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《基于dsd酸生产中氧化、还原过程以及氧化废水资源化的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、DSD酸生产中氧化、还原过程以及氧化废水资源化的研究Studiesontheoxidation,reductionandoxidationwastewatertreatmentduringtheDSDacidproduction学科专业:化学工程研究生:彭文朝指导教师:张凤宝教授天津大学化工学院二零一零年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而
2、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日中文摘要在本论文的研究工作中,我们通过
3、在对4,4′-二硝基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DNS)生产过程中产生的氧化废水的研究发现了还原产物4-硝基-4′-氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(ANSD)和4,4′-二硝基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DSD)的存在。在此发现的基础上,我们提出并证实了一种新的以DNS的分解为基础的副反应机理。在该机理和传统的副反应机理的指导下,我们通过调节空气流速的方法优化了氧化过程反应条件,并提高了氧化过程产率。针对氧化过程产生的废水,我们首先对传统的四效蒸发处理方法加以改进,然后又开发了一种彻底解决氧化废水问题的新方法,这种方法凭
4、借次氯酸钠氧化、铁粉还原和碱熔三个简单的工业流程将氧化废水中的大部分有机物转化为一种工业产品——对氨基水杨酸,从而有效实现了氧化废水的资源化问题。针对DSD酸的还原过程,我们制备了四种以过渡金属氧化物为载体的金纳米颗粒作为催化剂,并选择了氢气、一氧化碳和甲酸钠三种对环境无污染的试剂作为还原剂,这些催化剂和还原剂的应用能有效地解决传统的铁粉还原过程带来的环境问题,并能有效地防止副产物4,4′-二氨基二苄基-2,2′-二磺酸(DAD)的生成,具有良好的工业应用前景。另外,我们还利用静态法测定了DSD、ANSD和DNS这三种结
5、构类似的中间体的溶解度,并考察了pH值、温度和离子强度对这三种物质的溶解度的影响,在此基础上,提出了回收DNS和DSD,以及提纯ANSD(>99%)的新方法。关键词:DSD酸;氧化;还原;废水资源化;金催化;溶解度ABSTRACTInthisstudy,thewastewaterfromtheoxidationofp-nitrotoluene-o-sulfonicacid(NTS)to4,4′-dinitrostilbene-2,2′-disulfonicacid(DNS)wasanalyzed,andsome4-nit
6、ro-4′-aminostilbene-2,2′-disulfonicacid(ANSD)and4,4′-diaminostilbene-2,2′-disulfonicacid(DSD)werefound.Basedonthefinding,anewmechanismtheorybasedonDNSanaerobicdecompositionwasproposedtocompletethesidereactionmechanismsystem.Thissystemcanhelpustooptimizetheoxidati
7、onconditionsandincreasetheyieldbyincreasingtheairflowrate.AnovelmethodwasalsodevelopedtorecovermoreDNSfromtheoxidationwastewater.However,thisnewmethodwillalsowastemostofthearomaticsulfonicacids(ASAs)intheoxidationwastewater.Therefore,wedevelopedanewstrategyfortre
8、atingtheoxidationwastewater,whichcombinesanoxidationprocess,areductionprocess,andsubsequentalkalinefusion,cantransformmorethan85%oftheASAsinwastewaterintoparam