專利名稱：過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機過氧化物生產(chǎn)廢水的處理方法 和資源化利用技術(shù)，尤其涉及一種過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(引發(fā)劑0T)生產(chǎn)廢水處理和 資源化利用工藝。
背景技術(shù)：
過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(引發(fā)劑OT)是一種有機過氧化物引發(fā)劑。用作乙酸 乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯等所有乙烯基單體的聚合引發(fā)劑。也可用作不飽和 聚酯樹脂的加熱成型固化催化劑。過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(引發(fā)劑0T)的生產(chǎn)過程間歇進行，廢水水質(zhì)水量、有 機物濃度、酸堿度、含鹽量、B0D/CD0值等隨生產(chǎn)規(guī)模及時間變化，峰谷值相差極大。過氧 化-2-乙基己酸叔丁酯熱不穩(wěn)定，容易加速分解，溶解于廢水中時在高溫下也迅速分解。生 產(chǎn)過程產(chǎn)生大量廢酸液和廢堿液，產(chǎn)品純化時產(chǎn)生大量含鹽廢水，其中污染物濃度高，成分 復雜，B/C值很低，可生化性差。這種廢水直接排入河流會導致水體嚴重污染。過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的生產(chǎn)原料主要有叔丁醇、硫酸、氫氧化鈉、雙氧水、 2-乙基己酰氯等。在不同的生產(chǎn)階段產(chǎn)生不同性質(zhì)的廢水，主要有中間體——過氧化叔丁 基合成廢酸，堿性生產(chǎn)廢液以及水洗廢水。過氧化叔丁基合成廢酸中含硫酸、叔丁醇、過氧 化叔丁基、過氧化氫等。C0D。,=89360. 90 mg/L 99588. 18mg/L，不揮發(fā)固體(鹽類和泥沙) 含量 1. 74% 2. 89% (Wt)0堿性廢液中含叔丁醇、過氧化叔丁基、氯化鈉、氫氧化鈉、過氧化-2-乙基己酸叔 丁酯等。C0D =149850. 60^169248. 7%ig/L，不揮發(fā)固體(鹽、堿和泥沙)含量21. 33 24. 57% (Wt)。由于過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水高濃度、高鹽度、高酸度或高堿度、熱不穩(wěn) 定，是一項廢水處理方面的環(huán)保難題。據(jù)文獻報道，目前對于高含鹽、高含酸、高含堿，難降解的有機過氧化物生產(chǎn)廢水 一般采用電解，稀釋焚燒與稀釋生化，脫鹽稀釋生化等方法處理。一種典型處理工藝是將有 機過氧化物生產(chǎn)廢液、產(chǎn)品洗滌廢液、尾氣處理廢堿液、冷卻塔排污水、設備和地面沖洗水 等混合收集到酸化池，加入鹽酸調(diào)至PH在2 4之間，使有機物析出，然后進行重力沉降。 沉降得到的上層有機相收集后加入柴油稀釋使有機過氧化物濃度降低后外運焚燒。沉降所 得下層酸性水用NaOH中和到中性，然后送入?yún)^(qū)域污水處理廠以200倍低鹽度水稀釋，使廢 水的含鹽量小于1%，再利用三槽式氧化溝進行生化處理。當叔丁醇和苯甲酸鈉濃度高時生 化受到抑制。這種處理工藝的缺點是有機過氧化物廢水濃度高，酸化分離所得有機物要添加 柴油稀釋后焚燒，資源沒有回收，浪費嚴重。分離后廢水中有機物濃度仍然比較高，抑制微 生物的組分多，增加了區(qū)域污水處理廠的處理負荷。區(qū)域污水處理廠要設置專門的調(diào)節(jié)池 對廢水稀釋，然后生化。另外，這種處理工藝只適合處理濃度很高的堿性廢水。在堿性廢水 中溶解度很大的有機酸鹽經(jīng)酸化后轉(zhuǎn)化為溶解度比較低的有機酸而被分離，但是對溶解度很大的醇類幾乎沒有作用，酸化后的廢水中仍含有大量有機物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有處理技術(shù)存在的不足，提供一種過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生 產(chǎn)廢水處理和資源化工藝。本發(fā)明過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝，是從生產(chǎn)裝置排 污口取高濃度生產(chǎn)廢水，根據(jù)生產(chǎn)廢水中所含有機過氧化物的加速分解溫度，控制溫度在 其加速分解溫度以下讓其緩慢分解，或加入還原劑還原有機過氧化物，消除廢水中過氧化 物劇烈分解的危險，使廢水達到穩(wěn)定。穩(wěn)定化后蒸餾，利用叔丁醇、過氧化叔丁基可與水形 成最低共沸點共沸物的特性分離回收廢水中叔丁醇和過氧化叔丁基?；厥帐宥〈己瓦^氧化 叔丁基后，蒸餾分離出低濃度廢水，濃縮液經(jīng)減壓蒸餾回收濃硫酸；堿性廢水穩(wěn)定化后先蒸 餾回收叔丁醇和過氧化叔丁基，然后繼續(xù)整餾分離出低濃度廢水，濃縮過程中利用同離子 效應從廢堿液中結(jié)晶出氯化鈉，過濾回收氯化鈉，回收的氯化鈉經(jīng)簡單提純可以作為副產(chǎn) 物；濾液為液體氫氧化鈉，其質(zhì)量達到或接近工業(yè)液堿的質(zhì)量要求?；厥丈a(chǎn)原料時蒸餾出 的低濃度廢水經(jīng)中和后、水解酸化-接觸氧化處理，再經(jīng)C-Fe微電解脫色，排水主要指標 達到《化學合成類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21904-2008)中對新建企業(yè)水污染物排 放限值的要求。具體工藝如下 (1)強酸性廢水的處理
從生產(chǎn)裝置排污口收集過氧化叔丁基生產(chǎn)的廢酸，每升廢酸中加入0. 8^1. 2克亞硫酸 鈉，緩慢加熱至35、0°C，攪拌1. 5^2. 0小時后常壓蒸餾。餾出液冷凝、冷卻到室溫后分層， 上層為有機相，回收上層的有機相，并利用非均相分離技術(shù)脫水后得到叔丁醇和過氧化叔 丁基的混合物。下層水相回流。待餾出液在常溫下無分層時，繼續(xù)蒸餾分離出低濃度酸性 廢水，中和至PH=7 8后，經(jīng)水解-接觸氧化，再經(jīng)C-Fe微電解脫色處理后達標排放。蒸 餾后的濃縮廢酸經(jīng)水循環(huán)泵減壓蒸餾回收濃硫酸，可重復用于生產(chǎn)。蒸餾殘渣可焚燒或填 埋處理。(2)堿性廢液處理
從生產(chǎn)裝置排污口取合成過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的堿性廢液，將堿性廢液在 35、0°C下攪拌保持1. 5^2. 0小時，待無氣泡產(chǎn)生后，用水循環(huán)泵減壓蒸餾。餾出液分層，上 層有機相主要含叔丁醇和過氧化叔丁基，采用非均相分離技術(shù)提純得到叔丁醇和過氧化叔 丁基混合物。下層水相回流?；厥沼袡C物后繼續(xù)減壓蒸餾，分離出低濃度堿性廢水，中和至 中性后經(jīng)水解-接觸氧化處理、再經(jīng)C-Fe微電解脫色后達標排放。蒸餾母液濃縮過程中產(chǎn) 生氯化鈉結(jié)晶，過濾回收氯化鈉，濾液為液體氫氧化鈉。回收的氯化鈉用少量熱水洗滌，烘干得氯化鈉產(chǎn)品。洗鹽廢水含堿、鹽和油狀物， 沉降分離油層，水層返回回收系統(tǒng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明從生產(chǎn)裝置的排污口收集高濃度廢水，進行穩(wěn)定化處理后，先分離回收有機 化工原料、氯化鈉、液堿和硫酸，再進行生化處理，使排水達到《化學合成類制藥工業(yè)水污染 物排放標準》(GB21904-2008)中對新建企業(yè)水污染物排放限值的要求。
2、從廢水中回收的大量化工生產(chǎn)原料純度高，質(zhì)量好，達到重復使用要求。實現(xiàn)了 廢水中污染物的資源化利用，符合循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排的發(fā)展要求。3、本發(fā)明緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，設計合理，技術(shù)路線先進，操作比較簡便，處理過程 不產(chǎn)生二次污染。4、與國內(nèi)外現(xiàn)行的電解、稀釋焚燒、稀釋生化技術(shù)比較，在實現(xiàn)了難降解廢水的生 化處理的同時回收了大量化工生產(chǎn)原料，節(jié)約了處理費用，有效地保護了資源和環(huán)境。
具體實施例方式下面通過具體實例對本發(fā)明過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(引發(fā)劑OT )生產(chǎn)廢水的 處理和資源化利用工藝進行詳細的說明。(1)強酸性廢水的處理
從生產(chǎn)裝置排污口收集13升過氧化叔丁基生產(chǎn)廢酸。其中，含硫酸>41%， C0Dcr=84470. 16mg/L。在廢酸中加入13克亞硫酸鈉(每升廢水中加1克亞硫酸鈉)，緩慢加熱至35、0°C， 攪拌1. 5^2. 0小時后在常壓下蒸餾。餾出液冷凝、冷卻到室溫后分層，上層為有機相，下層 為水相。回收上層的有機相，并利用非均相分離技術(shù)脫水后得到叔丁醇和過氧化叔丁基的 混合物800ml，經(jīng)氣相色譜分析總含量95. 86%，可重復用于生產(chǎn)。水相回流。待餾出液在常 溫下無分層時，繼續(xù)蒸餾分離出低濃度酸性廢水(PH彡2，C0Dcr=20319. 00mg/L, CODcr去除 率75. 65%)，中和至PH=7 8后，經(jīng)水解-接觸氧化，再經(jīng)30分鐘C-Fe微電解脫色處理后 達標排放。蒸餾后的濃縮廢酸經(jīng)水循環(huán)泵減壓蒸餾回收濃硫酸6400ml，含量>97%，可重復 用于生產(chǎn)。蒸餾殘渣可焚燒或填埋處理。(2)堿性廢液處理
從生產(chǎn)裝置排污口取42. 8升合成過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的堿性廢液。廢水中含 CODcr 158394. 74mg/L、NaOH 80g/L、不揮發(fā)固體 Μ. 57%。將堿性廢液在35、0°C下攪拌保持1. 5^2. 0小時，待無氣泡產(chǎn)生后，用水循環(huán)泵減 壓蒸餾。餾出液分層，上層有機相主要含叔丁醇和過氧化叔丁基，采用非均相分離技術(shù)提 純得到叔丁醇和過氧化叔丁基混合物3000ml。下層水相回流?；厥沼袡C物后繼續(xù)減壓蒸 餾，分離出低濃度堿性廢水(PH=9 10，C0Dcr=29232. 64mg/L, CODcr去除率81. 54%),中和 至PH=7左右，經(jīng)水解-接觸氧化處理、再經(jīng)30分鐘C-i^e微電解脫色后達標排放。蒸餾母 液濃縮過程中產(chǎn)生氯化鈉結(jié)晶，過濾回收氯化鈉，濾液為液體氫氧化鈉，回收液體氫氧化鈉 6. 75kg?；厥盏穆然c用少量熱水洗滌，烘干得氯化鈉產(chǎn)品4. 7kgo洗鹽廢水含堿、鹽和油狀物，沉降分離油層，水層返回回收系統(tǒng)。下面是回收生產(chǎn)原料及處理后排放水的質(zhì)量檢測結(jié)果 1.回收生產(chǎn)原料的質(zhì)量檢測
①回收的叔丁醇-過氧化叔丁基質(zhì)量檢測結(jié)果 從廢水中回收的生產(chǎn)原料——叔丁醇和過氧化叔丁基(中間體)經(jīng)氣相色譜分析 總含量95. 86%ο②回收氫氧化鈉的質(zhì)量檢測結(jié)果，見下表_
權(quán)利要求
1.過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝，包括以下工藝(1)強酸性廢水的處理從生產(chǎn)裝置排污口收集過氧化叔丁基生產(chǎn)的廢酸，每升廢水中加入0. 8^1. 2克亞硫酸 鈉，緩慢加熱至35、0°C，攪拌1. 5^2. 0小時后在常壓下蒸餾，餾出液冷凝、冷卻到室溫后分 層，上層為有機相，下層為水相；回收上層的有機相，水相回流；待餾出液在常溫下無分層 時，繼續(xù)蒸餾分離出低濃度酸性廢水，中和至PH=7 8后，經(jīng)水解-接觸氧化，再經(jīng)C-Fe微 電解脫色處理后達標排放；蒸餾后的濃縮廢酸用水循環(huán)泵減壓蒸餾回收濃硫酸；蒸餾殘渣 可焚燒或填埋處理。(2)堿性廢液處理將生產(chǎn)裝置排污口取得的合成過氧化-2-乙基己酸叔丁酯的堿性廢液在35、0°C下攪 拌1. 5^2. 0小時，待無氣泡產(chǎn)生后，用水循環(huán)泵減壓蒸餾；餾出液冷卻后分層，上層為有機 相，下層為水相；回收上層的有機相，水相回流；回收的上層有機相提純得叔丁醇和過氧化 叔丁基混合物；回收有機物后繼續(xù)減壓蒸餾，分離出低濃度堿性廢水，中和至中性后，經(jīng)水 解-接觸氧化處理、再經(jīng)C-Fe微電解脫色后達標排放；蒸餾母液濃縮過程中產(chǎn)生氯化鈉的 結(jié)晶，過濾回收氯化鈉；濾液為液體氫氧化鈉。
2.如權(quán)利要求1所述過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝，其特 征在于步驟(1)、(2)回收的叔丁醇和過氧化叔丁基的混合物利用非均相分離技術(shù)脫水提 純。
3.如權(quán)利要求1所述過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝，其特征 在于步驟(2)回收的氯化鈉用少量熱水淋洗脫除氫氧化鈉、烘干得到精制氯化鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過氧化-2-乙基己酸叔丁酯(引發(fā)劑OT)的生產(chǎn)廢水處理和資源化工藝，屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是直接從生產(chǎn)裝置排污口收集過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水，經(jīng)穩(wěn)定化處理，基本消除了廢水中有機過氧化物遇熱劇烈分解的危險后，從廢水中分離回收可以重復利用的叔丁醇-過氧化叔丁基混合物、濃硫酸、氫氧化鈉和氯化鈉。脫除了大部分有機物，回收硫酸、燒堿、氯化鈉后的廢水經(jīng)過水解-接觸氧化處理，C-Fe微電解脫色，排水主要指標達到《化學合成類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21904-2008)中對新建企業(yè)水污染物排放限值的要求。實現(xiàn)了過氧化-2-乙基己酸叔丁酯生產(chǎn)廢水的處理和廢水中污染物的回收以及資源化利用。
文檔編號C01D3/04GK102092905SQ20111000105
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者叢子晶, 劉建業(yè), 孫振洲, 張莉, ?？藦? 王建民, 胡冰, 胡昌秋, 胡生隆 申請人:西北師范大學