申请日2009.09.28
公开(公告)日2010.03.10
IPC分类号C02F9/04; C01D5/02; C02F103/36; C07C303/32; C02F1/38; C07C309/47
摘要
本发明介绍了一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，特征在于：向含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水中加入定量的硫酸，将碳酸钠转化为硫酸钠，然后冷却使Na2SO4结晶水合物析出并分离结晶母液，母液继续用作中和反应过程的浓度以及比重调节液。本发明解决了1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水对环境造成的污染，基本实现了结晶母液水零排放;处理成本低，能耗小;Na2SO4和1-萘胺-4-磺酸钠得到回收利用，母液水继续用作中和反应过程调节液，节省了原料。
权利要求书
1、一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特征在于：向含有 1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水中加入硫酸， 将碳酸钠转化为硫酸钠，然后冷却使硫酸钠成为Na2SO4结晶水合物结晶析出， 分离Na2SO4结晶水合物和结晶母液，回收Na2SO4结晶水合物后的结晶母液继 续用作中和反应过程的浓度以及比重调节液。
2、根据权利要求1所述1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特 征在于：所述的向含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸钠生 产过程废水中加入定量的硫酸，其控制条件是所得液体的pH数值范围是 6.8～7.5。
3、根据权利要求1所述1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特 征在于：所述的向含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸钠生 产过程废水中加入定量的硫酸的反应过程，其反应结束温度为25℃～50℃。
4、根据权利要求1所述1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特 征在于：所述的冷却使硫酸钠成为Na2SO4结晶水合物结晶析出的结晶温度是 -3℃～22℃。
5、根据权利要求1所述1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特 征在于：所述的分离Na2SO4结晶水合物和结晶母液的方法是离心分离法。
6、根据权利要求1所述1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特 征在于：所述加入硫酸的浓度为40%～98%。
说明书
一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种1-萘胺-4-磺酸钠生产技术，特别是涉及一种1-萘胺-4-磺 酸钠生产过程废水处理方法。
背景技术
1-萘胺-4-磺酸钠是一种偶氮染料中间体，用于生产尼文酸，亦可作为亚硝 酸盐和碘中毒的解药等。
目前，1-萘胺-4-磺酸钠的主要生产方法是由甲萘胺磺化法进行生产，其主 要的生产过程是：甲萘胺溶解后和硫酸由真空抽入磺化釜，磺化的具体过程是， 甲萘胺首先和硫酸反应生成甲萘胺的硫酸盐，然后在加热和真空条件下转位生 成1-萘胺-4-磺酸，进水放入中和池;然后加碱中和制得1-萘胺-4-磺酸钠水溶液。 用邻二氯苯萃取出未反应的甲萘胺及杂质，剩余的水溶液进入浓缩锅，浓缩到 工艺要求的比重后，放入结晶锅，在结晶锅内冷却结晶后，经过离心机脱水后 即得到灰白色结晶的1-萘胺-4-磺酸钠的水合结晶体。
但是，在1-萘胺-4-磺酸钠的生产过程中，污水的处理一直是一个困扰众 多生产企业的难题。在目前最常用的甲萘胺磺化法生产过程中，结晶锅内冷却 结晶后的残液中，还残留有大量的1-萘胺-4-磺酸钠、过量的碳酸钠及硫酸钠。 这些废液一般可以继续进入反应体系，用来调节结晶液、反应液等的浓度，但 是循环利用三遍左右后，就只能作为废液排出或处理。这种废液，一般1-萘胺 -4-磺酸钠含量可在10%以上，硫酸钠10%左右，碳酸钠5%左右。目前，各厂 家普遍采用的是喷雾干燥、烘缸烘干法等处理废液，但产生大量的混合盐类固 体物;能耗高，下脚料混合盐成份复杂，无法回收利用，易造成再次污染。即 使将废液送到污水处理厂，这些废液由于盐浓度高，有机物含量高，COD值在 10000以上，色度在2000倍以上，毒性大，也很难进行处理，即使处理成本也 非常昂贵。很多企业因此将废水偷偷排放，对环境造成了严重污染。目前，国 内有多家1-萘胺-4-磺酸钠的生产企业，各厂家的年生产能力均为3000吨左右， 但是对结晶母液等废水的处理普遍还没有特别有效的措施。
因此，迫切需要一种成本低，降低污染，经济可靠，能够使企业可持续 发展的废水处理方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处 理方法，从而达到可以循环利用1-萘胺-4-磺酸钠产品废水，并且从废水中回收 1-萘胺-4-磺酸钠产品以及Na2SO4结晶水合物的目的。
为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其特征在于：向 含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水中加入 定量的硫酸，将碳酸钠转化为硫酸钠，然后冷却使硫酸钠成为Na2SO4结晶水合 物结晶析出，分离Na2SO4结晶水合物和结晶母液，回收Na2SO4结晶水合物后 的结晶母液继续用作中和反应过程的浓度以及比重调节液。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案可以是：所述的向含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4-磺酸 钠生产过程废水中加入定量的硫酸，其要求是加入硫酸后，所得液体的pH数 值范围是6.8～7.5，最好的范围是6.9～7.2。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案还可以是：所述的向含有1-萘胺-4-磺酸钠、碳酸钠、硫酸钠的1-萘胺-4- 磺酸钠生产过程废水中加入定量的硫酸，加料速度和反应温度控制在使反应放 出的CO2气体较为均匀，避免物料剧烈翻腾即可，可以在常温下加入硫酸，反 应结束温度控制在不使Na2SO4水合物结晶析出即可，一般控制在25～50℃， 更好的范围是30℃～40℃。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案还可以是：所述的冷却使硫酸钠成为Na2SO4结晶水合物结晶析出的结晶温 度控制范围是-3℃～22℃，更好的范围是-1℃～20℃，最好的范围是0℃～15℃。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案还可以是：所述的分离Na2SO4结晶水合物和结晶母液的具体方法是离心分 离法。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案还可以是：所述加入硫酸的浓度为40%～98%。
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，其更具体的技术 方案还可以是：所述的回收Na2SO4结晶水合物后的结晶母液继续用作中和反应 过程的浓度以及比重调节液具体使用方法是每1000kg甲萘胺反应后的中和液 加入回收Na2SO4结晶水合物后的结晶母液960～1120kg;具体方法是在甲萘胺 磺化反应生成甲萘胺的硫酸盐并转位生成1-萘胺-4-磺酸，进水放入中和池后， 首先加入碳酸钠将pH值调节至7.2～7.5，然后加入定量的回收Na2SO4结晶水 合物后的结晶母液，最后进水调节中和液的常温密度在1.16～1.18之间。
本发明的各种含量以及浓度，如果没有特别说明，均是指质量百分比含 量和浓度。
这些技术方案可以组合使用，从而达到更好的技术效果。
采用上述技术方案的理论基础在于，通过分析，废液中各物质的含量为： 1-萘胺-4-磺酸钠含量可在10%以上，硫酸钠10%左右，碳酸钠5%左右。在同 时存在三种主要成份的情况下，存在着较多的互相干扰作用，而且这三种成份 也都可以形成水合物结晶析出，不利于进一步处理和利用，因此，有必要通过 反应，使其转化为两种盐类，便于进一步处理。而且，从溶解度曲线来看，硫 酸钠在-5℃～22℃，存在一个明显的低溶解度区，特别是在-1℃～15℃饱和溶液 中Na2SO4为浓度为3%～11%，而硫酸钠在较高温度下，特别是50℃以上，饱和 溶液中Na2SO4浓度可以达到为30%以上，两者差别很大，可以通过冷却结晶法 以水合物形式析出大部分的Na2SO4，而1-萘胺-4-磺酸钠基本不析出，剩余的母 液中Na2SO4的含量很低，主要成份是有用的1-萘胺-4-磺酸钠，可以继续用作 磺化反应后中和反应过程的浓度以及比重调节液，从而达到循环利用的效果， 做到结晶母液的零排放。
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明的一种1-萘胺-4-磺酸钠生产过程废水处理方法，首先是解决了1- 萘胺-4-磺酸钠生产过程废水对环境造成的污染，基本实现了结晶母液水零排放。
第二、省去了喷雾干燥、烘缸烘干法等高耗能过程，处理成本低，能耗小。
第三、变废为宝，Na2SO4和1-萘胺-4-磺酸钠得到回收利用，降低生产成 本，节省了原料。
第四、处理后，回收的结晶母液的1-萘胺-4-磺酸钠的浓度可以增加到13%， 硫酸钠的浓度可以降低为8%左右，最低可以在4%左右，母液水继续用作磺化 反应后中和反应过程的浓度以及比重调节液。