[發明專利]一種吸附樹脂及其合成方法和用于處理廢水的方法

有效

• 申請號: 201911325273.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111072875B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 徐賽;田宇;張宏科;徐世偉;陳俊;葛飛;朱子忠;張捍東
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F212/36;C08F212/14;B01J20/26;C02F1/28;B01J20/30
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本發明提供了一種吸附醛類樹脂及制備方法和應用。所述樹脂氨基富含氨基、肼基極性基團，含量為普通改性大孔樹脂10?20倍，同時氨基與肼基發揮協同效應，對醛類有更好的去除效果且易經過酸/堿再生，性能穩定。本發明中廢水經過共沸塔、汽提塔、樹脂吸附后得到COD小于1000mg/L、總醛小于500mg/L水溶液，可進行生化處理。本發明有效降低了廢水處理成本或實現廢水中有機物資源化再利用，降低廢氣排放量，實現經濟和環保價值。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種吸附樹脂及其合成方法和用于處理廢水的方法。

背景技術

甲基丙烯酸生產主要包括丙酮氰醇法和異丁烯氧化法。丙酮氰醇法采用濃硫酸作為催化劑、劇毒氫氰酸作為原料導致產能受限、設備投資高。異丁烯法原料充足，經濟環保，是主要生產方式。

異丁烯氧化法中異丁烯在催化劑作用下，經過一段或兩段氧化得到含有甲基丙烯酸的氣體，氣態產物經冷卻回收熱量、水吸收后得到含30wt％～60wt％甲基丙烯酸水溶液。粗酸水溶液中還包括醋酸、丙烯酸、丙酸、馬來酸等高沸點酸類和丙酮、甲醛、丙烯醛、甲基丙烯醛等雜質。因甲基丙烯酸與水共沸，且與醋酸、丙烯酸等分子間存在氫鍵采用普通精餾的方法無法得到高品質甲基丙烯酸產品，難實現長周期穩定運行。

為克服以上問題目前工業上通常采用萃取法精制提純甲基丙烯酸。常用萃取劑包括氯苯、甲苯、環己烷、甲基丙烯酸甲酯等溶劑。因粗甲基丙烯酸水溶液濃度低，一噸甲基丙烯酸產品產生約2-2.5t廢水。以年產量為5萬噸裝置為例，每小時產生廢水量為13.5-15.0t/h。

廢水中包含90.0wt％水和10wt％有機物，有機物主要為3wt％-8wt％醋酸、0.5wt％-2.0wt％丙烯酸、0.5wt％-2.0wt％甲基丙烯酸、0.05wt％-1.0wt％丙酸、0.1wt％-1.0wt％總醛、0.01wt％-0.1wt％阻聚劑等。廢水COD大于20萬mg/L且含有對微生物有毒害作用的甲醛，不能直接生化處理。

上述酸類物質與水之間存在氫鍵，簡單多效蒸發后的清液中醋酸、甲基丙烯酸、丙烯酸等含量仍較高，COD＞80,000mg/L。

普通精餾濃縮方案中因甲基丙烯酸與水共沸，濃縮后清液中甲基丙烯酸含量高，且必須在高回流比條件下才能降低塔頂醋酸含量，得到塔頂廢水COD為40,000-60,000mg/L，不滿足生化處理的要求。

目前行業內全部采用熱力焚燒方式處理，設備投資高。廢水中水含量高，焚燒熱值低；熱力焚燒廢水需消耗大量燃料氣，廢氣排放總量大。雖然焚燒爐都配備熱量回收裝置，副產蒸汽，但廢水最終以氣體形式排放大氣，因水汽化潛熱高，導致熱量回收率低，焚燒處理成本一般為300-500元/噸。

廢水中醋酸含量高，未回收資源化再利用直接焚燒處理造成資源浪費。

基于以上背景，有必要研發一種甲基丙烯酸生產過程中廢水的經濟、環保新處理方法，以有效降低廢水處理成本或實現廢水中有機物資源化再利用，降低廢氣排放量，實現經濟和環保價值。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種富含極性基團的吸附樹脂，該樹脂克服了普通聚苯乙烯類大孔樹脂不含極性基團或僅含少量吸附基團，在吸附醛類物質時分子間作用力弱導致吸附量小、吸附效果差等缺陷。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種大分子吸附樹脂，該吸附樹脂富含極性基團，具有如下結構：

其中，R為H原子或二乙烯苯中1或2個雙鍵參與反應后的殘基，m₀為二乙烯苯結構的重復單元數，m₁為乙烯基苯肼結構的重復單元數，m₂為含側氨基的羥基苯乙烯結構的重復單元數，n為α-氨基-β羥基丁酸自聚結構重復單元數；