專利名稱：一種硫化促進(jìn)劑生產(chǎn)裝置廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理工藝，具體為一種處理硫化促進(jìn)劑生產(chǎn)裝置廢水的方法，尤指一種通過在廢水中利用高分子化學(xué)反應(yīng)制備水煤漿添加劑的技術(shù)，是一種利用硫化促進(jìn)劑生產(chǎn)裝置廢水來制備水煤漿添加劑的方法。
背景技術(shù)：
化工行業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)，該行業(yè)所生產(chǎn)的化工原料以及產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用于國防，醫(yī)藥以及農(nóng)藥等領(lǐng)域。隨著化工行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)能力地不斷提高，在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水排放量也不斷攀升。如何處理在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水是當(dāng)前化工企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的廢水處理方法有生化處理，膜處理等等，然而大部分化工企業(yè)所排放的廢水中含有大量的有機(jī)化合物，這類有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，較難通過生化以及膜處理的方法處理，廢水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。南化公司所生產(chǎn)的硫化促進(jìn)劑CBS采用的生產(chǎn)裝置所產(chǎn)生的廢水大多是難降解的有毒有害的化合物。該股硫化促進(jìn)劑CBS廢水具有水量大，有機(jī)污染物濃度高、色度深、 堿性大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。該廢水的PH為11左右，CODct為1000 100000，廢水中含有大量的有機(jī)物，難以降解。迄今為止對于這類廢水的處理方法是焚燒以及化學(xué)法，這些處理方法投資大，處理過程不穩(wěn)定，難以達(dá)標(biāo)排放。水煤漿是一種由60 % -70 %左右的煤粉顆粒，30 % -40 %左右的水和1 % -1. 5 %左右的添加劑經(jīng)物理混合制備而成的煤基液態(tài)燃料。具有像石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，燃燒熱值高。我國具有豐富的煤炭資源儲(chǔ)備，隨著石油能源的緊缺，水煤漿作為一種良好的能源替代品而受到人們的廣泛關(guān)注。由于水和煤的不相容性，在水煤漿的制備過程中，要向混合物中加入化學(xué)添加劑， 如分散劑、穩(wěn)定劑以及其他助劑來改善水煤漿的流動(dòng)性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。分散劑是水煤漿添加劑中比較重要的一種，主要是以表面活性劑為主，可分為陰離子型及非離子型。陰離子型表面活性劑包括磺酸鹽、羧酸鹽及少量磷酸酯類，普遍應(yīng)用的是磺酸鹽，如木質(zhì)素磺酸鹽以及石油磺酸鹽等。非離子型表面活性劑主要有聚氧乙烯系列和聚氧乙烷系列。非離子型表面添加劑雖然效果好，但制備成本高，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。近幾年，以造紙廢液或者工業(yè)廢水來制備水煤漿也被廣泛地報(bào)道。如利用水煤漿生產(chǎn)工藝處理紡織印染廢水的方法(中國專利申請200710026686，公告號CN100486917C)， 一種環(huán)保型水煤漿及其制法(申請?zhí)?200810079340. 2，公告號:CN101440317A)，一種草漿造紙黑液水煤漿分散劑及其制備方法(中國專利申請200810029825.0，公告號 CN101322927A)等，采用該類技術(shù)處理廢水不僅降低了水煤漿的成本，而且解決了廢水的排放污染環(huán)境問題，但迄今還沒有實(shí)現(xiàn)利用化工廢水來制備水煤漿添加劑。文獻(xiàn)1(周明松等，精細(xì)化工，2005，No. 22(3) :185-188)報(bào)道了在純水中水煤漿添加劑磺化丙酮-甲醛縮聚物的合成工藝，然而現(xiàn)在還沒有實(shí)現(xiàn)在化工廢水中制備這類聚合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種處理硫化促進(jìn)劑CBS廢水的方法，在廢水相中利用溶液聚合來制備水煤漿添加劑，避免了硫化促進(jìn)劑CBS廢水排放對環(huán)境所產(chǎn)生的污染，實(shí)現(xiàn)了硫化促進(jìn)劑CBS廢水的再利用。本發(fā)明所述的硫化促進(jìn)劑CBS廢水是指硫化促進(jìn)劑生產(chǎn)裝置(例如南化公司)的廢水，其中含有大量的有機(jī)物，水的特點(diǎn)如下表所示
廢水來源硫化促進(jìn)劑CBS廢水pH10-13COD(mg/L)1000-100000主要有機(jī)成分及含量(mg/L)環(huán)己胺(500-60000)、2-巰基苯并噻唑(300-50000)本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種處理硫化促進(jìn)劑CBS廢水的方法，包括如下步驟步驟1 稱取上述硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份(質(zhì)量比)，加入磺化劑2 5份，攪拌溶解；步驟2 升溫至40 60°C，向該廢液中加入酮類化合物3 7份，在攪拌條件下磺化，磺化時(shí)間為30 60分鐘；步驟3 將反應(yīng)體系升溫至70 90°C，在0. 5h 池內(nèi)均勻加完3 10份的醛類化合物，在該溫度下酮類化合物和醛類化合物反應(yīng)1 證；步驟4 將反應(yīng)產(chǎn)物(水煤漿添加劑)加入到400 800份的硫化促進(jìn)劑CBS廢水中，繼續(xù)反應(yīng)1 池，制得水煤漿添加劑溶液。所述的水煤漿添加劑，其原料以質(zhì)量計(jì)，配方如下硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份；酮類化合物(如丙酮)3 7份；醛類化合物3 10份；磺化劑2 5份；優(yōu)選配方是硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份；丙酮5份；醛類化合物3. 5 7份；磺化劑2 5份。所述磺化劑可以為以下的一種或多種亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，當(dāng)任取以上多種制成復(fù)配磺化劑時(shí)，配比可以任意選擇。所述酮類化合物可以為以下的一種或多種丙酮、環(huán)己酮類化合物，當(dāng)選取酮類化合物為多種時(shí)，配比任意。所述醛類化合物為下列中的一種或多種甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛和戊二醛，當(dāng)醛選取類化合物為多種時(shí)，配比任意。優(yōu)選方案是所述磺化劑為亞硫酸鈉；所述酮類化合物為丙酮；所述醛類化合物為甲醛。本發(fā)明針對硫化促進(jìn)劑CBS廢水，先在該廢水中制備水煤漿添加劑，再將水煤漿添加劑與不粘煤制漿得到水煤漿，優(yōu)化了原料配比和反應(yīng)條件，并且利用硫化促進(jìn)劑CBS廢水中的有效組分參與反應(yīng)，提高反應(yīng)效率。與文獻(xiàn)1的報(bào)道相比，本發(fā)明利用硫化促進(jìn)劑CBS廢水作為溶劑，調(diào)整了聚合過程中不同組分(亞硫酸鈉，甲醛，丙酮)的配比，并對磺化溫度以及反應(yīng)溫度進(jìn)行優(yōu)化，并且利用廢水中有機(jī)組分的反應(yīng)活性使其參與聚合反應(yīng)，起到廢物利用的作用。本發(fā)明與文獻(xiàn)1報(bào)道的方法的改進(jìn)在于(1)本發(fā)明所用廢水為堿性廢水，其中所含的氫氧根離子的存在對聚合反應(yīng)存在促進(jìn)作用，并且廢水中所含的NaCl等無機(jī)鹽可以對制備得到的水煤漿起到穩(wěn)定作用。因此，本發(fā)明利用廢水中的氫氧根離子和NaCl，一方面提高了反應(yīng)效率，另一方面省去了制備水煤漿添加劑過程中復(fù)配無機(jī)鹽穩(wěn)定劑的步驟，節(jié)約了成本；(2)對在廢水中制備水煤漿添加劑過程中磺化劑、丙酮和甲醛的配比和反應(yīng)條件進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，與純水作為溶劑相比，各種反應(yīng)試劑的最佳用量有很大變化；(3)本發(fā)明所用廢水中所含的有效成分可以參與聚合，所得到添加劑的分子量可以通過控制反應(yīng)物料比，反應(yīng)時(shí)間以及磺化溫度來控制；通過將該發(fā)明配方添加劑與不粘煤進(jìn)行配漿，證明該品種的添加劑具有優(yōu)良的分散降黏效能，制得的漿體穩(wěn)定性良好。由于不粘煤屬于難制漿的煤種，因此可預(yù)測該添加劑適合不同煤階的煤種制漿。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的處理硫化促進(jìn)劑CBS廢水的方法，利用該廢水作為溶劑，在其中利用酮類和醛類進(jìn)行反應(yīng)以制備水煤漿添加劑，一方面有效解決了此類化工廢水的排放和治理難題，減少了有機(jī)廢水對環(huán)境的污染。另一方面也降低了水煤漿的成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的目的，并且減少了處理廢水的投資與運(yùn)行費(fèi)用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


圖1是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的紅外譜圖。圖2是實(shí)施例2所得產(chǎn)物的分子量分布。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 取50g南化公司的硫化促進(jìn)劑CBS廢水(pH 12，COD 30000mg/L，環(huán)己胺20000mg/ L，2-巰基苯并噻唑1000mg/L)加入到三口瓶中，向其中加入3g亞硫酸鈉，攪拌溶解；升溫至40°C，加入5g丙酮，在攪拌下磺化30min ；將反應(yīng)體系升溫至80°C，在0. 5h內(nèi)將IOg濃度為37%的甲醛溶液加完，繼續(xù)反應(yīng) 2h ；將該產(chǎn)物加入到400g硫化促進(jìn)劑CBS廢水中，繼續(xù)反應(yīng)lh，制得水煤漿添加劑溶液。所得產(chǎn)物的紅外譜圖如圖1所示。將不粘煤通過球磨機(jī)研磨，得到平均粒徑小于75 μ m的粒子的質(zhì)量百分比大于 80%的煤粉，將得到的水煤漿添加劑溶液和不粘煤煤粉按照質(zhì)量比38 62配制混勻后，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10分鐘得到水煤漿。該水煤漿的添加劑量為1. 0%時(shí)，制漿濃度為62%，該水煤漿的制漿流動(dòng)性較好，放置10天，少量析水、軟沉淀。實(shí)施例2:取50g南化公司的硫化促進(jìn)劑CBS廢水(pH 11，COD 20000mg/L，環(huán)己胺559mg/L， 2-巰基苯并噻唑2000mg/L)加入到三口瓶中，向其中加入2g亞硫酸鈉，攪拌溶解；升溫至40°C，加入5g丙酮，在攪拌下磺化30min ；將反應(yīng)體系升溫至85°C，在0. 5h內(nèi)將15g濃度為37%的甲醛溶液加完，繼續(xù)反應(yīng) 2h ；將該產(chǎn)物加入到400g硫化促進(jìn)劑CBS廢水中，繼續(xù)反應(yīng)lh，制得水煤漿添加劑溶液。產(chǎn)物的分子量分布如圖2所示，聚合物分子量分布比較寬，主要集中在10000左
右ο對溶液中環(huán)己胺含量進(jìn)行測定，CBS廢水的環(huán)己胺含量為5591mg/L，在廢水中進(jìn)行聚合以后再測量環(huán)己胺含量為52. %ig/L，說明在反應(yīng)過程中大部分環(huán)己胺都參與了反應(yīng)。將不粘煤通過球磨機(jī)研磨，得到平均粒徑小于75 μ m的粒子的質(zhì)量百分比大于 80%的煤粉，將得到的水煤漿添加劑和不粘煤煤粉按照質(zhì)量比38 62配制混勻后，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10分鐘得到水煤漿。該水煤漿的添加劑量為1. 0%時(shí)，制漿濃度為62%，該水煤漿的制漿流動(dòng)性較好，放置10天，少量析水、軟沉淀。實(shí)施例3 取50g南化公司的硫化促進(jìn)劑CBS廢水(pH 13，COD 80000mg/L，環(huán)己胺60000mg/ L，2-巰基苯并噻唑15000mg/L)加入到三口瓶中，向其中加入5g亞硫酸鈉，攪拌溶解；升溫至60°C，加入7g丙酮，在攪拌下磺化60min ；將反應(yīng)體系升溫至90°C，在Ih內(nèi)將15g濃度為37%的甲醛溶液加完，繼續(xù)反應(yīng) 5h ；將該產(chǎn)物加入到400g硫化促進(jìn)劑CBS廢水中，繼續(xù)反應(yīng)池，制得水煤漿添加劑溶液。將不粘煤通過球磨機(jī)研磨，得到平均粒徑小于75 μ m的粒子的質(zhì)量百分比大于 80%的煤粉，將得到的水煤漿添加劑和不粘煤煤粉按照質(zhì)量比38 62配制混勻后，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10分鐘得到水煤漿。該水煤漿的添加劑量為1. 0%時(shí)，制漿濃度為62%，該水煤漿的制漿流動(dòng)性較好，放置10天，少量析水、軟沉淀。由分子量分布可知水煤漿添加劑在取得較好的分散效果時(shí)，分子量分布范圍為 2000 30000。
權(quán)利要求
1.一種處理硫化促進(jìn)劑CBS廢水的方法，包括如下步驟步驟1 稱取上述硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份(質(zhì)量)，加入磺化劑2 5份，攪拌溶解；步驟2 升溫至40 60°C，向該廢液中加入酮類化合物3 7份，在攪拌條件下磺化， 磺化時(shí)間為30 60min ；步驟3 將反應(yīng)體系升溫至70 90°C，在0. 5h 池內(nèi)均勻加完3 10份的醛類化合物，在該溫度下酮類化合物和醛類化合物反應(yīng)1 證；步驟4 將反應(yīng)產(chǎn)物(水煤漿添加劑)加入到400 800份的硫化促進(jìn)劑CBS廢水中， 繼續(xù)反應(yīng)1 池，制得水煤漿添加劑溶液所述磺化劑可以為以下的一種或多種亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，當(dāng)任取以上多種制成復(fù)配磺化劑時(shí)，配比可以任意選擇；所述酮類化合物可以為以下的一種或多種丙酮、環(huán)己酮類化合物，當(dāng)選取酮類化合物為多種時(shí)，配比任意；所述醛類化合物為下列中的一種或多種甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛和戊二醛，當(dāng)醛選取類化合物為多種時(shí)，配比任意。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟3中加入醛類化合物3.5 7份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述磺化劑為亞硫酸鈉；所述酮類化合物為丙酮；所述醛類化合物為甲醛。
4.一種水煤漿添加劑，其原料以質(zhì)量計(jì)，配方如下硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份；酮類化合物3 7份；醛類化合物3 10份；磺化劑2 5份所述磺化劑可以為以下的一種或多種亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，當(dāng)任取以上多種制成復(fù)配磺化劑時(shí)，配比可以任意選擇；所述酮類化合物可以為以下的一種或多種丙酮、環(huán)己酮類化合物，當(dāng)選取酮類化合物為多種時(shí)，配比任意；所述醛類化合物為下列中的一種或多種甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛和戊二醛，當(dāng)醛選取類化合物為多種時(shí)，配比任意。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水煤漿添加劑，其配方是硫化促進(jìn)劑CBS廢水50份；酮類化合物5份；醛類化合物3. 5 7份；磺化劑2 5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的水煤漿添加劑，其中所述磺化劑為亞硫酸鈉；所述酮類化合物為丙酮；所述醛類化合物為甲醛。
全文摘要
一種處理硫化促進(jìn)劑CBS廢水的方法，其特征在于包括如下步驟稱取上述硫化促進(jìn)劑CBS廢水，加入磺化劑，攪拌溶解；升溫，向該廢液中加入酮類化合物，在攪拌條件下磺化；將反應(yīng)體系升溫，加醛類化合物反應(yīng)；將反應(yīng)產(chǎn)物加入硫化促進(jìn)劑CBS廢水中，繼續(xù)反應(yīng)，制得水煤漿添加劑溶液。一方面有效解決了此類化工廢水的排放和治理難題，減少了有機(jī)廢水對環(huán)境的污染。另一方面也降低了水煤漿的成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的目的。
文檔編號C10L1/24GK102337164SQ20101023885
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者萬國暉, 侯秀華, 盧姝, 李昕陽, 李正琪 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院