煤渣在双酚S精制及盐酸苯肼废水处理中应用研究

发布时间：2020-04-11 12:03

【摘要】：煤渣是工厂常见的固体废弃物,煤渣的大量堆积占用有限的土地资源。由于煤渣呈蜂窝状细孔结构,具有比表面积大,透水性好,吸附性强等优点,可以用做吸附材料。本研究采用煤渣做吸附剂,用以精制双酚S和处理盐酸苯肼废水,均取得了较好的效果。双酚S是一种重要的有机合成中间体,用途十分广泛。研究了双酚S的吸附脱色精制工艺,包括适宜的溶剂和吸附条件。将煤渣及改性煤渣用作吸附剂,实现了废物利用、有效降低了生产成本,并对煤渣及溶剂进行回收套用,减少了废液、废渣的排放,最终得到纯度、色度均达标的双酚S精制产品。较优的精制条件为将7g双酚S粗品溶于42g偏三甲苯、28g异丙醇中,加入2.1g 80-100目的煤渣,65℃加热搅拌1h,所得产品纯度为99.13%,收率为90.10%,色度达标。采用改性煤渣做吸附剂,产品纯度均有提升,较优的改性条件为将煤渣在2mol/L的硝酸中改性。采用上述相同的实验条件,产品纯度为99.35%%,收率为89.07%,色度达标。吸附剂可以循环套用,采用套用的硝酸改性煤渣进行精制,套用3次内,精制产品纯度超过99.00%,收率超过86.00%,色度达标。盐酸苯肼是一种重要的有机中间体,可广泛应用于染料、医药和农药的生产,其生产过程中会产生大量废水,该废水成分复杂,COD值高,无法直接排放且难以处理。同时加入30%的H_2O_2做氧化剂、煤渣做吸附剂,处理盐酸苯肼废水,原料价格低廉,可获得品质优良的铵盐,将其售卖至化肥厂,产生较大经济效益。较优的废水处理条件为取30g盐酸苯肼母液废水,加入4.0g的煤渣、0.2mL质量分数为30%的双氧水,在70℃搅拌1h,废水的COD去除率为58.66%,废液颜色明显变浅,为淡黄色,蒸发结晶后得到的盐为白色。该过程操作简单,有望应用于工业生产。该煤渣吸附剂可循环套用3次,COD去除率均可达47.00%,处理后废水颜色明显变浅。
【图文】：

分子式为 C12H10O4S，相对分子质量为 250.27，结构式如图1-1 所示。图 1-1 双酚 S 的结构式Fig. 1-1 The structural formula of bisphenol S高纯度双酚 S 为白色针状晶体，熔点为 240~241℃。易溶于脂肪烃、醇、醚、丙酮、氯苯、乙酸乙酯和吡啶，难溶于冷水，微溶于热水，在水中溶解度为 1.1g/L(20℃)，不溶于三氯甲烷、苯和二甲苯。双酚 S 的毒性较低，具有弱酸性，分子中含有两个羟基和一个吸电子能力很强的砜基，，故酸性强于其它酚类，这类基团在苯环上构成共轭体系，使分子结构稳定，具有良好的耐热性、耐光性及耐氧化性。双酚 S 用途广泛，可作为原料或中间体生产农药、染料等，特别是在聚合物方面，可替代可能对人体内分泌系统产生严重影响的环境激素双酚 A，并且在性能和在安全性上都优于双酚 A。还可用作染料进行高温染色的分散剂、电镀液的添加剂和阻燃剂等。也用于制造彩色照相材料、显色剂以及表面活性剂和除臭剂等。1.2 双酚 S 的精制方法由苯酚硫酸脱水反应法合成的粗品双酚 S 颜色较深，呈粉色，且纯度普遍较低，仅为 95%左右

盐酸苯肼的结构式Fig.1-2Thestructuralformulaofphenylhydrazinehydrochloride
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O647.33;X703

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本文编号：2623569