專利名稱：：呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工廢水的處理方法，具體地說，本發(fā)明涉及一種呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法以及用來預(yù)處理呋喃樹脂廢水的專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
：我國現(xiàn)已成為世界第一鑄造大國，在砂型鑄造中，呋喃樹脂憑借其優(yōu)異的綜合性能成為樹脂砂工藝中用量最大的粘結(jié)劑，每年消耗的呋喃樹脂已達(dá)百萬噸以上。呋喃樹脂是指以具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的樹脂類的總稱，其在強(qiáng)酸作用下固化為不溶和不熔的固形物，種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮-甲醛樹脂等。其中呋喃樹脂的一個(gè)重要用途是在機(jī)械工業(yè)的鑄造工藝中作砂芯粘結(jié)劑，特別適用于大規(guī)模的、大批量的機(jī)械制造，如汽車軍工、內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)、縫紉機(jī)等的生產(chǎn)。用于鑄造砂芯的粘結(jié)劑時(shí)，糠醇樹脂具有以下特點(diǎn)固化速度快、常溫強(qiáng)度低、分解溫度高；根據(jù)不同鑄件的含碳量，可選擇不同含氮量的樹脂，在加入尿素改性后，可根據(jù)不同要求生產(chǎn)不同含氮量的糠醇樹脂，以滿足鑄鋼、鑄鐵和其他有色金屬鑄造工藝的要求。生產(chǎn)呋喃樹脂的主要原料是糠醇、甲醛和尿素，催化劑一般有氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸、硫酸、甲酸和醋酸等，固化劑有對(duì)甲苯磺酸、二甲苯磺酸和苯磺酸等。尿素與甲醛在弱堿性介質(zhì)中進(jìn)行加成，生成一羥甲基脲和二羥甲基脲，而后羥甲基衍生物再在弱酸性介質(zhì)中與糠醇進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后真空脫水，得到呋喃樹脂。在真空脫水階段未反應(yīng)的甲醛由于沸點(diǎn)低很容易被脫出，同時(shí)糠醇由于氫鍵效應(yīng)，也容易與水共沸蒸出，導(dǎo)致廢水中存在大量的糠醇和少量的甲醛，通常廢水CODcr達(dá)幾十萬以上。若該廢水直接氧化將消耗大量氧化劑，若該廢水直接生化處理，將直接使菌種失活。目前，對(duì)呋喃樹脂廢水的處理一般采用焚燒、大劑量氧化劑氧化處理等方法，缺點(diǎn)在于能耗大，費(fèi)用大，且廢水中有效物質(zhì)未得到充分利用。因此還沒有一個(gè)較好的辦法來處理呋喃樹脂廢水。本發(fā)明由此而來
發(fā)明內(nèi)容。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中呋喃樹脂廢水難處理或者通過焚燒、大劑量氧化劑氧化處理方式費(fèi)用大、能耗髙等問題，提出了一種呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題并以利于后續(xù)的生化處理。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)在所述呋喃樹脂廢水中加入按占廢水重量百分比計(jì)0.01%~2%的酸，加熱至回流，保溫30480min;(2)冷卻、靜置分層，下層糠醇樹脂直接收集；上層液經(jīng)真空蒸餾后，收集蒸出的水和沒有蒸出的糠醇樹脂。優(yōu)選的，所述步驟(1)中酸為鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸、乙二酸中的一種或一種以上的組合。優(yōu)選的，所述步驟(1)中酸為鹽酸和硫酸的混合酸。優(yōu)選的，所述步驟具體包括占呋喃樹脂廢水的0.012。/。重量比的酸和呋喃樹脂廢水，投入反應(yīng)釜中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌；加熱至回流，保溫30480分鐘；冷卻、靜置分層，上層液抽入專用預(yù)處理裝置中，下層糠醇樹脂直接收集；上層液在專用預(yù)處理裝置中，水分被真空蒸餾蒸出，殘留的糠醇樹脂在底部被收集。優(yōu)選的，所述的回收糠醇樹脂用于防腐工程用樹脂。本發(fā)明的另一目的在于提供一種與所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法相配套的預(yù)處理裝置，包括蒸發(fā)釜，其特征在于所述蒸發(fā)釜上端通過冷凝器與廢水接受罐連接；所述蒸發(fā)釜的下端設(shè)置回收樹脂放料閥控制樹脂回收。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)釜一側(cè)設(shè)置有抽料口，廢水通過抽料管進(jìn)入蒸發(fā)釜。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)釜的外側(cè)還設(shè)置有外加熱器，所述外加熱器為嵌套的管殼結(jié)構(gòu)，所述外加熱器管程通廢水；所述外加熱器管程外側(cè)殼程通蒸汽加熱；所述外加熱器上端設(shè)置外加熱器出口與蒸發(fā)釜上端連通；所述外加熱器下端設(shè)置外加熱器進(jìn)口與蒸發(fā)釜連通。優(yōu)選的，所述外加熱器出口設(shè)置在蒸發(fā)釜上端；所述外加熱器出口與蒸發(fā)釜內(nèi)圓周切線設(shè)置，所述外加熱器出口廢水成切線方式涌入蒸發(fā)釜。優(yōu)選的，所述外加熱器進(jìn)口設(shè)置在回收樹脂放料閥上端的蒸發(fā)釜上；所述外加熱器進(jìn)口設(shè)置在蒸發(fā)釜的圓形中心附近。優(yōu)選的，所述的蒸發(fā)釜為自攪拌、防結(jié)焦、重物易回收、可連續(xù)化生產(chǎn)的蒸發(fā)器。呋喃廢水經(jīng)酸化處理西收部分樹脂后，投入釜內(nèi)呈負(fù)壓的專用蒸發(fā)釜中，廢水在外加熱器內(nèi)通過在殼程內(nèi)的蒸汽將管程內(nèi)的廢水加熱后，通過外加熱器出口成切線方式涌入蒸發(fā)釜，致使廢水在蒸發(fā)釜內(nèi)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，廢水內(nèi)的游離糠醇被不斷加熱后樹脂化，樹脂化的糠醇樹脂由于離心作用貼著蒸發(fā)釜壁慢慢流淌到樹脂放料閥上，沒有被蒸出的廢水經(jīng)外加熱器進(jìn)口重新進(jìn)入外加熱器，被蒸出的廢水經(jīng)冷凝器冷凝收集于廢水接受罐中，作進(jìn)一步生化處理后排放。廢水通過抽料管加料時(shí)由于釜內(nèi)呈真空，打開進(jìn)料管即可進(jìn)料，可連續(xù)化生產(chǎn)。通過以上二步得到的糠醇樹脂應(yīng)用于防腐工程時(shí)取得了良好的效果。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中呋喃樹脂廢水的處理，具有以下的有益效果本發(fā)明呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法處理分離出的廢水CODm降低90%以上，有利于后續(xù)的生化處理；處理回收得到的糠醇樹脂性能，滿足防腐工程樹脂的要求。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為本發(fā)明實(shí)施例呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例蒸發(fā)釜的俯視圖。其中，l為外加熱器；2為蒸發(fā)釜；3為冷凝器；4為廢水接受罐；5為抽料管；6為回收樹脂放料閥7為外加熱器出口，8外加熱器進(jìn)口。具體實(shí)施例方式為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，以下本發(fā)明人列舉出具體的實(shí)施例來說明技術(shù)效果；需要強(qiáng)調(diào)的是，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。除了另有說明外，所有百分比都是重量百分比。實(shí)施例1呋喃樹脂廢水預(yù)處理工藝(1)將呋喃樹脂廢水500克和0.5克37%鹽酸(占呋喃樹脂廢水重量份)，投入四口燒瓶中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌。(2)升溫至回流，保溫120分鐘；(3)冷卻、靜置分層，直接收集下層糠醇樹脂，上層液倒入另一四口燒瓶中，真空脫水，蒸出的水檢測CODw，收集沒有被蒸出的糠醇樹脂。回收的糠醇樹脂性能，滿足防腐工程樹脂的要求，見表l。表1外觀PH值粘度固含量棕褐色粘稠液體6.861200秒C涂-4)>75%經(jīng)檢測處理前CODer為235100mg/L，處理后CODer17600mg/L。實(shí)施例2呋喃樹脂廢水預(yù)處理工藝(1)將呋喃樹脂廢水3000公斤和3公斤鹽酸和1公斤硫酸投入反應(yīng)釜中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌。(2)升溫至回流，保溫240分鐘；(3)冷卻、靜置分層，下層糠醇樹脂放出，上層液抽入專用蒸發(fā)器中。(4)上層液在專用蒸發(fā)器中，廢水被真空蒸餾至廢水接受罐，殘留的糠醇樹脂在底部被收集。回收的糠醇樹脂性能，滿足防腐工程樹脂的要求，見表2。表2外觀PH值粘度固含量棕褐色粘稠液體6.761540秒(涂-4)>81%經(jīng)檢測處理前CODer為245000mg/L,處理后CODer7820mg/L。實(shí)施例3呋喃樹脂廢水預(yù)處理工藝(1)將呋喃樹脂廢水1000公斤和10公斤鹽酸和1公斤硫酸投入反應(yīng)釜中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌。(2)升溫至回流，保溫180分鐘；7(3)冷卻、靜置分層，下層糠酵樹脂放出，上層液抽入專用蒸發(fā)器中。(4)上層液在專用蒸發(fā)器中，廢水被真空蒸餾至廢水接受罐，殘留的糠醇樹脂在底部被收集?；厥盏目反紭渲阅?，滿足防腐工程樹脂的要求，見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>經(jīng)檢測處理前CODa為258000mg/L,處理后CODer5120mg/L。實(shí)施例4呋喃樹脂廢水預(yù)處理工藝(1)將呋喃樹脂廢水3000公斤和5公斤甲酸和5公斤乙二酸投入反應(yīng)釜中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌。(2)升溫至回流，保溫200分鐘；(3)冷卻、靜置分層，下層糠醇樹脂放出，上層液抽入專用蒸發(fā)器中。(4)上層液在專用蒸發(fā)器中，廢水被真空蒸餾至廢水接受罐，殘留的糠醇樹脂在底部被收集。回收的糠醇樹脂性能，滿足防腐工程樹脂的要求，見表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>經(jīng)檢測處理前CODer為225000mg/L，處理后CODer31510mg/L。實(shí)施例5呋喃樹脂廢水預(yù)處理裝置如圖1和圖2，該與所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法相配套的預(yù)處理裝置，包括蒸發(fā)釜2，所述蒸發(fā)釜上端連接冷凝器3的一端，所述冷凝器的另一端與廢水接受罐4連接；所述蒸發(fā)釜的下端設(shè)置回收樹脂放料閥6控制樹脂回收。所述蒸發(fā)釜一側(cè)設(shè)置有抽料口5,所述抽料口與蒸發(fā)釜內(nèi)圓周連接，廢水通過抽料管進(jìn)入蒸發(fā)釜。蒸發(fā)釜的外側(cè)還設(shè)置有外加熱器，所述外加熱器上端設(shè)置外加熱器出口與蒸發(fā)釜上端連通；所述外加熱器下端設(shè)置外加熱器進(jìn)口與蒸發(fā)釜連通。所述外加熱器進(jìn)口設(shè)置在回收樹脂放料閥上端的蒸發(fā)釜上；所述外加熱器出口與蒸發(fā)釜內(nèi)圓周切線設(shè)置，所述外加熱器出口廢水成切線方式涌入蒸發(fā)釜。蒸發(fā)釜為自攪拌、防結(jié)焦、重物易回收、可連續(xù)化生產(chǎn)的蒸發(fā)器。呋哺廢水經(jīng)酸化處理回收部分糠醇樹脂后，上層液投入專用蒸發(fā)釜內(nèi)，加料時(shí)由于釜內(nèi)呈真空，打開抽料管即可進(jìn)料，廢水在外加熱器內(nèi)通過在殼程內(nèi)的蒸汽將管程內(nèi)的廢水加熱后，通過外加熱器出口成切線方式涌入蒸發(fā)釜，致使廢水在蒸發(fā)釜內(nèi)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，廢水內(nèi)的游離糠醇被不斷加熱后樹脂化，樹脂化的糠醇樹脂由于離心作用貼著蒸發(fā)釜壁慢慢流淌到樹脂放料閥上，沒有被蒸出的廢水經(jīng)外加熱器進(jìn)口重新進(jìn)入外加熱器，被蒸出的廢水經(jīng)冷凝器冷凝收集于廢水接受罐中，作進(jìn)一步生化處理后排放。由于釜內(nèi)呈負(fù)壓，打開進(jìn)料管即可進(jìn)料，可連續(xù)化生產(chǎn)。通過以上二步得到的糠醇樹脂性能指標(biāo)滿足防腐工程用樹脂的要求。上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)在所述呋喃樹脂廢水中加入按占廢水重量百分比計(jì)0.01％～2％的酸，加熱至回流，保溫30～480min；(2)冷卻、靜置分層，下層糠醇樹脂直接收集；上層液經(jīng)真空蒸餾后，收集蒸出的水和沒有蒸出的糠醇樹脂。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，其特征在于所述步驟(1)中酸為鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸、乙二酸中的一種或一種以上的組合。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，其特征在于所述步驟(1)中酸為鹽酸和硫酸的混合酸。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法，其特征在于所述步驟具體包括占呋喃樹脂廢水的0.012%重量比的酸和呋喃樹脂廢水，投入反應(yīng)釜中，冷凝器設(shè)定為回流狀態(tài)，開啟攪拌；加熱至回流，保溫30480分鐘；冷卻、靜置分層，上層液抽入專用預(yù)處理裝置中，下層糠醇樹脂直接收集；上層液在專用預(yù)處理裝置中，水分被真空蒸餾蒸出，殘留的糠醇樹脂在底部被收集。5、一種與權(quán)利要求1所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法相配套的預(yù)處理裝置，包括蒸發(fā)釜，其特征在于所述蒸發(fā)釜上端通過冷凝器與廢水接受罐連接；所述蒸發(fā)釜的下端設(shè)置回收樹脂放料閥控制樹脂回收。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置，其特征在于所述蒸發(fā)釜一側(cè)設(shè)置有抽料口，廢水通過抽料管進(jìn)入蒸發(fā)釜。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置，其特征在于所述蒸發(fā)釜的外側(cè)還設(shè)置有外加熱器，所述外加熱器為嵌套的管殼結(jié)構(gòu)，所述外加熱器管程通廢水；所述外加熱器管程外側(cè)殼程通蒸汽加熱；所述外加熱器上端設(shè)置外加熱器出口與蒸發(fā)釜上端連通；所述外加熱器下端設(shè)置外加熱器進(jìn)口與蒸發(fā)釜連通。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置，其特征在于所述外加熱器出口設(shè)置在蒸發(fā)釜上端；所述外加熱器出口與蒸發(fā)釜內(nèi)圓周切線設(shè)置，所述外加熱器出口廢水成切線方式涌入蒸發(fā)釜。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置，其特征在于所述外加熱器進(jìn)口設(shè)置在回收樹脂放料閥上端的蒸發(fā)釜上；所述外加熱器進(jìn)口設(shè)置在蒸發(fā)釜的圓形中心附近。10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的呋喃樹脂廢水的預(yù)處理裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)釜為自攪拌、防結(jié)焦、重物易回收、可連續(xù)化生產(chǎn)的蒸發(fā)器。全文摘要本發(fā)明公開了一種呋喃樹脂廢水的預(yù)處理方法及裝置，屬于有機(jī)化工廢水處理的
技術(shù)領(lǐng)域：
，該方法包括以下步驟(1)在所述呋喃樹脂廢水中加入按占廢水重量百分比計(jì)0.01％～2％的酸，加熱至回流，保溫30～480min；(2)冷卻、靜置分層，下層糠醇樹脂直接收集；上層液經(jīng)真空蒸餾后，收集蒸出的水和沒有蒸出的糠醇樹脂。預(yù)處理后的廢水COD_cr降低90％以上，有利于后續(xù)的生化處理。并且處理后的呋喃樹脂可用于防腐工程。文檔編號(hào)C02F9/08GK101519258SQ200910029379公開日2009年9月2日申請(qǐng)日期2009年4月10日優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日發(fā)明者王文浩,王進(jìn)興,馬曉鋒申請(qǐng)人:蘇州市興業(yè)鑄造材料有限公司