硝基T酸萃余硫酸溶液的络合萃取研究文献综述
2020-05-18 21:17:09
文 献 综 述
1. H酸生产工艺
H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸单钠盐)是生产直接染料、酸性染料、活性染料的中间体,其主要用途是合成偶氮染料,天然纤维深色染料,均需要以H酸为中间体[1]。H酸废水具有COD值高、色度高、可生化性极差等特点[2]。近几年国内有多家H酸生产企业因为环保问题而相继停止生产。国外的俄罗斯、英国、印度也因为污染问题全部或部分关闭了H酸生产装置,致使近两年H酸供需矛盾突出,市场售价曾达到13万元/吨。因此,H酸清洁生产技术受到普遍关注。
H酸常见的生产工艺路线是将精萘用浓硫酸和65%发烟硫酸进行磺化,得到78%左右的1,3,6-萘三磺酸[3],再经硝硫混酸硝化与脱硝,得到硝基T酸(8-硝基-1,3,6-萘三磺酸),后经氨水中和与铁粉还原得T酸铵盐,最后经碱熔、酸化得到H酸[4]。有企业探索性采用的新工艺路线:精萘经过磺化、硝化工序制得硝基T酸,再通过络合萃取与氢氧化钠反萃后,采用加氢还原制得T酸钠盐,之后依然通过碱熔、酸析而制得H酸[5-6]。
硝基T酸萃取后得到的萃余液稀硫酸直接套用于后续步骤的中和酸析。而硫酸在后序套用时,溶液中混杂的叔胺类萃取剂、萘系磺化物、微量不可萃的大分子有机物会增大后序废水环保处理的难度。
2. H酸废水的处理方法
染料行业是我国纺织、轻工、化工等领域的重要组成部分。是典型的”高能耗、高污染”行业,染料生产废水已成为水体污染的重点污染源之一,成为限制其发展最重要的因素。随着国家对企业节能减排要求的进一步提高,大大紧缩了染料行业的发展瓶颈口,使其面临巨大的压力。
H酸是萘系染料中间体重要产品之一,在酸析工段中加入硫酸或盐酸析出H酸单钠盐,过滤后所得废母液(不包括洗涤水)具有以下特点:浓度高、盐度高、色泽深、酸性强、毒性大,难以生化降解,水质及水量不稳定,组分复杂。不可采用传统的生化和物化等方法处理[7]。目前,我国对此类萘系染料中间体废水处理方法有物理法(吸附法、膜分离法、络合萃取法、液膜萃取法、浓缩法等)、化学方法(混凝法、电化学法、生物法、高级氧化法、碳化和焚烧法等)。本文对H酸国内外主要研究和治理方法做一综述。
2.1 物理法
2.1.1 吸附法
吸附法是物理法处理染料废水最为有效的一种方法。吸附法是使用吸附剂吸附废水中的染料继而进行处理的一种方法,主要有活性炭吸附、生物活性炭吸附、粉煤灰吸附、硅藻土吸附、树脂吸附等,其中应用最广泛的是活性炭吸附。
活性炭具有较高的比表面积(可达200~1200m3/L),有着很强的吸附脱色能力,是很理想的吸附剂。张小璇[8]等研究了活性炭吸附对染料废水色度以及COD的去除率的影响。研究结果表明,在最佳吸附工艺条件下,酸性品红、碱性品红和活性黑B-133染料废水的脱色率可达97%以上,出水COD值小于50mg/L,达到了国家一级排放标准。活性炭对废水的COD去除效果良好,但是活性炭吸附饱和以后再生难度大。目前多使用热空气再生等方法。