專利名稱：一種甲硝唑廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲硝唑廢水的處理方法，屬于工業(yè)廢水處理及回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥過程中產(chǎn)生的廢水已經(jīng)成為嚴(yán)重的污染源之一，由于在藥物生產(chǎn)過程需使用多種原料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，水質(zhì)、水量波動較大，廢水組成十分復(fù)雜， 是處理難度較大的工業(yè)廢水之一，特別是制藥廢水中的抗生素工業(yè)廢水，是一類高色度、含難降解物質(zhì)而且生物毒性物質(zhì)多的高濃度有機(jī)廢水。甲硝唑是醫(yī)藥化工產(chǎn)業(yè)中廣泛采用的一種抗生素原料藥，主要采用聚合、氧化、硝化等化學(xué)方法，使有機(jī)原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)出所需的醫(yī)藥中間體及合成原料藥。生產(chǎn)過程中大量使用各類有機(jī)原料，經(jīng)多步反應(yīng)，工藝復(fù)雜，甲硝唑廢水中含有多種未完全反應(yīng)的原料和反應(yīng)產(chǎn)物，包括2-甲基-5-硝基咪唑等原料，以及其他有機(jī)物、鹽類(生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的硫酸鈉)等污染物。廢水中的有機(jī)物如果直接排放，容易導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，分解出多種有害氣體，不僅造成嚴(yán)重的水體污染還會污染空氣；廢水中大量無機(jī)鹽會使水體PH值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用、消滅或抑制細(xì)菌及微生物的生長，阻礙水體自凈作用，同時會大大增加水的硬度，造成土壤鹽堿化，給工業(yè)和生活都帶來不利影響。但同時這些有機(jī)物和無機(jī)鹽類也有重要的利用價值。例如，廢水中所含的有機(jī)硝化物可作為生產(chǎn)醫(yī)藥原料中間體；無水硫酸鈉廣泛應(yīng)用于化學(xué)制堿、造紙和玻璃工業(yè)等領(lǐng)域；甲酸廣泛用于農(nóng)藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠制造等工業(yè)領(lǐng)域。因此，如果將含有大量有機(jī)硝化物和無機(jī)鹽的直接排放不僅造成環(huán)境污染，還是一種很大的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有甲硝唑生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水含有多種具有高污染的有機(jī)物和鹽類、直接排放造成對環(huán)境的污染，且多種有用物質(zhì)未得到有效回收利用的問題，提供了一種甲硝唑生產(chǎn)廢水的處理方法，顯著減少甲硝唑廢水中污染性的有機(jī)物和無機(jī)鹽類的含量， 使處理后的甲硝唑廢水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，不會對環(huán)境造成污染，并且能夠回收硝化物、甲酸、硫酸鈉等多種有用的有機(jī)物和無機(jī)物，節(jié)約原料、降低生產(chǎn)成本，并且處理方法簡單、操作方便。本發(fā)明為實現(xiàn)技術(shù)目的采用的技術(shù)方案為一種甲硝唑廢水的處理方法，包括以下步驟(1)將甲硝唑廢水旋蒸濃縮至總量的1/3-1/5，然后在45°C -100°C溫度下結(jié)晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(2)將步驟(1)所得濾液用硫酸或甲酸調(diào)節(jié)PH值至PH3-6，析出、過濾得到2_甲基-5-硝基咪唑晶體；(3)將步驟( 所得濾液再次旋蒸濃縮至無水粘稠狀，按濃縮產(chǎn)物與溶劑的質(zhì)量比1 0.25 0.35加入無水甲醇或乙醇溶劑，在30°c-50°c溫度下使?jié)饪s產(chǎn)物溶解0.5-2小時，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(4)將步驟⑴和步驟(3)所得無水硫酸鈉和甲酸鈉混合物合并，按混合物與甲酸的質(zhì)量比1 0.3 1加入甲酸，使無水硫酸鈉和甲酸鈉溶解，再按所含甲酸鈉摩爾數(shù)的 1/2的配比緩慢加入濃硫酸，在60°C _120°C下反應(yīng)0. 5-3小時，回收甲酸，得到甲酸和無水硫酸鈉；(5)將步驟C3)過濾后的母液精餾分離得到甲醇或乙醇和乙二醇。一種甲硝唑廢水的處理方法，甲硝唑廢水為甲硝唑粗品離心后的廢水。一種甲硝唑廢水的處理方法，所述步驟(4)中溶解無水硫酸鈉和甲酸鈉所用甲酸的質(zhì)量濃度為88%，回收的甲酸質(zhì)量濃度為88. 5% 90%。按照上述方法可以從甲硝唑廢水中回收的硝化物為2-甲基-5-硝基咪唑，主要作為醫(yī)藥生產(chǎn)的中間體，回收得到的無水硫酸鈉、甲酸、甲醇或乙醇和乙二醇主要作為化工原料，實現(xiàn)循環(huán)利用。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于1.甲硝唑生產(chǎn)廢水中含有多種污染性物質(zhì)，但同時是重要的化工原料，通過對甲硝唑生產(chǎn)廢水的處理與回收，不但防止廢水直接排放對環(huán)境造成污染，保護(hù)環(huán)境，還能實現(xiàn)多種重要化工原料的回收和循環(huán)利用，節(jié)約原料，降低生產(chǎn)成本。2.利用硫酸鈉和甲酸鈉在特定溫度下在甲醇、乙醇溶劑中溶解度小的化學(xué)特性， 使用甲醇、乙醇做溶劑，在特定溫度下快速將硫酸鈉和甲酸鈉析出并回收，回收效率高、回收成本低。3.甲醇或乙醇以及乙二醇的沸點較低，精餾即可在不同溫度下從濾液中分離出甲醇、乙醇以及乙二醇，使甲醇或乙醇可以反復(fù)利用，顯著節(jié)約處理成本。4.整個處理方法反應(yīng)條件溫和、操作簡單易行，成本低廉。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施例1 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余400ml溶液，在55°C溫度下結(jié)晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得106. 3g。濾液用硫酸調(diào)節(jié)PH = 5析出硝化物9g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進(jìn)行旋蒸濃縮至^Og粘稠狀溶液，加入^Og的無水甲醇在40°C下反應(yīng)1. 5小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得145g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為37. 42% )，先加入70g含量為88%的甲酸使其溶解，再緩慢加入7 濃硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后維持反應(yīng)溫度在100°C反應(yīng)1小時，減壓回收得到甲酸130g(含量為88. 9% )、無水硫酸鈉220g。將甲醇的提取物精餾裝置下通過分離得到甲醇226g和乙二醇!35g。實施例2 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余300ml溶液，在45°C溫度下結(jié)晶，將濃縮物過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得115g。濾液用硫酸調(diào)節(jié)PH = 3析出硝化物8g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進(jìn)行旋蒸濃縮至271g粘稠狀溶液，加入 406. 5g的無水甲醇30°C下反應(yīng)2小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得145g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為37. 69% )，先加入80g含量為88% 的甲酸使其溶解，再緩慢加入77g濃硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后維持反應(yīng)溫度在60V反應(yīng)3小時，減壓回收得到甲酸143g(含量為89. 2% )、無水硫酸鈉MOg。將甲醇的提取物在精餾裝置下通過分離得到甲醇337g和乙二醇37g。實施例3 取甲硝唑粗品離心廢水1200ml，置2L燒瓶中，旋蒸至剩余MOml溶液，在100°C溫度下結(jié)晶，將濃縮物過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得124g。濾液用硫酸調(diào)節(jié)PH = 6析出硝化物10g，室溫下攪拌，過濾烘干。然后濾液再進(jìn)行旋蒸濃縮至^Og粘稠狀溶液，加入 650g的無水甲醇50°C下反應(yīng)0. 5小時后，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉，烘干得143g。將兩次的無水硫酸鈉和甲酸鈉合并(分析得甲酸鈉的含量為38. 11%)，先加入90g含量為88% 的甲酸使其溶解，再緩慢加入80g的濃硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后維持反應(yīng)溫度在120°C反應(yīng)0. 5小時，減壓回收得到甲酸155g(含量為89. 5% )，得無水硫酸鈉255g。將甲醇的提取物在精餾裝置下通過分離得到甲醇552g和乙二醇40g。
權(quán)利要求
1.一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)將甲硝唑廢水旋蒸濃縮至總量的1/3-1/5，然后在45°C-100°C溫度下結(jié)晶，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(2)將步驟⑴所得濾液用硫酸或甲酸調(diào)節(jié)PH值至PH3-6，析出、過濾得到2-甲基-5-硝基咪唑晶體；(3)將步驟( 所得濾液再次旋蒸濃縮至無水粘稠狀，按濃縮產(chǎn)物與溶劑的質(zhì)量比 1 1 2. 5加入無水甲醇或乙醇溶劑，在30°C _50°C溫度下使?jié)饪s產(chǎn)物溶解0. 5-2小時， 過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；(4)將步驟(1)和步驟C3)所得無水硫酸鈉和甲酸鈉混合物合并，按混合物與甲酸的質(zhì)量比1 0.25 0.35加入甲酸，使無水硫酸鈉和甲酸鈉溶解，再按所含甲酸鈉摩爾數(shù)的 1/2的配比緩慢加入濃硫酸，在60°C _120°C下反應(yīng)0. 5-3小時，回收甲酸，得到甲酸和無水硫酸鈉；(5)將步驟C3)過濾后的母液精餾分離得到甲醇或乙醇和乙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于甲硝唑廢水為甲硝唑粗品離心后的廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲硝唑廢水的處理方法，其特征在于所述步驟中溶解無水硫酸鈉和甲酸鈉所用甲酸的質(zhì)量濃度為88%，回收的甲酸質(zhì)量濃度為88. 5% 90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甲硝唑廢水的處理方法，包括將甲硝唑廢水濃縮為總量的1/3-1/5，在45℃-100℃下結(jié)晶、過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；用硫酸或甲酸調(diào)節(jié)至pH3-6，析出2-甲基-5-硝基咪唑；濾液再濃縮至無水粘稠狀，用甲醇或乙醇溶解有機(jī)物，過濾得無水硫酸鈉和甲酸鈉；將兩次的甲酸鈉和無水硫酸鈉合并，依次加入甲酸和硫酸，回收甲酸并得無水硫酸鈉；將甲醇或乙醇的有機(jī)混合物提取物精餾分離得到甲醇或乙醇，以及乙二醇。本發(fā)明提供的甲硝唑廢水的處理方法操作簡單方便，能顯著減少甲硝唑廢水中污染性的有機(jī)物和無機(jī)鹽類的含量，防止污染環(huán)境，并回收多種有用的有機(jī)物和無機(jī)物，節(jié)約原料、降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C31/08GK102344220SQ20111020238
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者呂智國, 周擁軍, 張雷, 晏浩哲, 段小六, 鮑應(yīng)元 申請人:湖北省宏源藥業(yè)有限公司