[发明专利]一种改进的H酸生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种改进的H酸生产工艺。

背景技术

H-酸，又名1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸，如结构式(I)所示，无色晶体，是一种重要的染料中间体，主要用于生产酸性、活性染料和偶氮染料，也可用于制药工业。

H-酸微溶于冷水，易溶于热水、纯碱和烧碱等碱性溶液中。在酸析工序中加入硫酸(或盐酸)析出H-酸单钠盐，过滤后的H酸废水属典型的高浓度、高色度、高生物毒性的有机废水。

现有的H-酸生产方法以萘为原料，经磺化、硝化得1-硝基-3,6,8-萘三磺酸，经氨水中和、铁粉还原得1-氨基-3,6,8-萘三磺酸三铵盐，再经T-酸离析、T-酸过滤、T-酸洗涤及溶解，T-酸清净压滤，碱熔，H-酸离析得到H-酸膏状物。

其中，碱熔过程为：在高压釜中加入固碱、液碱和T酸溶液，升温减压蒸馏脱水，降温至100℃加入甲醇，升温至200℃，保持一段时间后，降温在80～90℃之间减压脱甲醇，最后降温出料。

T酸离析工段中，用部分H酸母液和硫酸洗涤T酸。

H酸离析过程为：在室温下，将硫酸升温至60℃，然后加入碱熔物料后，升温至95℃，保持一段时间后，降温至60℃过滤，用清水洗涤滤饼，抽干后出料。

H酸废水中的主要有机污染物为萘及萘系衍生物，主要无机物为硫酸钠及铵盐，而且相比其它含萘系有机物的废水，具有其特殊性：

(1)污染物成分复杂，浓度高，在生产过程中排出的H-酸母液，含有大量萘系衍生物，COD高达几万mg/L，成分复杂；

(2)酸性强，pH大约在1～2之间；

(3)色度深，大约1×10⁵左右，一般呈棕黄至黑褐色；

(4)毒性大，H酸属于稠环芳烃，具有强烈的生物毒性，废水若不经处理直接排放，将严重污染环境，对人体也有很大危害；

(5)不易生物降解，由于萘环是由10个碳原子组成的离域的共轭π键，结构相当稳定，难以降解。

现有的H酸生产工艺中，通常对H酸离析废水进行萃取；然后，进行浓缩盐蒸，得到的硫酸钠做固废处理或者回用。由于硫酸钠的产量过剩，且浓缩盐蒸的成本高、获得的硫酸钠盐品质较差，应用范围窄。H酸生产工艺中用到大量硫酸、氢氧化钠及氨水，若可以从工艺内获得这些原料，则会大幅提高废水中资源的利用率，降低H酸生产成本。

本发明通过对工艺及工艺废水研究，解决了这一问题。

发明内容

本发明提供了一种改进的H酸生产工艺，对H酸生产过程中产生的废水进行回收利用，不仅降低了废水的排放量，同时降低了H酸生产过程的原料成本。

一种改进的H酸生产工艺，精萘依次经磺化、硝化、中和、还原、T酸离析、碱熔、H酸离析制备得到H酸，其特征在于，H酸离析废水依次经湿式氧化、后处理以及双极膜处理，得到硫酸和氢氧化钠，将所得硫酸和氢氧化钠溶液回用至工业生产过程中。

例如，将硫酸回用至H酸离析工段，氢氧化钠回用至碱熔和/或硝化工段。

本发明提供的方法对现有的H酸生产工艺进行了改进，对H酸生产过程中产生的废水进行资源回收以及循环利用，达到清洁生产的目的。

本发明提供的方法首先采用湿式氧化将H酸离析废水中的有机物降解为小分子物质，然后，通过后处理进一步去除废水中的杂质，最后，利用双极膜将废水中的盐电解为硫酸和氢氧化钠，并将硫酸和氢氧化钠回用至相应的工段。

H酸离析时用到的底水为质量分数为15-20％的稀硫酸，本方法回收到的硫酸溶液可用来配制底水。

氢氧化钠溶液可用于硝化工段的脱硝过程，或者浓缩后用于碱熔工段。硝化过程中产生的亚硝基硫酸加水后产生大量氮氧化物尾气，利用回收到的碱溶液吸收该尾气，生成的亚硝酸盐溶液可用于重氮反应。

H酸生产过程中的T酸离析工段产生的废水可以采用与H酸离析废水相同的方法进行处理以及回用，T酸离析废水依次经湿式氧化、后处理以及双极膜处理，得到硫酸和氨水，硫酸和氨水回收利用于工业生产中。

硫酸回用方法同上；氨水用于中和工段，中和过程采用质量分数为20％左右的氨水，通常预先配好，本发明回收的氨水可用来配置氨水。

作为优选，H酸离析废水或T酸离析废水进行湿式氧化的条件为：pH为2～11，压力为2～8MPa，温度为180～300℃。