CN1686996A - 一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其过程为：癸二酸生产工艺中经硫酸中和后含癸二酸单钠盐的中和水经过滤后依次通过两组吸附塔，每组吸附塔中各填充一种清除树脂，首先去除料液中的色度，再分离生产工艺中的稀释剂苯酚，在生产过程中逐步清除杂质，分离提纯物质，减少污染的产生量，从而替代传统的末端治理；吸附饱和的树脂进行脱附再生，脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏可回收苯酚，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。利用本方法可使癸二酸产品质量达到一级标准，工艺中的苯酚绝大部分可回收循环利用，最终排出的废水中含酚量符合国家排放标准，具有显著的环境、经济和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种癸二酸的生产方法，具体而言，一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法。
二、技术背景
癸二酸是一种重要的有机化工原料，我国年产量约3万吨。目前世界上癸二酸生产工艺中应用最广泛的是蓖麻油酸高温碱裂，由于这种工艺以苯酚(或甲酚)为稀释剂，因此，在生产中产生大量的工艺废水，每生产1吨产品约产生工艺废水35吨。废水中苯酚含量为2000～4000mg/L，CODCr达到7000～10000mg/L，废水中还含有8～12％的硫酸钠，以及少量的原料蓖麻油和中间体。国内现有生产企业对其生产废水多数未经良好治理，对环境和江河造成了严重污染。
三、发明内容
1、发明目的：本发明的目的是提供一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，该方法通过在现有的生产工艺中增加清除吸附工序，利用耐高温的脱色树脂和高吸附量的复合功能吸附树脂，在生产过程中逐步分离除去杂质，从而既能制得高品质的癸二酸产品，又能分离回收绝大部分的苯酚，使最终排出的废水减量化、无害化，实现循环经济的目标。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，包括以下步骤：
(1)在癸二酸生产工艺中经硫酸中和后，将含癸二酸单钠盐的中和水在5～20℃和流量1～6BV/h(每小时床体积)的条件下，依次通过两组吸附塔，两组吸附塔中各填充一种清除树脂A和B，分别吸除料液中的色度和分离苯酚；
(2)用碱溶液和水作为脱附剂，将吸附塔中吸附了有机物的清除树脂脱附再生，脱附温度为40～90℃，脱附剂的流量为0.5～4BV/h；
(3)将脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏回收苯酚，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
在步骤(1)中，所述的清除树脂A为带有长链烷基或吡啶基团的耐高温强碱阴离子交换树脂，如NDA280或NDA288树脂，优选NDA288吡啶强碱脱色树脂(均为江苏南大戈德环保科技有限公司生产)。清除树脂B为在高比表面积树脂上带有与酚羟基形成氢键及络合基团的复合功能树脂，如NDA7、NDA150、NDA88或NDA99，优选NDA99复合功能树脂(均为江苏南大戈德环保科技有限公司生产)。
在步骤(2)中所述的碱溶液为浓度(质量)5～20％的氢氧化钠溶液。
在步骤(1)中，树脂的吸附操作可以采用双塔串联吸附，单塔脱附的运行方式，即每种树脂设置I、II、III三个吸附塔，先将I、II塔串联顺流吸附，I塔作为首柱，II塔作为尾柱，当I塔吸附饱和后，切换成II、III塔串联顺流吸附，II塔作为首柱，III塔作为尾柱，同时I塔进行顺流脱附，如此循环操作，可以保证整个装置始终连续运行。
3、有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)经一级清除树脂脱色后，色度大大降低，并使最终的癸二酸产品色度达到一级产品标准。(2)经二级清除树脂吸附后的料液中苯酚含量＜0.5mg/L，在后续工艺中降低了产品中的杂质，并使最终的生产废水含酚量达到国家排放标准，且CODCr＜2000mg/L，为进一步的处理创造了良好的条件。(3)可回收生产工艺中绝大部分的苯酚，实现废物资源化。(4)清除树脂中用于脱色的一级树脂能耐高温，使用寿命长，并且和用于分离苯酚的复合功能吸附树脂一样均具有再生性能好，可重复使用的优点。
四、具体实施方法
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：将各10mL的NDA288和NDA99树脂分别装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ32×250mm)。中和液经过滤后，将其于5℃条件下，以1BV/h的流量首先通过NDA288树脂床层，处理量为800mL/批，一级出水色度＜20#(铂钴标准比色法)，将其收集在洁净干燥的容器中。将一级出水经NDA99树脂进行二级吸附，处理量为400mL/批，出水苯酚含量＜0.5mg/L。再用硫酸调此料液pH至1～2，抽滤、烘干得到癸二酸产品9.3815g/批，其质量达一级品标准。酸析结晶后排出的废水中苯酚含量低于国家排放标准，CODCr＜2000mg/L，为进一步的处理创造了良好的条件。
一级清除树脂NDA288吸附800mL后，仍未达饱和，可无需脱附。对吸附饱和的二级清除树脂，依次用50mL浓度(质量)为8％的氢氧化钠溶液和60mL水于80℃条件下，以0.5BV/h的流量通过NDA99树脂床层进行脱附，脱附下来的高浓度洗脱液(20mL)经蒸馏可回收苯酚76％，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
实施例2：将各100mL的NDA288和NDA99树脂分别装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ96×800mm)。中和液经过滤后，将其于10℃条件下，以1BV/h的流量首先通过NDA288树脂床层，处理量为8000mL/批，一级出水色度＜20#，将其收集在洁净干燥的容器中。将一级出水经NDA99树脂进行二级吸附，处理量为4000mL/批，出水苯酚含量＜0.5mg/L。再用硫酸调此料液pH至1～2，抽滤、烘干得到癸二酸产品91.7216g/批，其质量达一级品标准。酸析结晶后排出的废水中苯酚含量低于国家排放标准，CODCr＜2100mg/L，为进一步的处理创造了良好的条件。
一级清除树脂NDA288吸附8000mL后，仍未达饱和，可无需脱附。对吸附饱和的二级清除树脂，依次用500mL浓度(质量)为8％的氢氧化钠溶液和600mL水于80℃，以0.5BV/h的流量通过NDA99树脂床层进行脱附，脱附下来的高浓度洗脱液(200mL)经蒸馏可回收苯酚75％，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
实施例3：将实施例1中的一级清除脱色树脂以NDA280树脂代替、二级清除分离苯酚树脂以NDA88树脂代替，其他操作条件保持不变，每批处理量和出水水质均略逊于NDA288和NDA99两级吸附联用方法。
实施例4：将实施例1中的一级清除脱色树脂以NDA280树脂代替、二级清除分离苯酚树脂以NDA150树脂代替，其他操作条件保持不变，每批处理量和出水水质均略逊于NDA288和NDA99两级吸附联用方法。
实施例5：将实施例1中的一级清除脱色树脂以NDA280树脂代替、二级清除分离苯酚树脂以NDA7树脂代替，其他操作条件保持不变，每批处理量和出水水质均略逊于NDA288和NDA99两级吸附联用方法。
实施例6：将实施例1中的吸附温度以20℃替代，脱附温度以40℃替代，其他操作条件保持不变，每批处理量和出水水质均略逊于实施例1。
实施例7：将实施例1中的吸附流量以6BV/h替代，脱附流量以4BV/h替代，其他操作条件保持不变，每批处理量和出水水质均略逊于实施例1。
Claims (6)
1、一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在癸二酸生产工艺中经硫酸中和后，将含癸二酸单钠盐的中和水在5～20℃和流量1～6BV/h的条件下，依次通过两组吸附塔，一组吸附塔中填充有吸除料液中色度的清除树脂，另一组吸附塔中填充有分离苯酚的清除树脂；
(2)用碱溶液和水作为脱附剂，将吸附塔中吸附了有机物的清除树脂脱附再生，脱附温度为40～90℃，脱附剂的流量为0.5～4BV/h；
(3)将脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏回收苯酚，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
2、根据权利要求1所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于步骤(1)中所述的吸除料液中色度的清除树脂为耐高温带长链烷基或吡啶基团的强碱阴离子交换树脂，分离苯酚的清除树脂为在高比表面积树脂上带有与酚羟基形成氢键及络合基团的复合功能树脂。
3、根据权利要求2所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于耐高温带长链烷基或吡啶基团的强碱阴离子交换树脂为NDA280或NDA288树脂。
4、根据权利要求2所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于高比表面积树脂上带有与酚羟基形成氢键及络合基团的复合功能树脂为NDA7、NDA150、NDA88或NDA99。
5、根据权利要求1所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的碱溶液为浓度(质量)5～20％的氢氧化钠溶液。
6、根据权利要求1所述的一种利用清除树脂实现癸二酸清洁生产的方法，其特征在于每组吸附塔采用双塔串联吸附、单塔脱附的运行方式。
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