探析癸二酸生产废水处理工艺的研究

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1、天津大学硕士学位论文癸二酸生产废水处理工艺的研究姓名：张颖申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：夏清20070501摘要癸二酸是一种重要的有机化工原料，广泛应用于生产工程塑料、添加剂、人造香料等方面。目前的生产工艺中，每生产1吨癸二酸，需排放约30吨废水，废水中含有的主要杂质为硫酸钠、癸二酸、苯酚以及其他一些脂肪酸。这样的废水直接排放，不仅污染环境，对水生物、农作物、土壤都会带来严重的影响，而且也是资源的极大浪费。因此，本文采用多效蒸发和树脂吸附相结合的工艺处理废水，以降低废水苯酚含量和回收其中的硫酸钠作为本文的两个研究重点，为工业生产提供基础工艺数据。采用简单蒸馏

2、模拟多效蒸发过程，实验中加入碱抑制苯酚挥发。考察pH值、过滤次数对工艺过程及硫酸钠纯度的影响，并确定了最佳的操作条件为：预处理中pH值调至约为10．oo，常温过滤与热过滤相结合以除去更多脂肪酸杂质。在此工艺条件下可得纯度为98．86％的硫酸钠。经过上述工艺处理后，废水中苯酚含量降至40～50mgm，但仍不满足排放标准，因此用树脂吸附做进一步处理。实验采用NKA．IICrosslinkedPolystyrene大孔树脂，通过静态实验研究吸附交换时间、温度、pH值、树脂用量以及废水含盐量等因素的影响，结果表明温度越高树脂的吸附能力越低；废水的pH<7时，高pH值有利于吸附反

3、应的进行；所用树脂量越多，吸附反应进行得越快。另外，废水中含盐量在1‰6％的范围内，含盐量越高，树脂的脱酚效果越好。通过动态吸附实验研究流速的影响，确定适宜的工艺条件为：温度=25℃，pH=6，流速=4ml／min，但由于工厂的特殊要求，在实际操作中我们选择温度为40。C。另外还着重研究了树脂吸附交换的热力学和动力学，得出用Langmuir-Freundlich模型最为准确的结论：以三参数方程描述该吸附交换过程，求得不同温度下NKA．IICrosslinkedPolystyrene树脂吸附交换苯酚的标准自由能变以及不同吸附交换量下的吸附交换焓变。由此从理论上证明了该过程

4、是放热过程，且以物理吸附为主，颗粒扩散为主控步骤。对实验数据进行拟合，发现该吸附动力学符合二级反应动力学过程，属于颗粒扩散控制。关键词：癸二酸，含酚废水，蒸发，树脂吸附，动力学过程ABSTRACTThesebacicacidisakindofimportantorganicmaterialwhichCanbewidelyusedtoproducetheplastics，additiveandspiceryandSOon．Eachtonproductionofsebacicacidwillproduce30tonseffluentinpresentprocess．Ⅵmat

5、thewastewatercontainaresodiumsulphate，sebacicacid,phenolandotherfattyacids．Theeffluenceofthiskindofwastewaternotonlypollutestheenvironment,seriouslydestroyshydrophyte，cropsandsoil，butalsolosestheresourceswhicharecontainedinthewastewater．Therefore，multiple·effectevaporationandresinadsorpt

6、ionwasusedtOtreatthewastewaterinordertoreducingtheconcentrationofphenolandreclaimingsodiumsulphateinthewastewater．TheresearchresultCanprovidethebasicdataforindustrialscaleprocess．Differentialdistillationprocessisusedtosimulatemultipleeffectevaporationprocess．SodiumhydroxideisaddedtOsuppr

7、essvolatilizationofphenolandensurethepurityofcondensate．TheeffectsofpHvaluesandfiltrationtimesonthetreatmentprocessandthepurityofsodiumsulphateareinvestigated．Theresultsshowthattheoptimumtechnologyconditionis，pHofwastewaterisadjustedto10．00beforeevaporation，andbothnormalt