申请日2010.07.28
公开(公告)日2012.02.01
IPC分类号C10L1/24; C02F9/04; C10L1/32
摘要
一种处理硫化促进剂CBS废水的方法，其特征在于包括如下步骤：称取上述硫化促进剂CBS废水，加入磺化剂，搅拌溶解;升温，向该废液中加入酮类化合物，在搅拌条件下磺化;将反应体系升温，加醛类化合物反应;将反应产物加入硫化促进剂CBS废水中，继续反应，制得水煤浆添加剂溶液。一方面有效解决了此类化工废水的排放和治理难题，减少了有机废水对环境的污染。另一方面也降低了水煤浆的成本，实现了变废为宝的目的。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理硫化促进剂CBS废水的方法，包括如下步骤：
步骤1：称取上述硫化促进剂CBS废水50份(质量)，加入磺化 剂2～5份，搅拌溶解;
步骤2：升温至40～60℃，向该废液中加入酮类化合物3～7份， 在搅拌条件下磺化，磺化时间为30～60min;
步骤3：将反应体系升温至70～90℃，在0.5h～2h内均匀加完3～10 份的醛类化合物，在该温度下酮类化合物和醛类化合物反应1～5h;
步骤4：将反应产物(水煤浆添加剂)加入到400～800份的硫化促进 剂CBS废水中，继续反应1～2h，制得水煤浆添加剂溶液
所述磺化剂可以为以下的一种或多种：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和 亚硫酸氢钠，当任取以上多种制成复配磺化剂时，配比可以任意选择;
所述酮类化合物可以为以下的一种或多种：丙酮、环己酮类化合 物，当选取酮类化合物为多种时，配比任意;
所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙 二醛和戊二醛，当醛选取类化合物为多种时，配比任意。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤3中加入醛类化合物 3.5～7份。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述磺化剂为亚硫酸钠; 所述酮类化合物为丙酮;所述醛类化合物为甲醛。
4.一种水煤浆添加剂，其原料以质量计，配方如下：硫化促进 剂CBS废水50份;酮类化合物3～7份;醛类化合物3～10份;磺化 剂2～5份
所述磺化剂可以为以下的一种或多种：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和 亚硫酸氢钠，当任取以上多种制成复配磺化剂时，配比可以任意选择;
所述酮类化合物可以为以下的一种或多种：丙酮、环己酮类化合 物，当选取酮类化合物为多种时，配比任意;
所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙 二醛和戊二醛，当醛选取类化合物为多种时，配比任意。
5.根据权利要求4所述的水煤浆添加剂，其配方是硫化促进剂 CBS废水50份;酮类化合物5份;醛类化合物3.5～7份;磺化剂2～5 份。
6.根据权利要求4或5所述的水煤浆添加剂，其中所述磺化剂 为亚硫酸钠;所述酮类化合物为丙酮;所述醛类化合物为甲醛。
说明书
一种硫化促进剂生产装置废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理工艺，具体为一种处理硫化促进剂生产装置 废水的方法，尤指一种通过在废水中利用高分子化学反应制备水煤浆 添加剂的技术，是一种利用硫化促进剂生产装置废水来制备水煤浆添 加剂的方法。
背景技术
化工行业是我国传统的支柱产业，该行业所生产的化工原料以及 产品被广泛地应用于国防，医药以及农药等领域。随着化工行业生产 技术及生产能力地不断提高，在生产过程中所产生的废水排放量也不 断攀升。如何处理在生产过程中产生的大量废水是当前化工企业关注 的焦点。传统的废水处理方法有生化处理，膜处理等等，然而大部分 化工企业所排放的废水中含有大量的有机化合物，这类有机化合物化 学性质稳定，较难通过生化以及膜处理的方法处理，废水难以达到排 放标准。
南化公司所生产的硫化促进剂CBS采用的生产装置所产生的废 水大多是难降解的有毒有害的化合物。该股硫化促进剂CBS废水具有 水量大，有机污染物浓度高、色度深、碱性大、成分复杂等特点，属 难处理的工业废水。该废水的pH为11左右，CODcr为1000～100000， 废水中含有大量的有机物，难以降解。迄今为止对于这类废水的处理 方法是焚烧以及化学法，这些处理方法投资大，处理过程不稳定，难 以达标排放。
水煤浆是一种由60%-70%左右的煤粉颗粒，30%-40%左右的水和 1%-1.5%左右的添加剂经物理混合制备而成的煤基液态燃料。具有像 石油一样的流动性和稳定性，燃烧热值高。我国具有丰富的煤炭资源 储备，随着石油能源的紧缺，水煤浆作为一种良好的能源替代品而受 到人们的广泛关注。
由于水和煤的不相容性，在水煤浆的制备过程中，要向混合物中 加入化学添加剂，如分散剂、稳定剂以及其他助剂来改善水煤浆的流 动性和储存稳定性。分散剂是水煤浆添加剂中比较重要的一种，主要 是以表面活性剂为主，可分为阴离子型及非离子型。阴离子型表面活 性剂包括磺酸盐、羧酸盐及少量磷酸酯类，普遍应用的是磺酸盐，如 木质素磺酸盐以及石油磺酸盐等。非离子型表面活性剂主要有聚氧乙 烯系列和聚氧乙烷系列。非离子型表面添加剂虽然效果好，但制备成 本高，不适于大规模生产。
近几年，以造纸废液或者工业废水来制备水煤浆也被广泛地报道。 如利用水煤浆生产工艺处理纺织印染废水的方法(中国专利申请 200710026686，公告号CN100486917C)，一种环保型水煤浆及其制法 (申请号：200810079340.2，公告号：CN101440317A)，一种草浆造 纸黑液水煤浆分散剂及其制备方法(中国专利申请200810029825.0， 公告号CN101322927A)等，采用该类技术处理废水不仅降低了水煤 浆的成本，而且解决了废水的排放污染环境问题，但迄今还没有实现 利用化工废水来制备水煤浆添加剂。
文献1(周明松等，精细化工，2005，No.22(3)：185-188)报道 了在纯水中水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成工艺，然而现在 还没有实现在化工废水中制备这类聚合物。
发明内容
本发明要解决的技术问题：
针对现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种处理硫化 促进剂CBS废水的方法，在废水相中利用溶液聚合来制备水煤浆添加 剂，避免了硫化促进剂CBS废水排放对环境所产生的污染，实现了硫 化促进剂CBS废水的再利用。
本发明所述的硫化促进剂CBS废水是指硫化促进剂生产装置(例 如南化公司)的废水，其中含有大量的有机物，水的特点如下表所示：
本发明采取的技术方案是：
一种处理硫化促进剂CBS废水的方法，包括如下步骤：
步骤1：称取上述硫化促进剂CBS废水50份(质量比)，加入磺 化剂2～5份，搅拌溶解;
步骤2：升温至40～60℃，向该废液中加入酮类化合物3～7份， 在搅拌条件下磺化，磺化时间为30～60分钟;
步骤3：将反应体系升温至70～90℃，在0.5h～2h内均匀加完3～10 份的醛类化合物，在该温度下酮类化合物和醛类化合物反应1～5h;
步骤4：将反应产物(水煤浆添加剂)加入到400～800份的硫化促进 剂CBS废水中，继续反应1～2h，制得水煤浆添加剂溶液。
所述的水煤浆添加剂，其原料以质量计，配方如下：硫化促进剂 CBS废水50份;酮类化合物(如丙酮)3～7份;醛类化合物3～10 份;磺化剂2～5份;优选配方是硫化促进剂CBS废水50份;丙酮5 份;醛类化合物3.5～7份;磺化剂2～5份。
所述磺化剂可以为以下的一种或多种：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和 亚硫酸氢钠，当任取以上多种制成复配磺化剂时，配比可以任意选择。
所述酮类化合物可以为以下的一种或多种：丙酮、环己酮类化合 物，当选取酮类化合物为多种时，配比任意。
所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙 二醛和戊二醛，当醛选取类化合物为多种时，配比任意。
优选方案是所述磺化剂为亚硫酸钠;所述酮类化合物为丙酮;所 述醛类化合物为甲醛。
本发明针对硫化促进剂CBS废水，先在该废水中制备水煤浆添加 剂，再将水煤浆添加剂与不粘煤制浆得到水煤浆，优化了原料配比和 反应条件，并且利用硫化促进剂CBS废水中的有效组分参与反应，提 高反应效率。
与文献1的报道相比，本发明利用硫化促进剂CBS废水作为溶剂， 调整了聚合过程中不同组分(亚硫酸钠，甲醛，丙酮)的配比，并对 磺化温度以及反应温度进行优化，并且利用废水中有机组分的反应活 性使其参与聚合反应，起到废物利用的作用。
本发明与文献1报道的方法的改进在于：
(1)本发明所用废水为碱性废水，其中所含的氢氧根离子的存在 对聚合反应存在促进作用，并且废水中所含的NaCl等无机盐可以对 制备得到的水煤浆起到稳定作用。因此，本发明利用废水中的氢氧根 离子和NaCl，一方面提高了反应效率，另一方面省去了制备水煤浆添 加剂过程中复配无机盐稳定剂的步骤，节约了成本;
(2)对在废水中制备水煤浆添加剂过程中磺化剂、丙酮和甲醛的 配比和反应条件进行了改进和优化，与纯水作为溶剂相比，各种反应 试剂的最佳用量有很大变化;
(3)本发明所用废水中所含的有效成分可以参与聚合，所得到添 加剂的分子量可以通过控制反应物料比，反应时间以及磺化温度来控 制;
通过将该发明配方添加剂与不粘煤进行配浆，证明该品种的添加 剂具有优良的分散降黏效能，制得的浆体稳定性良好。由于不粘煤属 于难制浆的煤种，因此可预测该添加剂适合不同煤阶的煤种制浆。
本发明的有益效果是：
本发明所述的处理硫化促进剂CBS废水的方法，利用该废水作为 溶剂，在其中利用酮类和醛类进行反应以制备水煤浆添加剂，一方面 有效解决了此类化工废水的排放和治理难题，减少了有机废水对环境 的污染。另一方面也降低了水煤浆的成本，实现了变废为宝的目的， 并且减少了处理废水的投资与运行费用，具有明显的经济和社会效益。