本技術(shù)涉及丁醚脲生產(chǎn),尤其是涉及一種從生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中回收溴素的改進(jìn)方法。
背景技術(shù):
1、丁醚脲是一種新型硫脲類高效殺蟲、殺螨劑,具有觸殺、胃毒、內(nèi)吸和熏蒸作用,且具有一定的殺卵效果。在紫外光下轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袣⑾x活性的物質(zhì),對(duì)蔬菜上已產(chǎn)生嚴(yán)重抗藥性的害蟲具有較強(qiáng)的活性,可防治多種作物和觀賞植物上的蚜蟲、粉虱、葉蟬、夜蛾科害蟲及害螨。
2、丁醚脲的常規(guī)合成方法如下:以2,6-二異丙基苯胺為起始原料,二氯乙烷作為溶劑,緩慢滴加溴素,在10~20℃下保溫上溴,然后,加入氫氧化鈉的水溶液中和至弱堿性,靜置分液,得到4-溴-2,6二異丙基苯胺以及主要成分為溴化鈉的含溴廢水;4-溴-2,6二異丙基苯胺在150℃左右、縛酸劑及催化劑條件下,與苯酚發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)脫溴,加堿水至弱堿性,過(guò)濾,得到2,6-二異丙基-4-苯氧基苯胺以及主要成分為溴化鈉的含溴廢水;2,6-二異丙基-4-苯氧基苯胺以二甲苯為溶劑和硫氰酸鈉反應(yīng),生成的取代硫脲在155℃下熱分流脫水并保溫得到2,6-二異丙基-4-苯氧基苯基異硫氰酸酯,最后與叔丁胺反應(yīng)得目標(biāo)產(chǎn)物丁醚脲。
3、在上述的合成反應(yīng)中,上溴和脫溴時(shí),均得到主要成分為溴化鈉的含溴廢水,其中含有大量的溴離子,直接排放污染環(huán)境,因此企業(yè)不得不考慮從廢水中回收溴素,并將回收的溴素再次應(yīng)用到丁醚脲的合成反應(yīng)中使用,以降低對(duì)環(huán)境污染的同時(shí),提高了資源的利用率。
4、例如我單位之前所采用的一種溴素回收方法,詳見申請(qǐng)?zhí)枺?01610872636.4的中國(guó)專利申請(qǐng)文件,通過(guò)氣浮除油,除去含溴廢水中的油類物質(zhì),然后對(duì)含溴廢水進(jìn)行減壓蒸餾,然后再向廢水中通入氯氣,蒸餾得到溴素。同時(shí),將減壓蒸餾的餾出物進(jìn)行分層,得到的二氯乙烷套用到丁醚脲的生產(chǎn)中使用。
5、針對(duì)上述中的相關(guān)技術(shù),發(fā)明人認(rèn)為存在以下有待改進(jìn)的技術(shù)缺陷:
6、在前期丁醚脲的合成工藝過(guò)程中,隨著設(shè)備的老化磨損以及各輸送管道的清理不及時(shí),生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中會(huì)混雜有較多的顆粒物和有機(jī)物,這些顆粒物和有機(jī)物會(huì)在氣浮除油的處理過(guò)程中,導(dǎo)致廢水懸浮物濃度很高,使氣浮除油設(shè)備中溶氣水減壓釋放器容易堵塞,很大程度上會(huì)頻繁導(dǎo)致除油失敗,非常影響后續(xù)的溴素回收效率和純度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種從生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中回收溴素的改進(jìn)方法,以改善以下技術(shù)問(wèn)題:
2、在前期丁醚脲的合成工藝過(guò)程中,隨著設(shè)備的老化磨損以及各輸送管道的清理不及時(shí),生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中會(huì)混雜有較多的顆粒物和有機(jī)物,這些顆粒物和有機(jī)物會(huì)在氣浮除油的處理過(guò)程中,導(dǎo)致廢水懸浮物濃度很高,使氣浮除油設(shè)備中溶氣水減壓釋放器容易堵塞,很大程度上會(huì)頻繁導(dǎo)致除油失敗,非常影響后續(xù)的溴素回收效率和純度。
3、本技術(shù)提供一種從生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中回收溴素的改進(jìn)方法,采用如下的技術(shù)方案:
4、一種從生產(chǎn)丁醚脲所得含溴廢水中回收溴素的改進(jìn)方法,包括以下步驟:
5、步驟一,預(yù)處理:將丁醚脲生產(chǎn)廢水輸送至加熱攪拌釜中,加熱至60-80℃,然后加入混凝劑充分?jǐn)嚢杈鶆颍醪届o置3小時(shí)以上沉淀得到初級(jí)預(yù)處理廢水;
6、步驟二,過(guò)濾降溫:將初級(jí)預(yù)處理廢水引入多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理,以去除大顆粒懸浮物和有機(jī)污染物,然后輸送至熱交換器中換熱降溫處理,得到二級(jí)預(yù)處理廢水;
7、步驟三,氣浮除油:初步將二級(jí)預(yù)處理廢水調(diào)節(jié)至酸性,并輸送至氣浮除油設(shè)備中除去油類物質(zhì),得到三級(jí)預(yù)處理廢水;
8、步驟四,超濾處理:三級(jí)預(yù)處理廢水經(jīng)超濾膜組件過(guò)濾,去除微小顆粒,得到四級(jí)預(yù)處理廢水;
9、步驟五,減壓蒸餾:對(duì)四級(jí)預(yù)處理廢水進(jìn)行減壓蒸餾處理,收集餾出物待用,并得到五級(jí)預(yù)處理廢水;
10、步驟六,溴素提取:進(jìn)一步降低五級(jí)預(yù)處理廢水的酸性并通入氯氣,蒸餾得到溴素;
11、步驟七,回收套用二氯乙烷:靜置步驟五中收集的餾出物,并去除水層,得到二氯乙烷,套用到丁醚脲的生產(chǎn)中作為溶劑使用。
12、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,步驟三中氣浮除油方法是:將二級(jí)預(yù)處理廢水的ph值調(diào)節(jié)至5.5~6.5,通入密閉的氣浮除油設(shè)備中,然后向其中通入高壓氮?dú)?,并?~5×105pa環(huán)境下保壓10~20分鐘,然后在3-10分鐘之內(nèi)快速減壓至常壓,油水分層,去除上層油層,得到三級(jí)預(yù)處理廢水。
13、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,步驟五中減壓蒸餾方法是:在-0.08~-0.09mpa壓力下,蒸汽加熱四級(jí)預(yù)處理廢水進(jìn)行蒸餾,加熱溫度為50~60℃,蒸餾時(shí)間為30~50分鐘,得到五級(jí)預(yù)處理廢水。
14、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,步驟六中溴素提取的方法是:將五級(jí)預(yù)處理廢水的ph值調(diào)節(jié)至3.0~4.8,勻速攪拌,在10-20℃的溫度條件下以30~40kg/h的速度通入氯氣,直至溴離子全部轉(zhuǎn)換成溴素后,停止通入氯氣,同時(shí)用蒸汽加熱蒸餾,收集60~80℃的餾出物,餾出物去除水層,即得溴素,所述溴素的質(zhì)量百分含量大于99%。
15、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,在步驟一中所述混凝劑為聚丙烯酰胺和/或聚合氯化鋁;以所述丁醚脲生產(chǎn)廢水的體積為計(jì)算基準(zhǔn),所述混凝劑的用量為8-12ppm。
16、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,在步驟一中添加所述混凝劑的過(guò)程中,持續(xù)不斷地向加熱攪拌釜內(nèi)的丁醚脲生產(chǎn)廢水充入氮?dú)?,氮?dú)鈴牡撞肯蝽敳繃姵?,加熱攪拌釜的底部設(shè)置有多個(gè)氮?dú)鈬姵龉?,加熱攪拌釜的頂部設(shè)置有氮?dú)饣厥展埽訜釘嚢韪匣厥盏玫降牡獨(dú)舛卫糜诓襟E三中進(jìn)行氣浮除油處理。
17、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,步驟四中所述超濾膜組件中所采用的超濾膜為聚偏氟乙烯超濾膜、聚砜超濾膜或聚醚砜超濾膜,所述超濾膜為中空超濾膜,所述超濾膜的內(nèi)徑為0.05-0.1μm,所述超濾膜的壁厚為0.5-1nm。
18、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,在步驟三和步驟六中調(diào)節(jié)酸性所采用的技術(shù)手段為:逐步添加鹽酸,且鹽酸的濃度不低于10mol/l。
19、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,在步驟四中,三級(jí)預(yù)處理廢水經(jīng)超濾膜組件過(guò)濾前需進(jìn)行超聲處理:將三級(jí)預(yù)處理廢水輸送至超聲波反應(yīng)器中處理10-15分鐘,超聲波反應(yīng)器施加頻率為50khz~80khz且功率為500w~700w的超聲波。
20、在本技術(shù)的一種可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案中,在步驟二中,熱交換器中對(duì)廢水降溫處理后的溫度在25-35℃之間且與環(huán)境常溫一致。
21、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
22、首先通過(guò)加熱丁醚脲生產(chǎn)廢水,使其分子活躍,以便混凝劑充分混合反應(yīng),再結(jié)合后面多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理,以去除廢水中的除大顆粒懸浮物和有機(jī)污染物,使后續(xù)工藝?yán)餁飧〕驮O(shè)備中溶氣水減壓釋放器不易堵塞,不易導(dǎo)致除油失敗,間接提升了溴素回收效率和純度;
23、熱交換器將廢水換熱降溫處理后,可以使廢水恢復(fù)至常溫,針對(duì)含溴廢水中的酚類雜質(zhì),利用其在堿性條件下溶解于水中,在酸性條件下生成苯酚的特性,將含溴廢水的ph值調(diào)至酸性條件,使酚類雜質(zhì)變成油狀苯酚,再采用氣浮除油的方法將其去除;
24、氣浮除油后,廢水中難免會(huì)混雜一些微小顆粒,針對(duì)上述情況再通過(guò)超濾膜組件進(jìn)行精細(xì)化過(guò)濾,去除微小顆粒,結(jié)合進(jìn)一步降低廢水酸性的處理工藝,以便后續(xù)氧化劑氯氣與廢水中的溴離子充分且無(wú)阻礙反應(yīng),從而蒸餾得到純度更高的溴素;
25、針對(duì)含溴廢水中的二氯乙烷,采用減壓蒸餾的方法對(duì)其進(jìn)行回收,利用二氯乙烷和水的共沸特性,將含溴廢水中的二氯乙烷徹底回收,不僅能夠提高回收溴素的純度,而且可以將回收得到的二氯乙烷套用到丁醚脲的生產(chǎn)中,節(jié)約生產(chǎn)成本,減少污染,有利于節(jié)能環(huán)保。