CN109627170B - 从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硝基甲苯制备技术领域，尤其涉及一种从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，利用输送泵将一硝基甲苯、酸性废水、收集槽中的混合硝化物、以及回流的乳化酸性水混合输送至冷却器进行两次降温，然后将液体经过一次分离得到混合硝化物、酸性水，酸性水经过二次分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，澄清酸性水流入废水处理***进行处理，乳化酸性水回流输送至输送泵，一次分离为重力沉降分离，二次分离为过滤后重力沉降分离，一次分离和二次分离得到的混合硝化物存放在收集槽中，部分混合硝化物输送至输送泵，其他混合硝化物为提取的多硝基甲苯产物，本发明降低了废水中硝基化合物的含量，经济环保，安全方便。

Description

从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法
技术领域
本发明涉及硝基甲苯制备技术领域，特别是涉及一种从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法。
背景技术
硝基甲苯是常用***成份之一，***企业在日常硝化生产中产生大量含硝基甲苯、硫酸的酸性废水，其中由于硝基甲苯化合物包括一硝基甲苯、二硝基甲苯、***，二硝基甲苯、***含量较多，三者均具有毒性，且难以生物降解，在废水处理中有一定的难度。
目前，国内主要的硝基甲苯废水处理方法有二氧化氯氧化和催化氧化法，微电解、氧化、厌氧、好氧生化处理法、焚烧处理法、真空浓缩处理法，其中QVF真空浓缩处理技术是目前先进的处理工艺，该技术将硝基甲苯生产过程中不同阶段的废水进行真空浓缩，然后提取硝基甲苯化合物，其中二段废水产生约60℃高温的酸性废水，三段废水产生约20℃的酸性废水，60℃高温的酸性废水中二硝基甲苯含量高达1500mg/L，20℃的酸性废水中二硝基甲苯含量90mg/L-100mg/L，***含量100mg/L-110mg/L。
为了进一步处理上述经过真空浓缩的酸性废水，现有技术将60℃高温的酸性废水经过一个较大的冷却沉淀池冷却降温，降温后，二、***的溶解度降低，从而部分二、***析出后沉淀至池底，经过该处理的酸性废水含有二硝基甲苯450mg/L-500mg/L，***50mg/L-80mg/L，再将该酸性废水进入废水处理装置进行处理。对于沉淀池中的固体状的二、***及衍生物则需要人工清掏，该清掏作业具有一定的危险性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其利用一硝基甲苯的溶解度小于二硝基甲苯、***，从而从废水中置换二、***，将一硝基甲苯乳化后从废水中分离，从而降低废水中硝化物含量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其利用输送泵将一硝基甲苯、酸性废水、收集槽中的混合硝化物、以及回流的乳化酸性水混合输送至冷却器进行两次降温，将液体温度降低至低于20℃，酸性废水包括真空浓缩产生的高温酸性废水、低温酸性废水，然后将液体经过一次分离得到混合硝化物、酸性水，酸性水经过二次分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，澄清酸性水流入废水处理***进行处理，乳化酸性水回流输送至输送泵，一次分离为重力沉降分离，二次分离为过滤后重力沉降分离，一次分离和二次分离得到的混合硝化物存放在收集槽中，部分混合硝化物输送至输送泵，其他混合硝化物为提取的多硝基甲苯产物。
优选的，通过控制阀控制进入输送泵的一硝基甲苯的投放比例。
优选的，一硝基甲苯的投放比例为酸性废水、乳化酸性水进水总流量的0.5％-1％。
优选的，在冷却器中降温时，第一次降温使用循环水降温，将液体温度降低至低于40℃，第二次降温使用7～12℃冷冻水降温。
优选的，第二次降温使用7℃冷冻水降温。
二次分离时，使用亲水过滤网进行过滤，过滤得到澄清酸性水、含混合硝化物的乳化酸性水，然后将含混合硝化物的乳化酸性水经过重力沉降分离得到混合硝化物、乳化酸性水。
优选的，亲水过滤网的网孔孔径为20～30μm。
优选的，输送泵为离心泵。
本发明的有益效果是：首先，一硝基甲苯常温下是液态，二硝基甲苯、***常温下是固态，现有技术中，废水中主要硝化物为二硝基甲苯、***，其溶于硫酸，降温后溶解度降低析出固态晶体，而本技术中提高一硝基甲苯的含量，二硝基甲苯、***溶于一硝基甲苯，由于一硝基甲苯的存在，二硝基甲苯、***在废水中的溶解度降低，使得二、***主要溶于一硝基甲苯，硝化物与酸洗废水由于比重不同产生分离，这样，可以使得一次分离后，得到混合硝化物、酸性水，酸性水中的硝化物含量降低至100mg/L以下，且该硝化物中一硝基甲苯占主要部分，***的含量接近0。
其次，硝基化合物对生物菌的毒性排序为：一硝基甲苯＜二硝基甲苯＜***，本技术方案通过加入一硝基甲苯，极大的降低了废水中二硝基甲苯、***的含量，采用低毒性物质置换高毒性物质。
第三，本技术方案中，混合液体经过泵的搅拌、流动，一硝基甲苯发生乳化，在二次分离时可以将一硝基甲苯分离出来，分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，乳化酸性水再次作为原料进入循环，本技术方案得到的产物只包括混合硝化物、澄清酸性水，混合硝化物可以回收后经加工作为产品，澄清酸性水的硝基化合物含量很低，可以进入废水生化处理***，将进入废水生化处理***的酸性废水中二、***大幅度降低，使酸性废水的毒性大幅度降低，有利于废水生化处理，提高酸性废水装置的处理能力。
第四，本技术方案中，本技术方案采用液态的一硝基甲苯萃取原本会结晶的二、***，使酸性废水的强制性降温由复杂变得简单。
第五，经济性方面，本技术相对现有技术可以少建1个大型冷却沉淀池，减小投资规模，不再需要清掏危险性的固体光化硝基甲苯衍生物。
第六，不需要日常现场操作人员。
本发明回收的硝基甲苯价值能平衡日常运行成本，因废水处理能力提升，减少冷却沉淀池的清掏费用等年节约费用外50万-80万元，特别是酸性废水的生化处理变得容易，废水处理后的最终排放指标改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。
本实施例的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，利用输送泵将一硝基甲苯、酸性废水、收集槽中的混合硝化物、以及回流的乳化酸性水混合输送至冷却器进行两次降温，将液体温度降低至低于20℃，酸性废水包括真空浓缩产生的高温酸性废水、低温酸性废水，然后将液体经过一次分离得到混合硝化物、酸性水，酸性水经过二次分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，澄清酸性水流入废水处理***进行处理，乳化酸性水回流输送至输送泵，一次分离为重力沉降分离，二次分离为过滤后重力沉降分离，一次分离和二次分离得到的混合硝化物存放在收集槽中，部分混合硝化物输送至输送泵，其他混合硝化物为提取的多硝基甲苯产物。
冷却降温后废水的温度低于20℃，该温度是根据硝基化合物的溶解度、已经经济性来确定的，也可以是稍高的温度，或更低的温度，如25℃、10℃。温度为60℃时，二硝基甲苯在酸性废水中的平衡溶解度为1500mg/L，20℃条件下，二硝基甲苯在水中的溶解度约为370mg/L，20℃条件下，一硝基甲苯在真空浓缩二段酸性废水中含量为70mg/L-100mg/L(公开文献中未查到一硝基甲苯在水中的溶解度，本数据为本公司试验数据)。
进一步的，通过控制阀控制进入输送泵的一硝基甲苯的投放比例，一硝基甲苯的投放比例为酸性废水、乳化酸性水进水总流量的0.5％-1％，一硝基甲苯的投放比例也可以更大，如1％-2％时，需要调整二次分离的分离速度，而降低一硝基甲苯的投放比例，如0.2％-0.5％，则分离效率有所降低。
进一步的，在冷却器中降温时，第一次降温使用循环水降温，将液体温度降低至低于40℃，第二次降温使用7～12℃冷冻水降温，第二次降温优选采用7℃冷冻水降温。
进一步的，二次分离时，使用亲水过滤网进行过滤，过滤得到澄清酸性水、含混合硝化物的乳化酸性水，然后将含混合硝化物的乳化酸性水经过重力沉降分离得到混合硝化物、乳化酸性水。
进一步的，亲水过滤网的网孔孔径为20～30μm。
进一步的，输送泵为离心泵，通过离心泵强烈搅拌,使得一硝基甲苯快速乳化。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：利用输送泵将一硝基甲苯、酸性废水、收集槽中的混合硝化物、以及回流的乳化酸性水混合输送至冷却器进行两次降温，将液体温度降低至低于20℃，所述酸性废水为采用QVF真空浓缩处理技术对硝基甲苯生产过程中的废水进行真空浓缩提取硝基甲苯化合物后产生的二段废水、三段废水，其中二段废水为高温酸性废水，三段废水为低温酸性废水，然后将液体经过一次分离得到混合硝化物、酸性水，酸性水经过二次分离得到混合硝化物、澄清酸性水、乳化酸性水，澄清酸性水流入废水处理***进行处理，乳化酸性水回流输送至输送泵，一次分离为重力沉降分离，二次分离为过滤后重力沉降分离，一次分离和二次分离得到的混合硝化物存放在收集槽中，部分混合硝化物输送至输送泵，其他混合硝化物为提取的多硝基甲苯产物。
2.根据权利要求1所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：通过控制阀控制进入输送泵的一硝基甲苯的投放比例。
3.根据权利要求2所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：一硝基甲苯的投放比例为酸性废水、乳化酸性水进水总流量的0.5%-1%。
4.根据权利要求1所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：在冷却器中降温时，第一次降温使用循环水降温，将液体温度降低至低于40℃，第二次降温使用7～12℃冷冻水降温。
5.根据权利要求1所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：第二次降温使用7℃冷冻水降温。
6.根据权利要求1所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：二次分离时，使用亲水过滤网进行过滤，过滤得到澄清酸性水、含混合硝化物的乳化酸性水，然后将含混合硝化物的乳化酸性水经过重力沉降分离得到混合硝化物、乳化酸性水。
7.根据权利要求6所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：亲水过滤网的网孔孔径为20～30μm。
8.根据权利要求1所述的从硝基甲苯酸性废水提取多硝基甲苯的方法，其特征在于：输送泵为离心泵。
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