[發(fā)明專利]有機(jī)廢水高溫裂解脫硝脫酚方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610155195.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN105645658A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嶧;王武謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科圣化工裝備工程有限公司;江蘇科圣化工機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/10
• 分類號(hào): C02F9/10;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理方法和裝置，特別是一種涉及采用高溫裂解對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行脫硝脫酚方法和裝置。

背景技術(shù)

含硝含酚有機(jī)廢水是一種來源廣泛、危害嚴(yán)重的工業(yè)廢水。這類廢水中的有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)吸電子基硝基，使得苯環(huán)上電子云密度大大下降，穩(wěn)定性增強(qiáng)，在自然界中難以降解，含硝含酚有機(jī)廢水的處理目前依然是污水處理中的難題。含硝含酚有機(jī)廢水生物毒性強(qiáng)，需要脫除有機(jī)廢水中的硝基和羥基，這樣有機(jī)廢水才能進(jìn)入生化降解裝置。因此研究和開發(fā)有機(jī)廢水的脫硝脫酚處理方法和裝置具有重要的意義。許多化工中間體的生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生含硝含酚廢水：如重要的染料中間體還原物和H酸的生產(chǎn)過程就產(chǎn)生大量的含硝含酚廢水。還原物的化學(xué)名稱為：2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚，是分散染料重要的偶合組分中間體，如291#藍(lán)、79#藍(lán)等。它的原料是對(duì)氨基苯甲醚，對(duì)氨基苯甲醚經(jīng)酰化得到對(duì)乙酰氨基苯甲醚，對(duì)乙酰氨基苯甲醚在混酸（濃硝酸、濃硫酸）中硝化得到2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚，2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚再被還原得到得到還原物，生產(chǎn)過程中經(jīng)過硝化、酰化、還原等步驟，產(chǎn)生的廢水中除了含有硝基、羥基（即含硝含酚）外，還含有酰基、甲氧基、氨基等其它基團(tuán)，成分復(fù)雜，化學(xué)毒性和生物毒性都很強(qiáng)，處理難度大；H酸的化學(xué)名稱為：1-氨基-8-羥基-3，6-萘磺酸，主要用于生產(chǎn)酸性、直接和活性染料，亦可用于生產(chǎn)藥物。它由萘經(jīng)磺化得到萘二磺酸，萘二磺酸經(jīng)混酸（濃硝酸、濃硫酸）硝化得到1，8-二硝基-3，6-萘磺酸，1，8-二硝基-3，6-萘磺酸經(jīng)堿融得到相應(yīng)的萘磺酸鈉，萘磺酸鈉經(jīng)還原得到1，8-二氨基-3，6萘磺酸鈉，1，8-二氨基-3，6萘磺酸鈉經(jīng)堿融得到1-氨基-8-羥基-3，6-萘磺酸鈉，1-氨基-8-羥基-3，6-萘磺酸鈉經(jīng)酸化得到H酸，H酸生產(chǎn)過程中的廢水成分很復(fù)雜，也是化學(xué)毒性和生物毒性很強(qiáng)的工業(yè)廢水。

長期以來處理還原物和H酸的廢水是一個(gè)技術(shù)難題，甚至發(fā)生重大環(huán)境事故：如騰格里沙漠污染事件，因此，開發(fā)工藝簡單、處理效率高的有機(jī)廢水脫硝脫酚處理工藝和裝置具有重要的研究和應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種有機(jī)廢水高溫裂解脫硝脫酚方法和裝置，將廢水的硝基脫除并裂解為N₂，并使大部分的芳環(huán)裂解開環(huán)分解成CO₂和H₂O等簡單無機(jī)物，少部分的芳環(huán)化合物開環(huán)裂解為不含硝基的直鏈有機(jī)化合物，以便進(jìn)行廢水的生物降解，成本低，效率高，操作簡單，能耗低。

本發(fā)明為達(dá)到上述目的，通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：對(duì)具有一定有機(jī)物含量的含硝含酚廢水，用堿液調(diào)節(jié)pH值，將預(yù)處理后的廢水用泵輸送經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱再通過加熱器加熱后送到裂解反應(yīng)器；其中，在泵和氧化裂解反應(yīng)器之間的管道上裝有預(yù)熱器和加熱器，由預(yù)熱器和加熱器將含硝含酚廢水加熱到一定的溫度，含硝含酚廢水在裂解反應(yīng)器保持一定的停留時(shí)間，廢水中的硝基裂解為N₂,部分酚類被開環(huán)裂解為CO₂和H₂O；經(jīng)過裂解后，廢水中的少量含硝含酚化合物被裂解為生物毒性較低的直鏈有機(jī)化合物，高溫裂解后的廢水經(jīng)過預(yù)熱器冷卻后進(jìn)入后續(xù)的廢水處理工段或廢水管網(wǎng)，通過生物降解得到進(jìn)一步治理。

其中，含硝含酚廢水是指：芳香化合物由硝酸和硫酸組成的混酸硝化得到芳香硝基化合物的過程中得到的廢水，或相應(yīng)的芳香硝基化合物在還原過程中得到的廢水，芳香化合物或芳香硝基化合物包括:對(duì)乙酰氨基苯甲醚；2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚；萘二磺酸；1，8-二硝基-3，6-萘磺酸；4-硝基-二苯胺；乙苯；萘；蒽醌；苯甲醚；苯乙醚；氯苯；氟苯。

其中，含硝含酚廢水進(jìn)入裂解反應(yīng)器時(shí)，以重量計(jì)的有機(jī)化合物含量小于2.5%；含硝含酚廢水進(jìn)入裂解反應(yīng)器時(shí)的pH值大于11；含硝含酚廢水在裂解反應(yīng)器的停留時(shí)間在10-180分鐘之間；裂解反應(yīng)器溫度控制在260-350℃之間。

其中，用于調(diào)節(jié)廢水pH值的堿是氫氧化鈉或碳酸鈉或氫氧化鉀。

其中，有機(jī)廢水高溫裂解脫硝脫酚裝置包括預(yù)處理釜、進(jìn)料泵、預(yù)熱器、加熱器、裂解反應(yīng)器和裂解廢水儲(chǔ)槽，預(yù)處理釜、進(jìn)料泵、預(yù)熱器、加熱器、裂解反應(yīng)器和裂解廢水儲(chǔ)槽依設(shè)計(jì)由管道連接成裂解裝置。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、裂解效率高，硝基和酚的脫除率大于99.9%；2、連續(xù)裂解工藝，勞動(dòng)強(qiáng)度小；3、裂解過程中水無相變，沒有相變熱消耗，只有顯熱消耗，能耗低；4、裝置簡單，操作容易，液相反應(yīng)。

附圖說明