[发明专利]癸二酸生产过程中废水的资源化利用和处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境化工领域，尤其是一种对癸二酸生产过程中产生的含苯酚、硫酸钠和其它有机物废水的资源化利用和处理方法。

背景技术

目前利用蓖麻油裂解制备癸二酸的生产工艺是：以蓖麻油为主要原料，经水解、裂化、中和、脱色、酸化、水洗、脱水、干燥等操作合成癸二酸。

(1) 水解：蓖麻油在一定条件下与过量水反应，生成蓖麻醇酸和甘油。反应结束后，物料静置后分上下两层，上层为蓖麻醇酸，下层为酸性甘油。酸性甘油经中和、脱水得工业甘油。

(2) 裂化：将苯酚加入到强碱溶液作为稀释剂和催化剂，使蓖麻醇酸发生裂化反应得到癸二酸二钠盐和仲辛醇。

(3) 中和：裂化反应物料后硫酸中和，脂肪酸游离出来与水相分离，而癸二酸仍以单钠盐的形式溶解在水相中，从而达到提纯的目的。

(4) 脱色酸化工序：利用吸附技术吸附除去料液中的有机色素及中和工序未除去的微量脂肪酸，然后料液加硫酸调节pH值在2.0～2.3之间，此时溶液中癸二酸单钠盐全部生成癸二酸，经冷却降温析出。

(5) 上一步得到的物料经固-液分离，固相物料进一步经水洗、脱水、干燥得到癸二酸产品。

在癸二酸生产过程中产生的废水，通常含有质量百分数为0.2%～1.0%的苯酚、5%～20%的硫酸钠及其它有机物，废水的pH值为2左右。如果废水直接排放一方面使废水中的有价成分无法得到充分的利用，造成大量的资源浪费，加大了生产费用，另一方面也造成严重的环境污染。如果单独对废水进行无害化处理则会大大增加处理成本，高昂的处理成本和极低的性价比使单独进行无害化处理很难在实际中得到应用。为了减少原料消耗，降低成本，满足环保要求，必须资源化利用和处理含苯酚、硫酸钠的废水。

发明内容

本发明旨在提供一种癸二酸生产过程中废水的资源化利用和处理的方法。

本发明的主要反应原理：

(1) 苯酚和苯酚钠的物理和化学性质的特殊性：苯环上相连羟基的性质使苯酚具有弱酸性，与强碱氢氧化钠反应生成苯酚钠，向苯酚钠中加入硫酸又会析出苯酚。

苯酚与氢氧化钠反应：                                                

苯酚钠与硫酸反应：  

(2) 硫酸钠的物理化学特性：硫酸钠化学性质稳定，难挥发，利用硫酸钠在水中的溶解度与温度的关系，采用蒸发浓缩或者冷却结晶的方法可以从水溶液中分离结晶析出硫酸钠。

(3) 利用中性pH值条件下废水中蓖麻油、蓖麻醇酸、甘油等有机物在水中溶解度非常小的特点，将废水的pH先调至6～9，进行油-水分离脱去这些有机物，经过进一步处理后回收使用，同时为废水的进一步处理创造了有利条件。

实现本发明需要的主要工艺设备为固-液分离设备、液-液分离设备、热泵蒸发浓缩设备、冷却结晶设备和蒸发干燥设备等。

本发明采用的技术方案为：一种癸二酸生产过程中废水的资源化利用和处理方法，是癸二酸生产过程中产生的含苯酚和硫酸钠废水的资源化利用和处理方法，是处理含有质量百分数为0.2%～1.0%苯酚和5%～20%硫酸钠的废水，并回收利用苯酚钠和硫酸钠的方法，所述方法步骤如下:

（1）固-液分离：在固-液分离设备中，将癸二酸生产过程中产生的含苯酚、硫酸钠和其它有机物的废水进行固-液分离，经固-液分离得到的固相物料为废渣，去进一步处理，液相物料进入下一步；

（2）调节pH值：在上一步得到的液相物料中加入pH值调节剂，将调节pH调至6～9，物料进入下一步；

（3）液-液分离：将上一步得到的液相物料进行液-液分离，油相物料为有机物，经过进一步精制后作为生产癸二酸的原料使用，水相物料进入下一步；

（4）调节pH值：在上一步得到的水相物料中加入pH值调节剂氢氧化钠，将pH值调节至10～12，物料进入下一步； 

（5）蒸发浓缩：在蒸发浓缩设备中，将上一步得到的物料蒸发浓缩，气相物料水蒸汽经进一步冷凝后回收使用，液相物料进入下一步；

（6）冷却结晶：将上一步得到的液相物料冷却降温，硫酸钠Na₂SO₄·10H₂O结晶析出，物料进入下一步；

（7）固-液分离：在固-液分离设备中，将上一步得到的物料进行固-液分离，固相为硫酸钠Na₂SO₄·10H₂O粗品，进一步处理后得到硫酸钠产品，液相物料进入下一步；