CN107233801A - 一种膜分离废酸中间苯二胺的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括一扩散渗析膜装置，所述扩散渗析膜装置上分别设有废酸入口、进水口、再生酸出口和残液出口；所述扩散渗析膜装置中设有用于隔开扩散室和渗析室的阴离子交换膜；所述阴离子交换膜是通过将作为基体的聚合物浸入膜液中，在所述基体表面聚合形成致密的基膜，再将所述基膜浸入胺化液中经胺化反应得到的。本发明的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置及方法，为废水后续深度达标处理或酸回收提供了保障，分离出的硫酸可资源化回收，在治理废水的同时，实现废物资源化。
Description
技术领域
本发明涉及废水治理技术领域，具体地是涉及一种膜分离废酸中间苯二胺的装置及方法。
背景技术
间苯二胺(m-Phenylenediamine，简称MPD)是一种有毒化学品，刺激眼睛和皮肤。该物质可通过吸入其蒸气，经皮肤和食入吸收到体内，反复或长期接触可能引起皮肤过敏，可能对肾和血液有影响，导致肾衰竭和形成正铁血红蛋白。间苯二胺广泛应用于制造分散染料、活性染料和直接染料和水泥促凝剂。在生产间苯二胺的同时会产生出含有大量间苯二胺的废酸，现阶段对于这种废酸缺乏高效、经济的工业化治理工艺，严重制约了化工企业的发展，对于环境保护也有着极大的危害。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提出一种膜分离废酸中间苯二胺的装置及方法，解决了生产间苯二胺而产生的高酸高COD废水中间苯二胺和硫酸的分离回收问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括一扩散渗析膜装置，所述扩散渗析膜装置上分别设有废酸入口、进水口、再生酸出口和残液出口；所述扩散渗析膜装置中设有用于隔开扩散室和渗析室的阴离子交换膜；所述阴离子交换膜是通过将作为基体的聚合物浸入膜液中，在所述基体表面聚合形成致密的基膜，再将所述基膜浸入胺化液中经胺化反应得到的。
进一步的，所述聚合物选自聚苯醚或聚砜。
进一步的，所述膜液包括摩尔比为0.5:100-1:100的反应物和引发剂，所述反应物包括摩尔比为5:1-10:1的单体和交联剂。
进一步的，所述单体为苯乙烯，所述交联剂为二乙烯苯，所述引发剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
进一步的，在所述胺化反应中，所述胺化液为溶液百分比浓度为5％-20％的三甲胺溶液，胺化温度为20℃-50℃，胺化时间为10h-56h。
进一步的，所述再生酸出口和所述残液出口处于同一水平高度。
一种膜分离废酸中间苯二胺的方法，基于上述的任意一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括以下步骤：
步骤一：将生产间苯二胺产生的废酸进行过滤处理；
步骤二：取相同体积的过滤后的废酸和水分别从所述废酸入口和所述进水口注入所述装置中；
步骤三：静置1小时-4小时，使所述装置中的溶液达到平衡；
步骤四：经扩散渗析后，从所述再生酸出口和所述残液出口中分别得到回收酸和含有间苯二胺的残液。
进一步的，所述步骤二中，所述废酸和水的流速均为5ml/min-20ml/min。
本发明的突出效果为：本发明的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置及方法，用于处理生产间苯二胺而产生的高酸高COD废水，通过过滤预处理后，以一定流速将废水与自来水同时通过装填有扩散渗析膜的实验装置，通过阴离子交换膜将带有正电荷的物质截流，可将废水有效分离成残液和回收酸，使间苯二胺与硫酸有效分离，为废水后续深度达标处理或酸回收提供了保障，分离出的硫酸可资源化回收，在治理废水的同时，实现废物资源化。
附图说明
图1为本发明实施例1-2的结构示意图；
图中：扩散渗析膜装置1；废酸入口2；进水口3；再生酸出口4；残液出口5；阴离子交换膜6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括扩散渗析膜装置1，扩散渗析膜装置1上分别设有废酸入口2、进水口3、再生酸出口4和残液出口5；再生酸出口4和残液出口5处于同一水平高度。
扩散渗析膜装置1中设有用于隔开扩散室和渗析室的阴离子交换膜6；阴离子交换膜6是通过将作为基体的聚合物浸入膜液中，在基体表面聚合形成致密的基膜，再将基膜浸入胺化液中经胺化反应得到的。
其中，聚合物选自聚苯醚或聚砜。
膜液包括摩尔比为0.5:100的反应物和引发剂，反应物包括摩尔比为10:1的单体和交联剂。单体为苯乙烯，交联剂为二乙烯苯，引发剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
在胺化反应中，所述胺化液为溶液百分比浓度为5％的三甲胺溶液，胺化温度为20℃，胺化时间为56h。
实施例2
如图1所示，本实施例的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括扩散渗析膜装置1，扩散渗析膜装置1上分别设有废酸入口2、进水口3、再生酸出口4和残液出口5；再生酸出口4和残液出口5处于同一水平高度。
扩散渗析膜装置1中设有用于隔开扩散室和渗析室的阴离子交换膜6；阴离子交换膜6是通过将作为基体的聚合物浸入膜液中，在基体表面聚合形成致密的基膜，再将基膜浸入胺化液中经胺化反应得到的。
其中，聚合物选自聚苯醚或聚砜。
膜液包括摩尔比为1:100的反应物和引发剂，反应物包括摩尔比为5:1的单体和交联剂。单体为苯乙烯，交联剂为二乙烯苯，引发剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
在胺化反应中，所述胺化液为溶液百分比浓度为20％的三甲胺溶液，胺化温度为50℃，胺化时间为10h。
实施例3：
本实施例的一种膜分离废酸中间苯二胺的方法，基于实施例1的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括以下步骤：
步骤一：将某染料企业生产间苯二胺产生的废酸(以碳酸钙计酸度为603202.6ppm，间苯二胺含量为35006.9ppm)进行过滤处理，用以去除干净其中的悬浮物及胶体；
步骤二：取相同体积的过滤后的废酸和水分别从废酸入口和进水口注入装置中，废酸和水的流速分别为18ml/min和20ml/min；
步骤三：静置1小时，使装置中的溶液达到平衡；
步骤四：经扩散渗析后,从再生酸出口和残液出口中分别得到回收酸和含有间苯二胺的残液。
取回收酸与残液进行测定，实验数据见表1，由此可见，本实施例的处理方法有效地将间苯二胺与硫酸进行了分离，残液可进行萃取回收间苯二胺，回收酸可作为工厂回用。
表1
实施例4：
本实施例的一种膜分离废酸中间苯二胺的方法，基于实施例2的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，包括以下步骤：
步骤一：将某染料企业生产间苯二胺产生的废酸(以碳酸钙计酸度为301205ppm，间苯二胺含量为38945ppm)进行过滤处理，用以去除干净其中的悬浮物及胶体；
步骤二：取相同体积的过滤后的废酸和水分别从废酸入口和进水口注入装置中，废酸和水的流速分别为11ml/min和10ml/min；
步骤三：静置4小时，使装置中的溶液达到平衡；
步骤四：经扩散渗析后,从再生酸出口和残液出口中分别得到回收酸和含有间苯二胺的残液。
取回收酸与残液进行测定，实验数据见表2，由此可见，本实施例的处理方法有效地将间苯二胺与硫酸进行了分离，残液可进行萃取回收间苯二胺，回收酸可作为工厂回用。
表2
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：包括一扩散渗析膜装置，所述扩散渗析膜装置上分别设有废酸入口、进水口、再生酸出口和残液出口；所述扩散渗析膜装置中设有用于隔开扩散室和渗析室的阴离子交换膜；所述阴离子交换膜是通过将作为基体的聚合物浸入膜液中，在所述基体表面聚合形成致密的基膜，再将所述基膜浸入胺化液中经胺化反应得到的。
2.根据权利要求1所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：所述聚合物选自聚苯醚或聚砜。
3.根据权利要求1所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：所述膜液包括摩尔比为0.5:100-1:100的反应物和引发剂，所述反应物包括摩尔比为5:1-10:1的单体和交联剂。
4.根据权利要求3所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：所述单体为苯乙烯，所述交联剂为二乙烯苯，所述引发剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
5.根据权利要求1所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：在所述胺化反应中，所述胺化液为溶液百分比浓度为5％-20％的三甲胺溶液，胺化温度为20℃-50℃，胺化时间为10h-56h。
6.根据权利要求1所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于：所述再生酸出口和所述残液出口处于同一水平高度。
7.一种膜分离废酸中间苯二胺的方法，基于权利要求1-5所述的任意一种膜分离废酸中间苯二胺的装置，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将生产间苯二胺产生的废酸进行过滤处理；
步骤二：取相同体积的过滤后的废酸和水分别从所述废酸入口和所述进水口注入所述装置中；
步骤三：静置1小时-4小时，使所述装置中的溶液达到平衡；
步骤四：经扩散渗析后，从所述再生酸出口和所述残液出口中分别得到回收酸和含有间苯二胺的残液。
8.根据权利要求7所述的一种膜分离废酸中间苯二胺的方法，其特征在于：所述步骤二中，所述废酸和水的流速均为5ml/min-20ml/min。
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- 2017-08-11 CN CN201710683139.4A patent/CN107233801A/zh active Pending
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