專利名稱:一種去除亞硝酸根離子的方法
技術領域:
本發明屬于環境保護技術領域,具體涉及一種去除亞硝酸根離子的方法。
背景技術:
眾所周知,硝化反應結束后的產品需進行中和洗滌,因硝化物中溶解有硝酸,使得 中和洗滌時,廢水與硝化物含有亞硝酸根離子,它可以與食物或胃中的仲胺類物質作用轉 化為亞硝胺。亞硝胺具有強烈的致癌作用,主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大腸癌等。另外, 亞硝胺還能夠透過胎盤進入胎兒體內,孕婦對其特別敏感。因此需對硝化中和洗滌的廢水、 硝化物中的亞硝酸根離子進行消除,有許多以硝化物為原料合成的產品要求控制硝化物中 亞硝酸根離子的含量在20mg/kg (ppm)或lmg/kg (ppm)以下。為使硝化物中的亞硝酸根離子去除,現有的工藝一般是采用中和一尿素洗滌一 水洗,硝化物洗滌后,亞硝酸根離子在產品中的濃度一般在10-50ppm,控制在1 ppm以下仍 很困難。亞硝酸根離子在產品中的濃度高于lppm,在后續合成工序中仍需對亞硝酸根進行 處理。現有的工藝產生的洗滌廢水中的亞硝酸根離子濃度都很高,其中和排放廢水達幾千 個ppm,尿素洗滌廢水有幾百個ppm,水洗廢水有近百個ppm。因此經多次洗滌,廢水量大,易 造成環境污染。
發明內容
本發明主要是針對原有中和一尿素洗滌一水洗的工藝,所存在的硝化物中亞硝酸 根離子的含量高,達不到產品要求,因多次洗滌產生的廢水量大、易造成環境污染等的技術 問題,提供一種去除亞硝酸根離子的方法,該方法是用磺胺類化合物破壞硝化中和洗滌產 生的亞硝酸根離子。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的
一種去除亞硝酸根離子的方法,該方法是將含亞硝酸根離子的硝化粗品加入水中充 分攪拌,或含亞硝酸根離子的廢水,測定水相層或廢水的亞硝酸與硝酸的含量,向水相層 或廢水中加入氨基磺酸,使亞硝酸和硝酸的總量與氨基磺酸的摩爾比為1 :1 1.5,攪 拌時間至少為0. 5小時。硝化物中溶解有硝酸,磺胺類化合物如氨基磺酸能與硝化物中 的亞硝酸、硝酸迅速進行等摩爾量反應,生成硫酸、水、氮氣和氧化二氮。其反應式為
HSOsKH2 - HNO2 H2SO4 - H2O - N2
‘。將硝化物加入水中,攪拌完全
HS03KH2 — HKO3 — H2SO4 - H20 - N2O
后,測定水相層的亞硝酸與硝酸含量,按總酸與氨基磺酸摩爾比1 :1.05,滴加入氨基磺 酸,控制溫度30-80°C,洗滌溫度高時,適當增加氨基磺酸用量。攪拌半小時以上,使廢水 與硝化產品中的亞硝酸根離子破壞至合格。該方法可應用于硝化反應結束后的二硝洗滌工 序,一次洗滌即可同時去除廢水和硝化物產品中的亞硝酸根離子,使其含量小于1毫克/千 克,產生的廢水量較傳統的中和_尿素洗滌_水洗工藝減少70%。
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作為優選,控制反應溫度在20 80°C范圍內。更為優選的是,控制反應溫度在 50 60°C范圍內。作為優選,亞硝酸和硝酸的總量與氨基磺酸的摩爾比為1 :1. 05。因此,本發明具有以下優點
1)硝化物與廢水中的亞硝酸根離子均被去除,消除亞硝酸根離子的環境污染。2)硝化物中的亞硝酸根離子能達到產品規定要求,不影響硝化物的產品質量,不 需后續處理。3)尿素洗滌工藝,需用過量尿素,硝化物易溶解在廢水中。因避免使用尿素,物料 溶解損失少,產生的廢水少。4)、操作方便、易控制運行、節能降耗。
具體實施例方式下面通過實施例,對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1
以硝酸和2-氯三氟甲基苯為原料合成2-氯-5-硝基三氟甲基苯,硝化釜中加入硝酸, 在攪拌冷卻下,滴加2-氯三氟甲基苯,反應結束后靜置分層,下層得到溶解有少量硝酸的 2-氯-5-硝基三氟甲基苯粗品(硝化粗品)。將300g上述硝化粗品加入300g水中,攪拌完全后,用中和滴定法測定水相層的亞 硝酸與硝酸總含量,以硝酸計含硝酸4. 54g(0. 072moL),滴加入用水配制的30%氨基磺酸溶 液27g(氨基磺酸計0. 083moL),控制洗滌溫度40 50°C,攪拌45分鐘,測定硝化物中的 亞硝酸根離子含量為未檢出,廢水中的亞硝酸根離子為未檢出。實施例2:
以硫酸、硝酸和4-氯-3-硝基三氟甲基苯為原料合成4-氯-3,5- 二硝基三氟甲基苯, 硝化釜中加入用硫酸,硝酸配制成的混酸,在攪拌和冷卻下滴加4-氯-3-硝基三氟甲基苯, 反應結束后靜置分層,下層得到溶解有少量硫酸與硝酸的4-氯-3,5- 二硝基三氟甲基苯粗 品(硝化粗品)。將200g上述硝化粗品加入到IOOg水中,攪拌完全后,用滴定法測出水相層的硫酸 為5. 2 g (0. 053moL),亞硝酸與硝酸總含量(按硝酸計)為1. 4g (0. 022moL),先加入用水配 制的10%碳酸鈉溶液56. 3g (計碳酸鈉0. 053moL),中和等摩爾量硫酸,再滴加入用水配制 的30%氨基磺酸溶液10. Ig (氨基磺酸計0.031moL),控制洗滌溫度65 75°C,攪拌1小 時,測定硝化物中的亞硝酸根離子含量為未檢出,廢水中的亞硝酸根離子為13ppm。實施例3:
以硫酸、硝酸和2,4- 二氯三氟甲基苯為原料合成2,4- 二氯-5-硝基三氟甲基苯,硝化 釜中加入用硫酸,硝酸配制成的混酸,在攪拌和冷卻下滴加2,4- 二氯三氟甲基苯,反應結 束后靜置分層,下層得到溶解有少量硫酸與硝酸的2,4- 二氯-5-硝基三氟甲基苯粗品(硝 化粗品)。將200g上述硝化粗品加入到IOOg水中,攪拌完全后,用滴定法測出水相層的硫酸 為3. 6 g (0. 037moL),亞硝酸與硝酸總含量(按硝酸計)為0. 9g (0. 014moL),先加入用水配 制的10%碳酸鈉溶液39. 2g(計碳酸鈉0. 037moL),中和等摩爾量硫酸,再滴加入用水配制的30%氨基磺酸溶液6. 2g (氨基磺酸計0. 019moL),控制洗滌溫度45 52°C,攪拌1小時, 測定硝化物中的亞硝酸根離子含量為未測出,廢水中的亞硝酸根離子為7ppm。
應理解,該實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在 閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等 價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
一種去除亞硝酸根離子的方法,其特征在于將含亞硝酸根離子的硝化粗品加入水中充分攪拌,或含亞硝酸根離子的廢水,測定水相層或廢水的亞硝酸與硝酸的含量,向水相層或廢水中加入氨基磺酸,使亞硝酸和硝酸的總量與氨基磺酸的摩爾比為11~1.5,攪拌時間至少為0.5小時。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于控制反應溫度在20 80°C范圍內。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于控制反應溫度在50 60°C范圍內。
4.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于亞硝酸和硝酸的總量與氨基磺 酸的摩爾比為1 :1.05。
全文摘要
本發明屬于環境保護技術領域,具體涉及一種去除亞硝酸根離子的方法,該方法是將含亞硝酸根離子的硝化粗品加入水中充分攪拌,或含亞硝酸根離子的廢水,測定水相層或廢水的亞硝酸與硝酸的含量,向水相層或廢水中加入氨基磺酸,使亞硝酸和硝酸的總量與氨基磺酸的摩爾比為11~1.5,攪拌時間至少為0.5小時。本發明的方法是用磺胺類化合物破壞硝化中和洗滌產生的亞硝酸根離子,從而解決了原有中和—尿素洗滌—水洗的工藝存在的硝化物中亞硝酸根離子的含量高,達不到產品要求,因多次洗滌產生的廢水量大、易造成環境污染等的技術問題。
文檔編號C07C205/12GK101948388SQ20101019103
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者吳向峰, 吳康, 吳永良, 吳金橋, 張位德 申請人:浙江康峰化工有限公司