離心后的廢水。一種甲硝唑廢水的處理方法，所述步驟(4)中溶解無水硫酸鈉和甲酸鈉所用甲酸的質量濃度為88%，回收的甲酸質量濃度為88. 5% 90%。按照上述方法可以從甲硝唑廢水中回收的硝化物為2-甲基-5-硝基咪唑，主要作為醫(yī)藥生產的中間體，回收得到的無水硫酸鈉、甲酸、甲醇或乙醇和乙二醇主要作為化工原料，實現(xiàn)循環(huán)利用。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于1.甲硝唑生產廢水中含有多種污染性物質，但同時是重要的化工原料，通過對甲硝唑生產廢水的處理與回收，不但防止廢水直接排放對環(huán)境造成污染，保護環(huán)境，還能實現(xiàn)多種重要化工原料的回收和循環(huán)利用，節(jié)約原料，降低生產成本。2.利用硫酸鈉和甲酸鈉在特定溫度下在甲醇、乙醇溶劑中溶解度小的化學特性， 使用甲醇、乙醇做溶劑，在特定溫度下快速將硫酸鈉和甲酸鈉析出并回收，回收效率高、回收成本低。3.甲醇或乙醇以及乙二醇的沸點較低，精餾即可在不同溫度下從濾液中分離出甲醇、乙醇以及乙二醇，使甲醇或乙醇可以反復利用，顯著節(jié)約處理成本。4.整個處理方法反應條件溫和、操作簡單易行，成本低廉。
具體實施例方式下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余400ml溶液，在55°C溫度下結晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得106. 3g。濾液用硫酸調節(jié)PH = 5析出硝化物9g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進行旋蒸濃縮至^Og粘稠狀溶液，加入^Og的無水甲醇在40°C下反應1. 5小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得145g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為37. 42% )，先加入70g含量為88%的甲酸使其溶解，再緩慢加入7 濃硫酸反應，反應后維持反應溫度在100°C反應1小時，減壓回收得到甲酸130g(含量為88. 9% )、無水硫酸鈉220g。將甲醇的提取物精餾裝置下通過分離得到甲醇226g和乙二醇!35g。實施例2 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余300ml溶液，在45°C溫度下結晶，將濃縮物過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得115g。濾液用硫酸調節(jié)PH = 3析出硝化物8g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進行旋蒸濃縮至271g粘稠狀溶液，加入 406. 5g的無水甲醇30°C下反應2小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得145g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為37. 69% )，先加入80g含量為88% 的甲酸使其溶解，再緩慢加入77g濃硫酸反應，反應后維持反應溫度在60V反應3小時，減壓回收得到甲酸143g(含量為89. 2% )、無水硫酸鈉MOg。將甲醇的提取物在精餾裝置下通過分離得到甲醇337g和乙二醇37g。實施例3 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余MOml溶液，在100°C溫度下結晶，將濃縮物過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得124g。濾液用硫酸調節(jié)PH = 6析出硝化物10g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進行旋蒸濃縮至^Og粘稠狀溶液，加入 650g的無水甲醇50°C下反應0. 5小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得143g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為38. 11%)，先加入90g含量為88% 的甲酸使其溶解，再緩慢加入80g的濃硫酸反應，反應后維持反應溫度在120°C反應0. 5小時，減壓回收得到甲酸155g(含量為89. 5% )，得無水硫酸鈉255g。將甲醇的提取物在精餾裝置下通過分離得到甲醇552g和乙二醇40g。
權利要求
1.一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)將甲硝唑廢水旋蒸濃縮至總量的1/3-1/5，然后在45°C-100°C溫度下結晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(2)將步驟⑴所得濾液用硫酸或甲酸調節(jié)PH值至PH3-6，析出、過濾得到2-甲基-5-硝基咪唑晶體；(3)將步驟( 所得濾液再次旋蒸濃縮至無水粘稠狀，按濃縮產物與溶劑的質量比 1 1 2. 5加入無水甲醇或乙醇溶劑，在30°C _50°C溫度下使?jié)饪s產物溶解0. 5-2小時， 過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(4)將步驟(1)和步驟C3)所得無水硫酸鈉和甲酸鈉混合物合并，按混合物與甲酸的質量比1 0.25 0.35加入甲酸，使無水硫酸鈉和甲酸鈉溶解，再按所含甲酸鈉摩爾數(shù)的 1/2的配比緩慢加入濃硫酸，在60°C _120°C下反應0. 5-3小時，回收甲酸，得到甲酸和無水硫酸鈉；(5)將步驟C3)過濾后的母液精餾分離得到甲醇或乙醇和乙二醇。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于甲硝唑廢水為甲硝唑粗品離心后的廢水。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于所述步驟中溶解無水硫酸鈉和甲酸鈉所用甲酸的質量濃度為88%，回收的甲酸質量濃度為88. 5% 90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甲硝唑廢水的處理方法，包括將甲硝唑廢水濃縮為總量的1/3-1/5，在45℃-100℃下結晶、過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；用硫酸或甲酸調節(jié)至pH3-6，析出2-甲基-5-硝基咪唑；濾液再濃縮至無水粘稠狀，用甲醇或乙醇溶解有機物，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；將兩次的甲酸鈉和無水硫酸鈉合并，依次加入甲酸和硫酸，回收甲酸并得無水硫酸鈉；將甲醇或乙醇的有機混合物提取物精餾分離得到甲醇或乙醇，以及乙二醇。本發(fā)明提供的甲硝唑廢水的處理方法操作簡單方便，能顯著減少甲硝唑廢水中污染性的有機物和無機鹽類的含量，防止污染環(huán)境，并回收多種有用的有機物和無機物，節(jié)約原料、降低生產成本。
文檔編號C07C31/08GK102344220SQ20111020238
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2011年7月19日
發(fā)明者呂智國, 周擁軍, 張雷, 晏浩哲, 段小六, 鮑應元 申請人:湖北省宏源藥業(yè)有限公司