专利名称：从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法
技术领域：
本发明涉及废水处理利用技术，具体地说是一种从邻苯二胺生产废水提取中提取邻苯二胺的方法。
背景技术：
邻苯二胺是一种重要的农药和染料的中间体，它主要以邻硝基氯苯为原料经高温高压胺化、硫化碱还原制得。采用上述方法，每生产1吨邻苯二胺要排放8～10吨废水(CODcr约为10～12万mg/l)，其中主要成分为含邻苯二胺0.5～1％，大苏打16～18％，硫化碱1～2％等。邻苯二胺生产废水具有较高的提取利用价值，目前对该类废水的处理利用途径主要是用作生产大苏打的原料。但在利用其生产大苏打的过程中，为除去其中的有机物，需加入大量的活性炭，成本较高。而且，由于邻苯二胺有易升华的特性，在提取大苏打过程中，废水进行蒸发浓缩时的蒸出的水中仍含有一定量的邻苯二胺等有机物，CODcr仍高达6000-7000mg/l。对蒸出的水直接排放，仍会造成严重的污染。
中国专利89104014.5公开了一种从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，它的主要内容是采用H系列大孔径吸附树脂吸附废水中的邻苯二胺，然后用稀盐酸对树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，并用低碳醇对树脂再生处理。但该方法仍存在以下不足1、采用盐酸解吸后，还需再用低碳醇对树脂脱附再生，工艺复杂，生产费用较高。2、盐酸解吸后只能得到邻苯二胺盐酸盐，不能直接得到邻苯二胺，若要制得邻苯二胺，需要增加其他工序；3、所用的H系列大孔径树脂其吸附性能不佳(吸附处理后废水中邻苯二胺含量仍然较大)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，该方法能从废水中直接提取邻苯二胺，而且解吸和脱附过程一次完成，并使废水在后续用于提取大苏打时，可节约大量的活性炭。
为实现上述目的，本发明采用的方案如下
将含邻苯二胺的废水过滤后，使其进入装有大孔径树脂的吸附柱进行吸附处理，废水中的邻苯二胺等有机物被吸附在大孔径树脂上。邻苯二胺生产废水进行吸附处理时，其温度为0～50℃，流量为0.5～5BV/H。大孔径树脂的型号为XDA-1、XDA-200、LSA-8B或LSA-800C。当大孔径树脂吸附饱和后，用脱附剂对大孔径树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，使大孔径树脂脱附再生。脱附剂为乙醇溶液，乙醇溶液用量的体积为大孔树脂体积的0.5～2.5倍，乙醇溶液的体积百分比浓度为10～95％，乙醇溶液的温度为10～70℃、流量为0.5～5BV/H。乙醇溶液溶解了邻苯二胺形成脱附液后，对脱附液进行蒸馏，将乙醇蒸出，再对蒸馏后的残液进行控温冷却，使邻苯二胺结晶析出，控温冷却的速率为0.1～1℃/min，冷却的截止温度为常温。然后过滤含邻苯二胺的残液，得到邻苯二胺。
由上述方案可见，本发明采用乙醇溶液作为脱附剂，在对大孔径树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收的同时，还可使得大孔径树脂脱附再生，不用再另行实施对树脂脱附再生的处理工序。而且，由本发明所提供的方法对邻苯二胺生产废水提取过邻苯二胺后，再用该废水提取大苏打时，可节约大量的活性炭。由本发明对邻苯二胺生产废水提取过邻苯二胺后，再对废水用分光光度法进行检测，其中邻苯二胺的含量可降至5mg/l以下，其他无机物成分不变。而且，对提取过邻苯二胺的废水进行蒸馏，馏出液中CODcr指标降至100mg/l以下，馏出液可直接排放。
本发明对邻苯二胺生产废水中邻苯二胺的去除率高，回收到的邻苯二胺的纯度较好，且工艺简单、合理，既实现了变废为宝的目的，又解决了污染排放的问题，具有较好的经济效益。
具体实施例方式
以下结合具体的实施例进一步说明本发明。
实施例一量取100ml(约70g)型号为XDA-1的大孔径树脂装入玻璃吸附柱中，取邻苯二胺生产废水，先对其进行过滤，过滤的方法为真空抽滤或压滤。在常温下将过滤后的废水以2BV/H的流量自下而上通过玻璃吸附柱，由吸附柱柱内的大孔径树脂对废水中的邻苯二胺等有机物进行吸附，废水处理量为1200ml(12BV)，废水通过玻璃柱流出后呈淡黄色。
经检测，废水在通过玻璃柱前，其中邻苯二胺的含量为6372mg/l，对废水直接蒸馏，馏出液中CODcr实测值为6425mg/l。废水在通过玻璃柱后，用分光光度法检测，其中邻苯二胺的含量为3.5mg/l，再对吸附后的废水进行蒸馏，馏出液中CODcr实测值为87mg/l。可见，废水通过大孔径树脂的吸附处理后，邻苯二胺的去除率＞99.9％，馏出液的CODcr降低98.6％。
废水流过玻璃柱后，取浓度为70％(v/v)、温度为20℃的乙醇溶液200ml，使乙醇溶液以2BV/H的流量自下而上通过玻璃柱，对大孔径树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，并使大孔径树脂脱附再生。乙醇溶液溶解了邻苯二胺形成脱附液后，收集全部脱附液，倒入蒸馏瓶中，对脱附液进行蒸馏，将乙醇蒸出并回收。
蒸馏至无乙醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行控温冷却，降温速率为0.5℃/min，残液冷却至常温时，邻苯二胺充分结晶析出，然后，对含有邻苯二胺的残液过滤，得到邻苯二胺产品10.6g。经分析，邻苯二胺产品的纯度为85.5％，收率为95.9％。
实施例二量取100ml(约70g)型号为XDA-200的大孔径树脂装入玻璃吸附柱中，取邻苯二胺生产废水，先对废水通过真空抽滤或压滤的方式进行过滤，在25～35℃下将过滤后的废水以2.5BV/H的流量自下而上通过玻璃柱，由玻璃柱内的大孔径树脂对废水中的邻苯二胺等有机物进行吸附，废水处理量为1200ml(12BV)，废水通过玻璃柱流出后呈淡黄色。
经检测，废水在通过玻璃柱前，其中邻苯二胺的含量为5856mg/l，废水在通过玻璃柱后，用分光光度法检测，其中邻苯二胺的含量降至为7.5mg/l，邻苯二胺的去除率达99.8％。再通过对废水进行蒸馏，获得的馏出液中CODcr实测值为96mg/l。
废水流过玻璃柱后，取浓度为80％(v/v)、温度为25℃的乙醇溶液200ml，使乙醇溶液以2.5BV/H的流量自下而上通过玻璃柱，对树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，并使树脂脱附再生。乙醇溶液溶解了邻苯二胺形成脱附液后，收集全部脱附液，倒入蒸馏瓶中，对脱附液进行蒸馏，将乙醇蒸馏出、并回收。
蒸馏至无乙醇蒸出时，蒸馏结束，将蒸馏后的残液进行控温冷却，降温速率为0.7℃/min，残液冷却至常温时，邻苯二胺充分结晶析出，然后，对含有邻苯二胺的残液过滤，得到邻苯二胺产品9.5g。经分析，邻苯二胺产品的纯度为83％，收率为94％。
实例三采用两个吸附柱串联吸附，单柱脱附的运行方式，具体步骤如下1、吸附工艺—采用二台相同规格的吸附柱(Φ1000×5000)，将它们标记为I柱、II柱，每一吸附柱装填XDA-1大孔径树脂2500Kg(约3600L)，在25～30℃下，将邻苯二胺生产废水(含量为6149mg/l)经过滤去除杂质后用泵以7.2m3/h的流量打入吸附柱。吸附采用I、II两柱串联、逆流的吸附方式，I柱为前柱、II柱为后柱，即废水经I柱底部进入，从I柱柱顶流出，再从II柱底部进入，从II柱柱顶流出。废水经吸附处理后，初始出水中邻苯二胺含量较底(约为4.5mg/l)，出水进入贮罐贮存，用作提取大苏打的原料。当II柱的出水中邻苯二胺含量达到20mg/l的穿透点时，I柱内大孔径树脂吸附饱和，停止吸附，进行解吸、脱附操作。
2、解吸工艺—对I柱内大孔径树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，并使其内的大孔径树脂脱附，具体操作步骤如下先将I柱内残液排尽，然后用7.2m3(2BV)浓度为75％(v/v)的乙醇溶液在25～30℃下，以2BV/H的流量自I柱顶顺流通过，对其内的树脂进行解吸，乙醇溶液溶解了邻苯二胺形成脱附液，脱附液进蒸馏系统。大孔径树脂脱附后，再用7.2m3清水顺流通过I柱，洗涤其内的树脂，清水流量为2～2.5BV/H，水洗液的前3.6m3用于下次配制乙醇脱附剂；后3.6m3用于下次洗涤套用，至此，解吸、脱附结束。
当二台吸附柱接着下一次使用时，将脱附完成的I柱作为后柱，II柱作为前柱，即使废水经II柱底部进入，从II柱柱顶流出，再从I柱底部进入，从I柱柱顶流出，进行串联逆流吸附操作。再接着下一次使用时，又将I柱为前柱、II柱为后柱，如此循环。
3、蒸馏、结晶—脱附液进蒸馏系统蒸馏，使乙醇蒸出、并回收，回收的乙醇继续用于下次解吸使用。当蒸馏至无乙醇蒸出时，蒸馏结束。然后将残液打入结晶锅中，进行控温冷却，降温速率为0.5℃/min，当温度降至常温时停止冷却，邻苯二胺充分结晶析出。然后过滤含有邻苯二胺的残液、离心脱水得邻苯二胺产品375Kg，邻苯二胺含量为83.6％，过滤后的残液可再次用于吸附处理。
实施例四将实施例一中所用的XDA-1树脂替换为LSA-8B或LSA-800C大孔径树脂，大孔径树脂用量、所处理的废水的指标及处理步骤和条件均与实施例一相同，得到的处理结果如下1、采用LSA-8B大孔径树脂邻苯二胺废水的吸附处理量为1100ml(11BV)，得到邻苯二胺产品9.8g，经分析，邻苯二胺产品的纯度为83.1％，收率为92.5％，吸附后的废水中，邻苯二胺的含量为5.6mg/l，处理后的废水进行蒸馏，获得的馏出液中CODcr实测值为90mg/l。
2、采用LSA-800C大孔径树脂邻苯二胺废水的吸附处理量为1150ml(11.5BV)，得到邻苯二胺产品9.6g，经分析，邻苯二胺产品的纯度为82.6％，收率为91.3％，吸附后的废水中，邻苯二胺的含量为5.8mg/l，处理后的废水进行蒸馏，获得的馏出液中CODcr实测值为95mg/l。
权利要求
1.从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，将含邻苯二胺的废水过滤后，使其进入装有大孔径树脂的吸附柱进行吸附处理，废水中的邻苯二胺等有机物被吸附在大孔径树脂上，用脱附剂对大孔径树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，其特征在于脱附剂为乙醇溶液，乙醇溶液溶解了邻苯二胺形成脱附液后，对脱附液进行蒸馏，将乙醇蒸出，再对蒸馏后的残液进行控温冷却，使邻苯二胺结晶析出，过滤含邻苯二胺的残液得到邻苯二胺。
2.根据权利要求1所述的从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，其特征在于大孔树脂的型号为XDA-1、XDA-200、LSA-8B或LSA-800C。
3.根据权利要求1所述的从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，其特征在于邻苯二胺生产废水进行吸附处理时，其温度为0～50℃，流量为0.5～5BV/H。
4.根据权利要求1所述的从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，其特征在于乙醇溶液用量的体积为大孔径树脂体积的0.5～2.5倍，乙醇溶液的体积百分比浓度为10～95％，乙醇溶液的温度为10～70℃、流量为0.5～5BV/H。
5.根据权利要求1所述的从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，其特征在于控温冷却的速率为0.1～1℃/min，冷却的截止温度为常温。
6.根据权利要求1所述的从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，其特征在于采用两个吸附柱串联吸附，单柱脱附的运行方式。
全文摘要
从邻苯二胺生产废水中提取邻苯二胺的方法，将含邻苯二胺的废水过滤后，使其进入装有大孔径树脂的吸附柱进行处理，使废水中的邻苯二胺等有机物被吸附在大孔树脂上，然后用乙醇溶液为脱附剂对树脂吸附的邻苯二胺进行解吸回收，乙醇溶液吸收了邻苯二胺形成脱附液后，对脱附液进行蒸馏，使乙醇被蒸馏出，对蒸馏后的残液进行控温冷却，使邻苯二胺结晶析出，过滤得到邻苯二胺。本发明对废水中邻苯二胺的去除率高，回收到的邻苯二胺的纯度较好，且工艺简单、合理，既实现了变废为宝的目的，又解决了污染排放的问题，具有较好的经济效益。
文档编号C07C209/86GK1865223SQ20051004355
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月16日 优先权日2005年5月16日
发明者陈义龙 申请人:陈义龙