專利名稱：尿素法水合肼精餾廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用尿素、次氯酸鈉、氫氧化鈉氧化法生產(chǎn)水合肼過程中的副產(chǎn)物的處理方法，更具體地說，是對(duì)精餾過程中所產(chǎn)生的廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
水合肼，又名水合聯(lián)氨，化學(xué)式N2H4·H2O，分子量50.07，屬精細(xì)化工產(chǎn)品。水合肼作為一種化學(xué)中間體，其潛在用途和應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要分為三個(gè)方面其一，生產(chǎn)塑料發(fā)泡劑；其二，在電力工業(yè)的蒸汽循環(huán)中，它被用作防止管道生銹和提前老化，從而大大提高電站的安全可靠性；另外，水合肼也是重要的醫(yī)藥和農(nóng)藥原料。水合肼的各種生產(chǎn)方法，如拉西(Rashig)法、貝爾(Bayer)法或過氧化氫法，中國(guó)專利以專利號(hào)02113375.1公開了由本申請(qǐng)人申請(qǐng)的“制備濃縮水合肼溶液的方法”，它是采用尿素、次氯酸鈉、氫氧化鈉氧化法(簡(jiǎn)稱尿素法)，工藝流程主要如下以燒堿、水、氯氣為原料配制次氯酸鈉溶液，與尿素溶液反應(yīng)生成水合肼粗溶液，其中含有碳酸鈉、氯化鈉、氫氧化鈉和水，水合肼粗溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、回收其中的十水碳酸鈉，再將溶液進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水和水合肼蒸汽再進(jìn)行精餾得到高含量的水合肼，同時(shí)排出精餾廢水。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式為
其中，排出精餾廢水的化學(xué)成份如下NH33--4.5g/l N2H4·H2O0.05-0.1g/l可見，這樣生產(chǎn)方法存在如下缺點(diǎn)在精餾過程中排出的含水合肼和氨的精餾廢水直接排放，由于廢水的氨氮指標(biāo)超標(biāo)達(dá)300倍左右(廢水達(dá)標(biāo)排放氨氮指標(biāo)為15mg/l)，對(duì)環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。因此，如何解決精餾廢水對(duì)環(huán)境的污染是當(dāng)前水合肼生產(chǎn)過程中亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先目的是為解決上述問題而提供一種尿素法生產(chǎn)水合肼時(shí)對(duì)其精餾廢水的處理方法，使用該方法處理后的廢水氨氮指標(biāo)達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放要求；本發(fā)明的再一個(gè)目的是將精餾廢水處理后的溶液回收利用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在采用尿素法生產(chǎn)水合肼的精餾過程排出的廢水中加入至少與存在于廢水中水合肼和氨匹配當(dāng)量的氧化性物質(zhì)，使水合肼和氨與氧化性物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?；其中，所述的氧化性物質(zhì)物質(zhì)是雙氧水、氯氣或次氯酸鈉中的任何一種，以雙氧水為最優(yōu)選的方案。
當(dāng)采用雙氧水處理上述廢水時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)
當(dāng)采用氯氣處理上述廢水時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)
然后再向溶液中加入氫氧化鈉中和氯化氫得到氯化鈉溶液，再將氯化鈉溶液返回水合肼合成過程中循環(huán)使用。
當(dāng)采用次氯酸鈉處理上述廢水時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)
然后將氯化鈉溶液返回水合肼合成過程中循環(huán)使用。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明因?yàn)椴捎昧搜趸晕镔|(zhì)與尿素法生產(chǎn)水合肼的精餾過程排出的廢水中的水合肼和氫反應(yīng)，使它們轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?，氮?dú)饪芍苯优欧庞诖髿庵校幚砗蟮呐懦鏊陌钡笜?biāo)大大降低，達(dá)到＜10mg/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；同時(shí)，在使用氯氣或次氯酸鈉作氧化劑時(shí)，還可設(shè)計(jì)將其反應(yīng)所得溶液回收利用，充分利用資源，避免浪費(fèi)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實(shí)施例方式
首先按常規(guī)的步驟制備水合肼，首先將30％燒堿放入稀堿配制槽中，在加一定量的工業(yè)水(本發(fā)明用處理后的精餾廢水代替工業(yè)水)用泵不斷循環(huán)混合均勻含量為285-290g/l后待用；再將工業(yè)水放入尿素液配制槽中，在攪拌下加入固體尿素和催化劑，待固體尿素溶化含量為295-300g/l后溶液待用；然后將稀堿按一定流量連續(xù)送入次氯酸鈉反應(yīng)器中，通入氯氣，用0-5℃冷凍鹽水降溫，控制反應(yīng)溫度在15℃以下制得含有效氯為8-12％的次氯酸鈉溶液?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式
然后用泵將次氯酸鈉和尿素液按一定比例混合后用蒸氣加熱到106-108℃反應(yīng)生成含水合肼的粗溶液，化學(xué)反應(yīng)方程式
然后用泵將水合肼的粗溶液降溫至＜35℃后送入結(jié)晶釜中，用＜-5℃的液氨或冷凍鹽水降溫，溫度降至-2℃后，離心分離出粗水合肼溶液中70％約碳酸鈉。將除去碳酸鈉后的水合肼粗溶液送入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水和水合肼蒸汽再進(jìn)入精餾塔內(nèi)不斷提濃到40％，含有0.05-0.1g/l的水合肼和3-4.5g/l的氨的餾出水直接排放，最后將40％水合肼溶液再送入精餾塔中，用蒸汽加熱進(jìn)行精餾、提濃至80％，并蒸發(fā)除去水合肼溶液里的雜質(zhì)即得到80％水合肼。
實(shí)施例1采用雙氧水作為氧化劑處理精餾廢水。
將含氨約4g/l、含水合肼約0.1g/l精餾廢水用泵抽至帶攪拌的反應(yīng)釜中，開啟攪拌并用＜0℃的冷凍鹽水將精餾廢水溫度從約60℃降至常溫，根據(jù)精餾廢水中所含NH3與N2H4·H2O的量，用泵向精餾廢水中打入匹配當(dāng)量的雙氧水，待氨氮含量＜10mg/l后，進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。
其中，溶液內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)
實(shí)施例2采用氯氣作為氧化劑處理精餾廢水。
將含氨約4g/l、含水合肼約0.1g/l精餾廢水用泵抽至帶攪拌的反應(yīng)釜中，開啟攪拌并用＜0℃的冷凍鹽水將精餾廢水溫度從約60℃降至常溫，根據(jù)精餾廢水中所含NH3與N2H4·H2O的量，向里通入匹配當(dāng)量的氯氣，使精餾廢水中氨氮含量＜10mg/l，反應(yīng)釜中發(fā)生如下反應(yīng)
然后加入30％的NaOH調(diào)節(jié)PH為7-8后，用泵將處理后的精餾廢水送至水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)用于配制尿素液和稀堿液，參見圖1，即在處理后的精餾廢水中加入固體尿素和催化劑七水硫酸鎂，待固體尿素溶化并攪拌均勻后得到尿素液；或?qū)⒔?jīng)處理后的精餾廢水加入42％液堿或72-98％固堿中，待將堿配制成300g/l稀堿溶液后，通入氯氣制得次氯酸鈉溶液，然后將含堿的次氯酸鈉溶液與尿素溶液在加熱的情況下混合反應(yīng)生產(chǎn)粗水合肼溶液，實(shí)現(xiàn)在水合肼合成過程中的循環(huán)使用。
實(shí)施例3采用次氯酸鈉作為氧化劑處理精餾廢水。
將含氨約4g/l、含水合肼約0.1g/l精餾廢水用泵抽至帶攪拌的反應(yīng)釜中，開啟攪拌并用＜0℃的冷凍鹽水將精餾廢水溫度從約60℃降至常溫，根據(jù)精餾廢水中所含NH3與N2H4·H2O的量，向里加入匹配當(dāng)量的次氯酸鈉，發(fā)生如下反應(yīng)
待反應(yīng)完全精餾廢水中氨氮含量＜10mg/l后用泵將處理后的精餾廢水按實(shí)施例2中的方法送至水合肼生產(chǎn)系統(tǒng)用于配制尿素液和稀堿液，在水合肼合成過程中的循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.尿素法水合肼精餾廢水的處理方法，其特征在于在精餾過程排出的廢水中加入至少與存在于廢水中的水合肼和氨匹配當(dāng)量的氧化性物質(zhì)，使水合肼和氨與氧化性物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素法水合肼精餾廢水的處理方法，其特征在于所述的氧化性物質(zhì)是雙氧水、氯氣或次氯酸鈉中的任何一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尿素法水合肼精餾廢水的處理方法，其特征在于在常溫條件下將與存在于廢水中的水合肼和氨匹配當(dāng)量的雙氧水加入精餾過程排出的廢水中，使廢水中的水合肼和氨與雙氧水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?，直至水中的氨氮含量?0mg/l為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尿素法水合肼精餾廢水的處理方法，其特征在于在常溫條件下將與存在于廢水中的水合肼和氨匹配當(dāng)量的氯氣加入精餾過程排出的廢水中，使廢水中的水合肼和氨與氯氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?、氯化氫，直至溶液中的氨氮含量?0mg/l時(shí)再向溶液中加入氫氧化鈉中和氯化氫得到氯化鈉溶液，使氯化鈉溶液的PH值為7-8時(shí)為止，再將氯化鈉溶液返回水合肼合成過程中循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尿素法水合肼精餾廢水的處理方法，其特征在于在常溫條件下將與存在于廢水中的水合肼和氨匹配當(dāng)量的次氯酸鈉加入精餾過程排出的廢水中，使廢水中的水合肼和氨與次氯酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退⒙然c，直至溶液中的氨氮含量＜10mg/l時(shí)為止，再將氯化鈉溶液返回水合肼合成過程中循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用尿素、次氯酸鈉、氫氧化鈉氧化法生產(chǎn)水合肼的精餾過程中所產(chǎn)生的廢水的處理方法，其主要技術(shù)方案是在精餾過程排出的廢水中加入至少與存在于廢水中的水合肼和氨匹配當(dāng)量的氧化性物質(zhì)，使水合肼和氨與氧化性物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退捎眠@種方法，氮?dú)饪芍苯优欧庞诖髿庵校幚砗蟮呐懦鏊陌钡笜?biāo)大大降低，達(dá)到＜10mg/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；同時(shí)，在使用氯氣或次氯酸鈉作氧化劑時(shí)，還可設(shè)計(jì)將其反應(yīng)所得溶液回收利用，充分利用資源，避免浪費(fèi)。
文檔編號(hào)C02F1/72GK1686857SQ20051002077
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者羅云, 鄭春寧, 劉靈偉, 李強(qiáng), 胡順輝, 袁雄, 李福群, 萬立 申請(qǐng)人:宜賓天原股份有限公司