[发明专利]一种含丙烯腈的废液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含丙烯腈的废液的处理方法。

背景技术

丙烯腈是一种重要的医药、化工生产原材料，主要用来生产聚丙烯纤维（即合成纤维腈纶）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）、苯乙烯塑料、丙烯酰胺（丙烯腈水解产物）和丁腈橡胶。同时，丙烯腈常常被用于新药的研发、基础有机合成等研究领域。但丙烯腈是一种巨毒化合物，长时间吸入丙烯腈蒸气，则能引起恶心、呕吐、头痛、疲倦等各种不适症状。工作场所最高容许浓度为45mg/m³，因此，生产设备要求密闭。丙烯腈能够微溶于水，处理不当会造成水源污染。在使用丙烯腈的过程中，往往会涉及到未反应完丙烯腈的后处理问题。处理不当极易造成对操作人员的毒害，甚至严重环境污染。

目前，丙烯腈的后处理主要采用以下三种方法：

1、高温焚烧法：高温焚烧法是将丙烯腈的废气、废液通过焚烧炉，在焚烧炉中与空气直接接触，发生燃烧，将其转化为二氧化碳和水。该方法存在以下的不足：①装置占地面积大、需要燃料、投资巨大、操作费用高；②焚烧装置需建立在相对空旷、安全的地带，对焚烧炉搭建地点周边环境要求较高；③燃烧过程中会生成大量的NOx，造成二次污染；④高温燃烧后的高温废气直接排入大气，造成能源浪费。

2、催化氧化法：催化氧化法是将含有丙烯腈的废气、废液通过含有催化剂的反应器或吸收塔，在催化剂条件下发生氧化反应，在反应器或吸收塔中将其转化为二氧化碳和水。该方法存在以下的不足：①占地面积大，经常需要进行对反应器或吸收塔的维护，操作费用高；②反应器或吸收塔中需要添加较贵的催化剂或载体，同时需要较高的反应温度，费用较高；③反应过程中会生成大量的NOx，造成二次污染。

3、生物降解法。生物降解法是将吸收塔或反应装置内含有丙烯腈的废气、废液排入生物降解池中，进行生物降解。该方法存在以下的不足：①占地面积大；②降解反应时间长；③成本高、维护费用高。

综上所述，这三种方法或设备均不适用于实验室规模的丙烯腈使用后的后处理操作。目前，实验室一般使用气提-冷凝装置或减压蒸馏装置进行对丙烯腈废液的收集，然后将丙烯腈废液倒入废液回收罐等容器中，最后用化学或焚烧等方法进行处理。该方法存在以下的不足：①操作人员需在每次开始和结束丙烯腈后处理操作时，分别进行装置的搭建和拆卸，增加操作人员与丙烯腈接触的可能性；②频繁地进行装置的拆搭建，浪费人力；③所搭建装置的各个操作单元之间分别独立，需要操作人员人为地完成丙烯腈在不同操作单元（例如接收器和废气罐）之间的转移，再次增加了操作人员与丙烯腈接触的可能性，浪费了人力；④废气化学处理过程繁琐，反应条件苛刻，不便于操作。

一般实验室丙烯腈单次使用量在0.1mL-5L左右，反应后的残余量往往小于单次加入量，因此要求丙烯腈后处理过程操作简单、方便和密闭，尽量实现自动化，避免与操作人员的接触，化学处理过程简单易操作，反应条件温和、易控。

现有技术中，采用化学方法处理丙烯腈的过程中，往往采用Co，Bi，Mn，Sr，Fe等催化剂，同时需要高温或过氧化物参与反应，从而增加了丙烯腈废液的处理成本和危险性。因此目前亟需一种价格适中、安全、方便的处理丙烯腈的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中化学方法处理丙烯腈的方法中存在的不足，提供一种价格适中、安全、方便的处理丙烯腈的方法。

本发明提供一种含丙烯腈的废液的处理方法，该方法包括在溶剂存在下，将含丙烯腈的废液与催化剂及胺类配体接触，接触的条件使得含丙烯腈的废液中的丙烯腈发生转化，其中，所述催化剂含有一价铜盐和三价铁盐。

本发明还提供了一种含丙烯腈的废液的处理方法，该方法在丙烯腈废液处理装置中进行，所述丙烯腈废液处理装置包括溶剂罐1、溶剂进料管道26、回收罐6、废料流出控制阀27和后处理反应罐16；

所述溶剂进料管道26的一端与溶剂罐1的出料口连通，另一端伸入回收罐6内，且所述溶剂进料管道26位于回收罐6内的部分20上设置有由浮子9控制开关的浮阀8，浮阀8用于控制由溶剂罐1内进入回收罐6内的溶剂产生的液位；

所述回收罐6上设置有废料流进口19；

废料流出控制阀27用于根据回收罐6的液位来控制回收罐6与后处理反应罐16之间的连通或断开；

该方法包括依次进行的以下步骤：

（a）将催化剂及胺类配体装入后处理反应罐16，所述催化剂含有一价铜盐和三价铁盐；

（b）将溶剂罐1中的溶剂通过溶剂进料管道26送入回收罐6至浮子9使浮阀8关闭；