一種dsd酸合成工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)中間體生產(chǎn)工藝改進(jìn)及廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種DSD酸合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]4，4’ - 二氨基二苯乙烯-2，2’ 二磺酸(簡(jiǎn)稱DSD酸)，是一種兩性化合物，不僅含有酸性基團(tuán)磺酸基，還含有堿性基團(tuán)氨基，它能直接和三聚氯氰發(fā)生縮合反應(yīng)，也可重氮化后，和大多數(shù)的芳香族化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)，因此以DSD為原料，可以合成一系列直接染料、酸性染料和活性染料。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)大多生產(chǎn)企業(yè)合成DSD酸的工藝路線是，對(duì)硝基甲苯經(jīng)磺化生成對(duì)硝基甲苯鄰磺酸(簡(jiǎn)稱NTS酸)，在堿性介質(zhì)中經(jīng)氧化生成4，4’ - 二硝基二苯乙烯-2，2’ - 二磺酸(簡(jiǎn)稱二硝基酸或DNS酸)，最后經(jīng)還原制得DSD酸。
[0004]申請(qǐng)公布號(hào)為CN201110240588.4的發(fā)明專利，公開了一種制備DSD酸生產(chǎn)過(guò)程中的DNS鈉鹽的制備方法，具體步驟包括:(1)將磺化工序生產(chǎn)的對(duì)硝基甲苯鄰磺酸經(jīng)離心機(jī)甩干后，加水溶解為鄰磺酸水溶液后轉(zhuǎn)入鄰磺酸供料罐中；(2)向鄰磺酸水溶液中加入液體催化劑；(3)將縮合罐和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)化罐串聯(lián)，然后將罐中加適量水，并向縮合罐內(nèi)提供氧化劑空氣，通過(guò)流量計(jì)將鄰磺酸料液和液堿加入縮合罐；(4)反應(yīng)好的物料溢流入轉(zhuǎn)化罐中，加水及蒸汽，待物料澄清后，保溫、降溫、中和，轉(zhuǎn)料至鹽析罐，即得DNS鈉鹽。
[0005]DSD酸生產(chǎn)工藝中排放的廢水主要有兩部分:一部分是氧化縮合時(shí)產(chǎn)生的濾液；另一部分是還原工段的濾液。氧化工段中，主要是鹽析步驟，會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)廢水(生產(chǎn)1噸DSD酸約產(chǎn)生氧化工序有機(jī)廢水量25m3?30m 3廢水)，是治理難度很大的化工廢水之一。另外，大約有90%的無(wú)機(jī)原料和10%的有機(jī)原料轉(zhuǎn)移到廢水中，這些無(wú)機(jī)原料和有機(jī)原料具有很好的回收利用價(jià)值，若不能對(duì)這些有機(jī)物及無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行利用，則會(huì)造成資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種DSD酸合成工藝，將電滲析與雙極膜電滲析結(jié)合，取代傳統(tǒng)工藝中的鹽析步驟，工藝流程簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，條件溫和，減少了工藝廢水的排放量和原料鹽的使用量，降低了后續(xù)反應(yīng)中鹽的含量，同時(shí)充分利用工藝中產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物資源，提高了產(chǎn)物的品質(zhì)和得率，降低了工藝成本。
[0007]—種DSD酸合成工藝，其特征在于包括以下步驟:
[0008](1)對(duì)硝基甲苯經(jīng)磺化反應(yīng)生成對(duì)硝基甲苯鄰磺酸；
[0009](2)對(duì)硝基甲苯鄰磺酸在堿性介質(zhì)中經(jīng)氧化縮合反應(yīng)得到氧化縮合反應(yīng)液；氧化縮合反應(yīng)液經(jīng)電滲析處理，得到含中間產(chǎn)物4，4’ -二硝基二苯乙烯-2，2’ -二磺酸(DNS酸)的有機(jī)液和含鹽水；
[0010](3)將步驟(2)的有機(jī)液進(jìn)行還原反應(yīng)和酸析，制得DSD酸成品；含鹽水進(jìn)入雙極膜電滲析系統(tǒng)處理，制備得到硫酸水溶液、氫氧化鈉水溶液和稀鹽水；硫酸水溶液、氫氧化鈉水溶液可分別回用于DSD酸合成工藝。
[0011]本發(fā)明所述氧化縮合反應(yīng)液為DSD酸合成工藝的氧化縮合反應(yīng)后的溶液。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(2)中氧化縮合反應(yīng)液在電滲析處理前，先將氧化縮合反應(yīng)液的pH調(diào)節(jié)至1?14，靜置2-12h后過(guò)濾。更為優(yōu)選地，調(diào)節(jié)氧化縮合液pH至8?12，靜置4_8h后過(guò)濾。氧化縮合廢水中含有少量錳離子，錳離子對(duì)離子膜有損害。所以，在堿性條件下，將溶液中的錳離子沉淀除去。
[0013]作為優(yōu)選，步驟(2)電滲析處理過(guò)程中，電滲析淡室流入過(guò)濾后的氧化縮合液，濃室流入不含鹽的水，淡室和濃室同向進(jìn)水或逆向進(jìn)水。
[0014]作為優(yōu)選，步驟(2)電滲析溫度為25?40°C，電流密度為50-500A/m2，淡室出水為含DNS的有機(jī)液，濃室出水為含鹽水。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(3)雙極膜電滲析處理?xiàng)l件:溫度為0?40°C，電流密度為100-600A/m2，處理后的稀鹽水可再循環(huán)至電滲析系統(tǒng)濃縮。
[0016]與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017](1)本發(fā)明對(duì)過(guò)濾后的氧化縮合反應(yīng)液進(jìn)行電滲析處理，將溶液中的有機(jī)中間產(chǎn)物和鹽進(jìn)行分離，獲得的有機(jī)中間產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)合成工藝中，不僅能夠保證產(chǎn)品的品質(zhì)與收率，還減少原料鹽的使用量。
[0018](2)本發(fā)明對(duì)電滲析得到的含鹽水進(jìn)行雙極膜電滲析處理，得到的酸和堿可重新用于工業(yè)生產(chǎn)，減少了 DSD酸合成工藝中廢水排放量。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明DSD酸合成工藝的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實(shí)施例旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。
[0021]本發(fā)明中若對(duì)溫度沒(méi)有特殊限定，則在室溫下進(jìn)行。
[0022]本發(fā)明的工藝流程如圖1所示。
[0023]實(shí)施例1
[0024]—種DSD酸合成工藝，包括以下步驟:
[0025](1)磺化反應(yīng):將熔化的對(duì)硝基甲苯全部抽入磺化鍋，投入發(fā)煙硫酸后，在105°C?115°C下保溫反應(yīng)1小時(shí)，加水稀釋、降溫至30°C以下，抽濾，得對(duì)硝基甲苯鄰磺酸(NTS)濾餅I和廢酸。
[0026](2)氧化縮合:NTS濾餅I加120%的雙極膜出水溶解(以投入的對(duì)硝基甲苯的量為基準(zhǔn))，加0.15%硫酸錳(以投入的對(duì)硝基甲苯的量為基準(zhǔn))，緩慢升溫至70°C?74°C，調(diào)節(jié)至堿性，保溫1小時(shí)，后降溫至65°C，得反應(yīng)液II。
[0027](3)中和:反應(yīng)液II加步驟⑴得到的廢酸中和pH = 9?10，靜置后過(guò)濾，得反應(yīng)液III。
[0028]經(jīng)檢測(cè):反應(yīng)液III中錳離子含量約0.08mg/L，達(dá)到進(jìn)水小于0.lmg/L的要求。
[0029](4)電滲析處理:調(diào)節(jié)電滲析系統(tǒng)的電流密度為600A/m2，反應(yīng)液III進(jìn)入電滲析淡室，自來(lái)水進(jìn)淡室，極液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸鈉水溶液，循環(huán)反應(yīng)40min后，得含有機(jī)中間產(chǎn)物4，4’ - 二硝基二苯乙烯-2，2’ - 二磺酸(簡(jiǎn)稱二硝基酸或DNS酸)的有機(jī)液和含鹽水。
[0030]經(jīng)檢測(cè):有機(jī)液中鹽含量降至710mg/L ;含鹽水中含鹽量為13wt%，C0D為lOOmg/L。
[0031](5)雙極膜電滲析處理:調(diào)節(jié)雙極膜電滲析系統(tǒng)的電流密度為400A/m2，極液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的硫酸鈉水溶液，含鹽水進(jìn)入雙極膜電滲析料室，循環(huán)反應(yīng)50min，得到的9%硫酸溶液和7.5%氫氧化鈉溶液，以及含鹽量為0.98%的雙極膜出水。
[0032](6)還原反應(yīng):步驟⑷得到的有機(jī)液升溫至80°C ±5°C，用步驟(5)得到的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至5?6，攪拌升溫至95°C?100°C，加入0.125% NH4C1和100%鐵粉(以投入的對(duì)硝基甲苯的量為基準(zhǔn))，升溫至100°C ±2°C。保溫3小時(shí)，加步驟(5)得到的氫氧化鈉溶液中和至pH = 8?9，過(guò)濾，得反應(yīng)液VI。
[0033](7)酸析:反應(yīng)液VI升溫至80°C ±5°C，加步驟(1)得到的廢酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液VI至pH = 1?2，酸析后過(guò)濾，制得產(chǎn)品DSD酸。
[0034]經(jīng)檢測(cè):產(chǎn)品的收率達(dá)98.8 %。
[0035]實(shí)施例2
[0036]實(shí)施例1所