专利名称：酚醛环氧树脂生产中含苯酚废水循环利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理工艺，尤其特别的是涉及一种酚醛环氧树脂生产中含苯酚废水循环利用的方法。
背景技术：
酚醛环氧树脂的生产中，合成酚醛树脂部分采用苯酚为原料，和甲醛缩合生成所需要的酚醛树脂，反应过程中需加大量的水控制反应速度和调节分子量，同时原料甲醛含有大约63％的水，加上反应生成部分的水及用蒸汽脱苯酚时产生的水，酚醛树脂体系中含有大约52％的生产废水及过量的苯酚。在现有的酚醛环氧树脂的生产工艺中，该股含苯酚废水先经共沸精馏进行预处理，产生的苯酚和水的共沸物经冷却分层，下层苯酚层含少量水予以回收，上层水层中苯酚含量约为5-7％，再进行燃烧或生化处理。如采用生化处理，因其中含酚量太高，使污水COD很高，会造成生化处理剂中毒，需兑稀后才能生化处理。总之，无论是采用燃烧或生化处理，环保处理成本很高，而且其中含有的苯酚无法有效回收利用。
发明内容
本发明通过酚醛环氧树脂生产工艺革新，对苯酚废水进行循环再利用，减少苯酚废水的数量，提高苯酚的利用率，降低酚醛环氧树脂的生产成本。
本发明采用的技术方案如下将酚醛环氧树脂生产过程中酚醛缩合反应所产生的含苯酚废水，在真空度≥-0.09MPa的条件下减压蒸馏脱水，釜温＞80℃蒸馏出的苯酚-水的共沸物经冷凝后，作为酚醛缩合反应中原料苯酚的一部分在酚醛缩合反应工序中套用；釜温≤80℃时蒸馏出的苯酚-水的共沸物经冷凝后，直接作为反应用水在酚醛缩合反应工序中套用，循环套用后进入苯酚废水精馏塔精馏。
在一定的压强下，苯酚和水的共沸物中，根据苯酚含量的不同，其共沸点不同；或者说在不同的温度下，减压蒸馏时不同共沸物馏份中的苯酚含量不同。本发明对不同含酚量的馏份分段截取，加以利用。在真空度≥-0.09MPa的条件下，减压蒸馏所馏出的苯酚-水共沸物，在釜温达到80℃前，其苯酚含量平均在5～7％(重量)，可直接作为反应用水在酚醛缩合反应工序中套用，或进入苯酚废水精馏塔精馏。当釜温大于80℃后，馏出的苯酚-水共沸物含酚量高，其中主要含有苯酚及少量的低分子量缩合物，可根据缩合反应工艺的要求，按其中的苯酚含量折算后，作为酚醛缩合工艺配方中原料苯酚的一部分投入缩合反应工序。
蒸馏釜温度≤80℃时蒸馏出的苯酚-水的共沸物，就含苯酚废水的一次处理流程而言，可以全部作为缩合反应用水在酚醛缩合反应工序中套用，或全部进入苯酚废水精馏塔进行精馏，或者部分用于套用部分用于精馏。如果全部在酚醛缩合反应工序中套用，随着不断反复进行循环套用，该部分苯酚-水的共沸物的数量会逐渐增加，其中所含有的其他杂质不断富集，仍需进入苯酚废水精馏塔进行精馏分离。就本发明的含苯酚废水的处理方法而言，在反复循环套用后，再将其进行精馏。在本发明中，苯酚废水精馏塔将为废水处理的整个流程提供一个出口，其他杂质和不能套用的苯酚将由这个出口从流程体系中排除。苯酚废水精馏塔可采用现有处理方法中的苯酚废水共沸精馏塔，操作条件为塔顶温度为85-88℃，塔釜温度135-155℃，控制回流量为进料量的2-3倍。
精馏后塔顶出水含苯酚小于2000PPM，可作为反应用水套用在酚醛缩合反应工序中，或排放至污水处理装置进行处理；塔底回收的苯酚浓度约70％～90％(重量)，精馏后含杂质苯酚颜色较深，不再用来生产酚醛环氧树脂中所需的酚醛树脂，而用于生产其它产品。
本发明的工艺流程可见附图1所示。
按本发明对酚醛环氧树脂生产过程中酚醛缩合反应所产生的含苯酚废水进行处理和回收原料苯酚，不会对酚醛树脂质量产生不利影响。
根据本发明的酚醛环氧树脂生产中含苯酚废水循环利用的工艺，降低了苯酚的消耗，减少了废水排放，降低环保处理成本，提高了酚醛环氧树脂的市场竞争力。在600T/y的酚醛环氧树脂装置上实施本发明，每吨酚醛环氧树脂苯酚的消耗由原来的880公斤降到现在的750公斤，年节省工艺用水500吨，精馏后需排放的苯酚废水每年由700吨降为36吨，可见经过综合合理利用，生产基本不排放苯酚污水；且其中含苯酚小于2000PPM，可直接生化处理。
图1本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明进行详细描述。
实施例一苯酚900克，甲醛320克，水900克加入缩合反应釜，在酚醛缩合催化剂的作用下，在85-115℃缩合反应2-4小时，中和后在真空度-0.09MPa下减压蒸馏脱水和苯酚，至苯酚和水脱尽得酚醛树脂，所得到的酚醛树脂软化点为53℃。蒸馏出的苯酚废水，80℃前的苯酚-水共沸物，其中含苯酚约5％，冷凝后进入反应水储罐，80℃以后的苯酚-水共沸物冷凝后进入入回收苯酚储罐。
实施例二苯酚850克，甲醛320克，80℃前的苯酚-水共沸物950克加入缩合反应釜，在催化剂的作用下，在85-115℃缩合反应2-4小时，中和后在真空度-0.09MPa下减压蒸馏脱水和苯酚，至苯酚和水脱尽得酚醛树脂，所得到的酚醛树脂软化点为54℃。80℃前的苯酚-水共沸物冷凝后进入反应水储罐，80℃以后的苯酚-水共沸物冷凝后进入回收苯酚储罐。
实施例三苯酚200克，甲醛374克，80℃后的苯酚-水共沸物1800克加入缩合反应釜，在催化剂的作用下，85-115℃缩合反应2-4小时，中和后在真空度-0.09MPa下减压蒸馏脱水和苯酚，至苯酚和水脱尽得酚醛树脂，所得到的酚醛树脂软化点为52℃。80℃前的苯酚-水共沸物冷凝后进入反应水储罐，80℃以后的苯酚-水共沸物冷凝后进入回收苯酚储罐。
实施例四苯酚300克，甲醛320克，80℃后的苯酚-水共沸物1600克加入缩合反应釜，在催化剂的作用下85-115℃缩合反应2-4小时，中和后在真空度-0.09MPa下减压蒸馏脱水和苯酚，至苯酚和水脱尽得酚醛树脂，所得到的酚醛树脂软化点为55℃。80℃前的苯酚-水共沸物冷凝后进入反应水储罐，80℃以后的苯酚-水共沸物冷凝后进入回收苯酚储罐。
在实施例一至四中，所得到的酚醛树脂软化点并未明显降低，其外观也没有显著变化。用得到的酚醛树脂进一步合成酚醛环氧树脂，不会对产品内在质量带来不利影响。
实施例五将反应水储罐中收集的80℃前的苯酚-水共沸物的冷凝液在苯酚废水共沸精馏塔进行精馏，其中苯酚含量为5％。精馏塔塔顶温度为85-88℃，塔釜温度135-155℃，控制回流量为进料量的2-3倍，塔顶出水含苯酚小于2000PPM，塔底苯酚浓度约80％。
权利要求
1.一种酚醛环氧树脂生产中含苯酚废水循环利用的方法，其特征在于将酚醛缩合反应所产生的含苯酚废水，在真空度≥-0.09MPa的条件下减压蒸馏脱水，釜温＞80℃蒸馏出的苯酚-水的共沸物经冷凝后，作为酚醛缩合反应中原料苯酚的一部分在缩合反应工序中套用；釜温≤80℃时蒸馏出的苯酚-水的共沸物经冷凝后，直接作为反应用水在酚醛缩合反应工序中套用，循环套用后进入苯酚废水精馏塔精馏。
2.根据权利要求1所述的含苯酚废水循环利用的方法，其特征在于苯酚废水精馏塔塔顶温度为85-88℃，塔釜温度135-155℃，控制回流量为进料量的2-3倍。
3.根据权利要求1或2所述的含苯酚废水循环利用的方法，其特征在于所述的釜温≤80℃时蒸馏出的苯酚-水的共沸物苯酚含量为5～7％(重量)。
4.根据权利要求1或2所述的含苯酚废水循环利用的方法，其特征在于苯酚废水精馏塔塔顶馏出水含苯酚小于2000PPM，塔底回收的苯酚浓度为60％～90％(重量)。
5.根据权利要求1或2所述的含苯酚废水循环利用的方法，其特征在于苯酚废水精馏塔塔顶馏出水作为反应用水套用在酚醛缩合反应工序中，或排放至污水处理装置进行处理。
全文摘要
本发明公开了一种酚醛环氧树脂生产中含苯酚废水循环利用的方法，将酚醛环氧树脂生产过程中酚醛缩合反应所产生的含苯酚废水，在真空度≥－0.09MPa的条件下减压蒸馏脱水，釜温＞80℃蒸馏出的苯酚－水的共沸物经冷凝后，作为酚醛缩合反应中原料苯酚的一部分在缩合反应工序中套用；釜温≤80℃时蒸馏出的苯酚－水的共沸物经冷凝后，直接作为反应用水在酚醛缩合反应工序中套用，循环套用后进入苯酚废水精馏塔精馏，塔顶馏出水含苯酚小于2000PPM，塔底回收的苯酚浓度为60％～90％。根据本发明的苯酚废水循环利用的方法，能降低苯酚的消耗，减少废水排放，节约环保处理成本。
文档编号C08G8/00GK1927731SQ200610096468
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者冯雪峰, 居仁贤, 沈景文, 裘丽英, 夏立强, 黄春阳 申请人:蓝星化工新材料股份有限公司无锡树脂厂