一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法。
【背景技术】
[0002]苯乙酮作为一种最简单的芳香酮，常作为只要及其他有机合成的原料，也用于配制香料。工业上生产苯乙酮的工艺主要为傅克反应，即三氯化铝催化下由苯与乙酰氯、乙酸酐与乙酸反应制取。伴随而来的生产废料(以下简称苯乙酮废酸)由于含有苯乙酮、氯化铝和盐酸而成为一种危废，委外处置苯乙酮废酸不仅耗费金钱，且处理工艺繁杂，增加了苯乙酮的生产成本。因此，一方面，从去除苯乙酮等有机有害物质的角度来看，寻找一种合理、有效的方法，将苯乙酮等有机有害物质与无机酸分离，有效实现油水分离，成为处置苯乙酮废酸的关键步骤；另一方面，针对苯乙酮废酸中的氯化铝和盐酸成分，经处理后的苯乙酮废酸(以下简称含铝废酸)的资源化利用也成为减少苯乙酮生产成本，同时实现清洁生产、循环经济的有效途径。
[0003]针对以上提出的苯乙酮废酸除油问题，本发明提出了一种去除苯乙酮废酸中苯乙酮和其他有机有害物质的方法，即采用一种废水专用的大孔吸附树脂，用于吸附苯乙酮废酸中的苯乙酮其他有害物质。本发明使用的大孔吸附树脂对苯乙酮等有机物质吸附性能佳、可重复使用、再生性能良好，处理后的含铝废酸中有机污染物的去除率达99%以上。针对含铝盐酸的资源综合利用问题，本发明提出了一种利用苯乙酮废酸除油后制备聚合氯化铝的方法。与当前净水材料行业盛行的利用含铝污泥制备的聚合氯化铝相比，该产品无重金属超标、底渣较多等问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:基于上述问题，本发明提供一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是:一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，包括以下步骤:
[0006](I)填料装填:将大孔吸附树脂填充在吸附塔内，组成大孔吸附树脂塔；
[0007](2)活化:大孔吸附树脂塔采用乙醇或甲醇过柱，用蒸馏水淋洗去除乙醇或甲醇；
[0008](3)吸附:将苯乙酮废酸流经大孔吸附树脂塔，大孔吸附树脂吸附苯乙酮废酸中的苯乙酮和有机杂质；
[0009](4)聚合物氯化铝的制备:将步骤(3)中经过吸附处理的苯乙酮废酸与铝酸钙粉混合，投入反应釜中搅拌，95?100°C反应lh，液料温度降至60?80°C时通过压滤机压滤，打入成品池，静置，待用。
[0010]进一步地，步骤(I)中大孔吸附树脂是型号为LS-106的非极性大孔吸附树脂，大孔吸附树脂的粒径为0.3?1.25mm，10g大孔吸附树脂的树脂体积为140?150mL，含水率为55?65%，比表面积为1000?1200m2/g，孔隙率为42?46%。
[0011]进一步地，步骤(I)中大孔吸附树脂均匀填充在罐式吸附塔内，成为处理苯乙酮废酸的吸附单元，三个吸附单元串联为一组，组成大孔吸附树脂塔。
[0012]进一步地，步骤⑵中大孔吸附树脂采用2?4树脂体积(BV)、95%以上的乙醇或甲醇以I?2BV/h的速度过柱，蒸馏水以I?2BV/h的速度淋洗树脂至流出液在试管中用水稀释不浑浊或无明显乙醇或甲醇气味时为止。
[0013]进一步地，步骤(3)中苯乙酮废酸以3?10BV/h流经大孔吸附树脂塔，测定含铝废酸出水中的苯乙酮含量，苯乙酮含量< 0.lmg/L，达标后作为制备聚合氯化铝原料备用。
[0014]进一步地，步骤(3)中苯乙酮的设计处理量为70?90BV，达到设计处理量后，大孔吸附树脂需进行解吸和再生，才能重新使用。
[0015]解吸:达到吸附饱和的大孔吸附树脂采蒸馏水以I?2BV的速度置换出树脂层中的料液，根据不同需要可用适量蒸馏水洗涤树脂层，然后用乙醇或甲醇等有机溶剂以I?2BV/hr的速度通过树脂层，洗脱目的产物，收集洗脱液。
[0016]再生:解吸结束后，用蒸馏水淋洗树脂至无有机溶剂味，再用2?3BV的4% NaOH溶液以I?2BV/h的流速淋洗树脂层，最后用蒸馏水洗至中性，即可进行下一周期使用。
[0017]进一步地，步骤(4)中经过吸附处理的苯乙酮废酸以Al2O3^计铝含量为4.9?9.9%，以HCl %计酸度为2?4%，铝酸钙粉的投加量为经过吸附处理的苯乙酮废酸质量的7.1?20 %，压滤后成品聚合氯化铝以Al2O3^计铝含量>10 %，盐基度为65?80 %，水不溶物小于0.5%。
[0018]本发明的有益效果是:采用大孔吸附树脂吸附去除苯乙酮废酸中的苯乙酮和其他有机有害物质，经过除油处理的含铝废酸可直接作为聚合氯化铝的生产原料；为苯乙酮或其他有机危废的环境友好处置提供了具体的实施办法和指导，同时也为聚合氯化铝的生产原料提供更多的可选方案；利用处理后的苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的突出特点是产品清澈透明，底渣较少，且无重金属超标等问题。
【具体实施方式】
[0019]现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
[0020]大孔吸附树脂吸附塔的搭建
[0021]将I吨型号为LS-106的非极性大孔吸附树脂作为吸附填料，以400公斤、300公斤、300公斤的质量分别填充在三级罐式吸附塔中，采用2.Sm3分析纯乙醇以1.4m Vh的速度匀速流过吸附塔，然后用蒸馏水以1.5m3/h的速度淋洗树脂至流出液在试管中用水稀释不浑浊或无明显乙醇气味时为止，最终水位要保持在树脂层面以上，待用。
[0022]实施例1
[0023]将420公斤苯乙酮废酸以93L/min的速度匀速流过吸附塔，第三级吸附塔出口流出液测定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L时，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L,则回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量达标。处理后的约420公斤苯乙酮废酸(以下简称含铝废酸)铝含量(以Al2O3计)为5.23%，酸度(以HCl^H+)为2.15%。将420公斤含铝废酸与52公斤铝酸钙粉(以Al2O3计铝含量为52.10%、氧化钙含量为30.89%)投入反应釜中，开启搅拌，并通入蒸汽使反应釜内温度保持在95?100°C，反应lh，液料温度降至60?80°C时，通过压滤机压滤，打入成品池，静置，待用。成品聚合氯化铝(PAC)铝含量(以Al2O3计)为10.17%，盐基度为68.98%，不溶物0.3%。
[0024]实施例2
[0025]将280公斤苯乙酮废酸以90L/min的速度匀速流过吸附塔，第三级吸附塔出口流出液测定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L时，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L，则回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量达标。处理后的约280公斤苯乙酮废酸(以下简称含铝废酸)铝含量(以Al2O3计)为6.79%，酸度(以HCl^H+)为3.28%。将280公斤含铝废酸与50公斤铝酸钙粉(以Al2O3计铝含量为53%、氧化钙含量为33% )投入反应釜中，开启搅拌，并通入蒸汽使反应釜内温度保持在95?100°C，反应lh，液料温度降至60?80°C时，通过压滤机压滤，打入成品池，静置，待用。成品聚合氯化铝(PAC)铝含量(以Al2O3计)为13.79%，盐基度为70.84%，不溶物0.49%,
[0026]实施例3
[0027]将250公斤苯乙酮废酸以95L/min的速度匀速流过吸附塔，第三级吸附塔出口流出液测定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L时，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L,则回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量达标。处理后的约250公斤苯乙酮废酸(以下简称含铝废酸)铝含量(以Al2O3计)为8.60%，酸度(以HCl^H+)为2.31%。将250公斤含铝废酸与45公斤铝酸钙粉(以Al2O3计铝含量为50.11%、氧化钙含量为33.45% )投入反应釜中，开启搅拌，并通入蒸汽使反应釜内温度保持在95?100°C，反应lh，液料温度降至60?80°C时，通过压滤机压滤，打入成品池，静置，待用。成品聚合氯化铝(PAC)铝含量(以Al2O3计)为14.93%，盐基度为65.83%，不溶物0.48% ο
[0028]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:包括以下步骤: (1)填料装填:将大孔吸附树脂填充在吸附塔内，组成大孔吸附树脂塔； (2)活化:大孔吸附树脂塔采用乙醇或甲醇过柱，用蒸馏水淋洗去除乙醇或甲醇； (3)吸附:将苯乙酮废酸流经大孔吸附树脂塔，大孔吸附树脂吸附苯乙酮废酸中的苯乙酮和有机杂质； (4)聚合物氯化铝的制备:将步骤(3)中经过吸附处理的苯乙酮废酸与铝酸钙粉混合，投入反应釜中搅拌，95?100°C反应lh，液料温度降至60?80°C时通过压滤机压滤，打入成品池，静置，待用。2.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(I)中大孔吸附树脂是型号为LS-106的非极性大孔吸附树脂，大孔吸附树脂的粒径为0.3?1.25mm，10g大孔吸附树脂的树脂体积为140?150mL，含水率为55?65%，比表面积为1000?1200m2/g，孔隙率为42?46%。3.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(I)中大孔吸附树脂均匀填充在罐式吸附塔内，成为处理苯乙酮废酸的吸附单元，三个吸附单元串联为一组，组成大孔吸附树脂塔。4.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(2)中大孔吸附树脂采用2?4树脂体积(BV)、95%以上的乙醇或甲醇以I?2BV/h的速度过柱，蒸馏水以I?2BV/h的速度淋洗树脂至流出液在试管中用水稀释不浑浊或无明显乙醇或甲醇气味时为止。5.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(3)中苯乙酮废酸以3?10BV/h流经大孔吸附树脂塔，测定含铝废酸出水中的苯乙酮含量，苯乙酮含量< 0.lmg/L，达标后作为制备聚合氯化铝原料备用。6.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(3)中苯乙酮的设计处理量为70?90BV，达到设计处理量后，大孔吸附树脂需进行解吸和再生，才能重新使用。7.根据权利要求1所述的一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，其特征是:所述的步骤(4)中经过吸附处理的苯乙酮废酸以Al2O3^计铝含量为4.9?9.9%，以HCl^H+酸度为2?4%，铝酸钙粉的投加量为经过吸附处理的苯乙酮废酸质量的7.1?20%，压滤后成品聚合氯化铝以Al2O3^Hf铝含量>10%，盐基度为65?80%，水不溶物小于0.5%。
【专利摘要】本发明涉及一种利用苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的方法，包括步骤：填料装填、活化、吸附和聚合物氯化铝的制备。本发明的有益效果是：采用大孔吸附树脂吸附去除苯乙酮废酸中的苯乙酮和其他有机有害物质，经过除油处理的含铝废酸可直接作为聚合氯化铝的生产原料；为苯乙酮或其他有机危废的环境友好处置提供了具体的实施办法和指导，同时也为聚合氯化铝的生产原料提供更多的可选方案；利用处理后的苯乙酮废酸制备聚合氯化铝的突出特点是产品清澈透明，底渣较少，且无重金属超标等问题。
【IPC分类】C01F7/56
【公开号】CN104909397
【申请号】CN201510355622
【发明人】郑晓冬, 蒋银峰, 王桂玉
【申请人】江苏永葆环保科技股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月24日