2-乙基蒽醌酸性废水的处理方法

2-乙基蒽醌是一种非常重要的精细化工产品，主要用作过氧化氢生产过程中的工质。同时也广泛应用于染料工业、光固化树脂和光敏聚合。

由苯酐、乙苯和三氯化铝制备2-乙基蒽醌是国内外常用的生产工艺。主要包括邻苯二甲酸酐和乙苯在三氯化铝的作用下进行傅-克酰基化反应，生成2-乙基苯甲酰基苯甲酸铝复盐；然后用酸性水溶液水解得到2-(4 & # 39；-乙基苯甲酰基)苯甲酸(简称“be酸”)。在20%发烟硫酸的作用下，铍酸发生闭环反应生成2-乙基蒽醌。在工业生产中，2-乙基蒽醌易溶于浓硫酸(发烟硫酸)，但不溶于稀硫酸，并且引入相对大量的工艺水来稀释上述BE酸闭环溶液，使得2-乙基蒽醌从硫酸溶液中沉淀出来(酸沉淀过程)。然后用甲苯将蒽醌溶解在酸溶液中，用碱和水洗涤分层的甲苯层，除去有机磺酸盐等杂质，用甲苯蒸僧回收，粗品精制得到成品2-乙基蒽醌。

2-乙基蒽醌生产过程中的三个反应式如图1所示。

在2-乙基蒽醌的工业生产中，主要污染源来自闭环反应液的酸沉过程。酸沉过程中产生的酸性废水具有废水量大、污染特性高等特点，是蒽醌生产行业的环保难点。

经过对2-乙基蒽醌生产工艺的认真分析，确定了酸性废水综合治理的研究方案:

①从源头入手，优化BE酸溶闭路酸沉工艺，降低酸性废水的污染特性和处理难度；

②用中和法从酸性废水中回收硫酸；

③中和反应后的中性水，经过芬顿氧化和生化处理后，达到国家污水处理标准，达到排放标准。

研究过程如下

1.改善酸性废水污染特性的研究

以实验室2-乙基蒽醌合成实验中的酸性废水为研究参照对象。其特征数据为:外观:深红棕色液体，约含2% & # 12316；3%的固体悬浮渣(主要是炭化物、结焦物等。生产过程中产生的)；硫酸含量:-40%；COD值:~ 30000 mg/l

从以上数据可以看出，酸性废水具有很强的污染特性；很难用通常的方式直接处理。对此，我们首先研究了降低酸性沉淀废水的污染特性。

1.1改变BE酸和发烟硫酸的溶解和混合方式

在闭环反应之前，BE酸需要用发烟硫酸溶解。由于脱氯过程中得到的液体BE酸的温度通常在140℃左右，且液体BE酸具有很强的粘度特性，当其与发烟硫酸混合时，容易造成混合不均匀，导致局部温度超高，BE酸浓度高，从而导致碳化和结焦反应，导致溶液质量下降。

经过大量的实验研究，我们确定了be酸溶解的优化方式，即采用有利于传质和传热的特殊混合方式，大大提高了be酸的溶解效率，减少了BE酸在溶解过程中的碳化和结焦。与传统的搅拌槽溶酸方式相比，新采用的混合溶酸方式使最终酸性废水的COD降低了30%左右，而酸性废水中的固体悬浮渣(主要是BE酸的碳化和焦化产物)降低了20%左右。

1.2改变闭环反应溶液的酸沉方式

传统工艺是将闭环反应后的闭环反应液引入装有工艺水的搅拌槽中进行酸析。由于闭路溶液中含有大量的硫酸和三氧化硫，三氧化硫水合生成的硫酸和浓硫酸的快速稀释是一个瞬时极强的热过程(据实验室测定，闭路溶液酸沉过程中的放热量为600kJ/kg闭路溶液)。

根据传统的搅拌槽酸沉工艺，将闭环液体间歇地滴入充满工艺水的酸沉反应器中。由于这种釜式酸沉工艺混合效果差，三氧化硫的水化热及浓硫酸的稀释热不能及时排除，造成局部过热和副反应严重，在酸沉液中可观察到带状焦油状粘稠液体的形成。

根据对实验结果的分析，如果能大大提高酸沉过程中的传质和传热效率，就能提高酸沉质量，消除焦油的形成。我们采用了类似于BE酸溶解的优化混合方式，取得了显著的效果。首先，完全消除了酸沉淀溶液中的带状焦油。其次，酸性废水水质明显改善，其COD值下降到5000-6000mg/L(下降80%左右)，酸性废水中的固体悬浮渣也下降了30%。

2.酸性废水综合治理研究

由于对酸性废水固有污染特性的研究，在闭路液体酸溶酸沉过程中采用了强化传质和传热的新技术，改善了酸性废水的污染特性，使酸性废水采用简单有效的综合处理方法成为可能。

2.1过滤除去酸性废水中极少量的固体悬浮渣。

为了保证酸性废水的综合利用质量，首先要过滤掉酸性废水中极少量的固体悬浮渣，其总量约为酸性废水的0.5% & # 12316；1%(湿重)。

过滤得到的滤渣中含有少量硫酸，可通过石灰搅拌中和生成不溶性钙盐，然后送固体废物进行无害化填埋处理。

2.2酸性废水的中和

在实验室的三口反应瓶中加入一定量的酸性废水；然后用等当量碱液进行中和反应，得到含盐废水。中和反应的硫酸盐用压滤法回收，综合利用。所得压滤水外观为茶黄色，COD值为3000mg/L，送至污水处理装置。

2.3芬顿法废水处理及处理水闭路循环

中和反应后的压滤水用芬顿法处理，氧化分解其中的有机污染物；然后经过生化处理，处理后的水可以达到国家一级排放标准，较好地解决了2-乙基蒽醌生产过程中酸性废水的处理问题。

3.结论

2-乙基蒽醌生产过程中产生的酸性废水具有量大、污染性强的特点，难以用常规方法处理。环保达标一直是困扰行业内所有生产企业的难题。

本研究对2-乙基蒽醌生产过程中的BE酸溶解和闭路酸沉淀过程进行了优化，强化了这两个过程的传质和传热特性，大大抑制了焦油、焦炭和焦炭的生成，改善了酸性废水的污染特性，增强了酸性废水的可处理性。

结合酸性废水的酸碱中和综合治理方案和废水的Fenton氧化生化处理方法，处理后的废水可达到国家一级排放标准，为2-乙基蒽醌生产行业酸性废水的综合治理探索了一条新途径。(来源:广西田东盛达化工科技有限公司)

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