专利名称：硝基氯苯生产废水中硝基氯苯的树脂吸附回收工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及硝基氯苯生产废水中有用物质的回收方法，具体而言是采用吸附树脂选择性地吸附、回收硝基氯苯生产废水中邻、对位硝基氯苯的处理工艺。
背景技术：
硝基氯苯(包括对硝基氯苯、邻硝基氯苯)是重要的化工原料，广泛应用于农药、染料等行业。硝基氯苯的生产是以氯苯为原科，采用硝酸和硫酸的混酸为硝化剂进行硝化，硝化得到的粗品需经过水洗和碱洗工序后，用精馏塔进行分馏，得到对硝基氯苯和邻硝基氯苯。
采用上述生产工艺，生产每吨产品将产生约1.2吨左右的碱性废水，其中邻、对硝基氯苯的含量为800～1200mg/L，同时含有硝基酚类物质。对该废液中的邻、对硝基氯苯的回收主要有氯苯萃取和水蒸汽共沸蒸馏两种工艺。氯苯萃取法即用氯苯作为萃取剂来萃取废水中的有机物，氯苯萃取液作为原料返回硝化工段。但是由于在硝基氯苯生产中其它副产物的生成，使氯苯萃取液中除硝基氯苯外还含有硝基酚类杂质，因而氯苯萃取液作为原料返回到生产中影响产品质量。水蒸汽共沸蒸馏法可回收纯度较高的硝基氯苯，但存在设备投资大、能耗高、运行不稳定等缺点，因而使硝基氯苯回收成本增高，而且该法硝基氯苯回收率低，处理后废水中硝基氯苯的含量一般为300～400mg/L。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种投资小、工艺简单、操作方便、运行成本低的回收硝基氯苯生产废水中邻、对位硝基氯苯的处理工艺。
本发明是基于一种选择性吸附原理，利用废水中硝基氯苯和硝基酚类物质同吸附树脂间吸附亲和力的不同，采用吸附树脂作为吸附剂选择性吸附硝基氯苯生产废水中邻、对硝基氯苯，而硝基酚类物质不被吸附的工艺。
本发明的技术方案如下一种硝基氯苯生产废水中硝基氯苯的树脂吸附回收工艺，它由下列步骤组成1)硝基氯苯生产废水经预处理除去机械杂质；
2)在常温下，将经步骤1处理后的废水，以10BV/h以下的流量通过装填有苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂的吸附柱，树脂选择性吸附废水中的硝基氯苯，当废水的处理量在200BV以内，吸附后的出水含硝基氯苯在2mg/L以下；3)将步骤2中吸附了硝基氯苯的吸附树脂用水蒸汽作为脱附剂脱附再生，脱附温度为110-130℃；4)将步骤3所得到的汽、液混合物进行冷却，分离回收硝基氯苯。
上述方法的步骤2中，吸附树脂可以是具有苯乙烯-二乙烯苯结构吸附树脂，如国产NDA-16树脂、H-103树脂、CHA-111树脂、JX-101树脂、NK-4006树脂、AB-8树脂或者为美国AmberliteXAD-4、AmberliteXAD-2大孔聚苯乙烯吸附树脂。其中优选的是NDA-16树脂和AmberliteXAD-4。
上述方法的步骤3中，脱附剂也可以是与水混溶的有机溶剂，如甲醇或乙醇，用甲醇或者乙醇作为脱附剂时，脱附温度为30～45℃，脱附液通过精馏分离，回收乙醇和其中的邻、对硝基氯苯。
采用本发明处理硝基氯苯生产废水，可回收废水中99％以上的邻、对硝基氯苯，回收物可返回精馏生产工段进行精馏分离得到邻硝基氯苯和对硝基氯苯产品。同时，经吸附处理后的废液中硝基氯苯的含量小于2mg/L。
具体实施例方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1将20mL(约13g)NDA-16树脂(江苏南大戈德环保科技股份有限公司生产，下同)装填于吸附柱中(φ20×250mm)。
取4L硝基氯苯生产废水用滤纸过滤，此废水的邻、对硝基氯苯的含量为1056mg/L。在常温下以200mL/h的流量通过树脂柱，吸附出水的硝基氯苯的含量降至1.4mg/L。吸附后的树脂用115℃水蒸汽进行脱附再生，脱附液经冷却、分离可回收到4.18g邻、对硝基氯苯混合物。
实施例2将200mL(约130g)NDA-16树脂装填于吸附柱中(φ35×500mm)。
取34L硝基氯苯生产废水用砂滤器过滤，此废水的邻、对硝基氯苯的含量为1128mg/L。在常温下以1.6L/h的流量通过树脂柱，吸附出水的硝基氯苯的含量降至1.8mg/L。吸附后的树脂用115℃水蒸汽进行脱附再生，脱附液经冷却、分离可回收到38.1g邻、对硝基氯苯混合物。
实施例3步骤同实施例2，吸附流速改为1.0L/h，其结果基本与实施例2相同。
实施例4步骤同实施例2，树脂再生改用130℃水蒸汽，其结果基本与实施例2相同。
实施例5将20mL(约13g)NDA-16树脂装填于吸附柱中(φ20×250mm)。
取4L硝基氯苯生产废水用滤纸过滤，此废水的邻、对硝基氯苯的含量为1056mg/L。在常温下以200mL/h的流量通过树脂柱，吸附出水的硝基氯苯的含量降至1.4mg/L。吸附后的树脂用乙醇作为脱附剂，在45℃下进行脱附再生，乙醇脱附液经精馏回收乙醇，并回收到4.18g邻、对硝基氯苯混合物。
实施例6步骤同实施例3，脱附剂改用甲醇，脱附温度为45℃，其结果基本与实施例3相同。
实施例5将实施例1中的NDA-16树脂改为H-103树脂(南开大学化工厂生产)、CHA-111树脂(江苏常州振兴化工厂生产)、JX-101树脂(江苏丹阳金象化工厂生产)、NK-4006树脂(南开大学化工厂生产)、AB-8树脂(南开大学化工厂生产)、AmberliteXAD-4树脂、AmberliteXAD-2树脂(美国Rohm&Haas公司提供)，其他操作条件保持不变，除每批处理体积和回收量有变化外，其他结果基本类同。
权利要求
1.一种硝基氯苯生产废水中硝基氯苯的树脂吸附回收工艺，其特征是它由下列步骤组成1)硝基氯苯生产废水经预处理除去机械杂质；2)在常温下，将经步骤1处理后的废水，以10BV/h以下的流量通过装填有苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂的吸附柱，使硝基氯苯选择性吸附在树脂上；3)将步骤2中吸附了硝基氯苯的吸附树脂用水蒸汽作为脱附剂脱附再生，脱附温度为110-130℃；4)将步骤3所得到的汽、液混合物冷却，分离回收硝基氯苯。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是在步骤2中，吸附树脂是具有苯乙烯-二乙烯苯结构的国产NDA-16树脂、H-103树脂、CHA-111树脂、JX-101树脂、NK-4006树脂或AB-8树脂，或者为美国AmberliteXAD-4或AmberliteXAD-2树脂。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征是吸附树脂是NDA-16树脂或AmberliteXAD-4。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是在步骤3中，脱附剂是与水混溶的有机溶剂。
5.根据权利要求4所述的工艺，其特征是脱附剂有机溶剂是甲醇或乙醇，用甲醇或者乙醇作为脱附剂时，脱附温度为30～45℃，脱附液通过精馏分离，回收乙醇和其中的邻、对硝基氯苯。
全文摘要
一种硝基氯苯生产废水中硝基氯苯的树脂吸附回收工艺，它是将硝基氯苯生产废水经预处理除去机械杂质后，以10BV/h以下的流量通过装填有苯乙烯－二乙烯苯吸附树脂的吸附柱，使硝基氯苯选择性吸附在树脂上，硝基酚类物质不被吸附，吸附出水中的硝基氯苯含量在2mg/L以下，吸附了硝基氯苯的吸附树脂用水蒸汽作为脱附剂脱附再生，所得到的汽、液混合物进行冷却，分离回收硝基氯苯。采用本发明处理硝基氯苯生产废水，可回收废水中99％以上的邻、对硝基氯苯，回收物可返回精馏生产工段进行精馏分离得到邻硝基氯苯和对硝基氯苯产品。同时，经吸附处理后的废液中硝基氯苯的含量小于2mg/L。
文档编号C02F1/58GK1562789SQ200410014428
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者龙超, 李爱民, 高冠道, 费正皓, 张全兴, 陈金龙 申请人:南京大学