申请日2012.03.06
公开(公告)日2012.07.18
IPC分类号C08G16/02; C02F1/00; C04B103/30; C02F103/38; C04B24/22
摘要
本发明涉及一种工业酚醛废水的利用方法，特别是一种工业酚醛废水综合处理用以制造混凝土减水剂的方法。它将酚醛废水直接用于生产萘系减水剂，该萘系减水剂即萘磺酸甲醛缩合物，该萘磺酸盐甲醛缩合物是由萘，甲醛，浓硫酸等在一定的条件下制备而成。本发明方法即节约了废水处理的成本，又使废水中的有害物质苯酚，甲醛作为原料参与了反应，实现了酚醛树脂废水零排放，是一种即经济又环保的酚醛废水的处理方法。
权利要求书
1.一种工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：它将酚醛废水直接用于生产萘系减水剂。
2.根据权利要求1所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的萘系减水剂即萘磺酸甲醛缩合物，该萘磺酸盐甲醛缩合物是由萘，甲醛，浓硫酸等在一定的条件下制备而成;具体步骤是：
A)在反应釜中，投入工业萘，加热融化，然后升温到130℃-150℃之间加入浓硫酸，工业萘与硫酸分子比在1.2-1.6之间;加完硫酸在140℃-170℃之间进行磺化反应时间为2-5小时，控制最终的酸度为30%-33%;
B)磺化反应结束后，降温到120℃-130℃，加入酚醛废水，进行水解，时间为30分钟;
C)将反应温度降到90℃左右，在2-3小时内滴加37%甲醛，加完甲醛在90℃-105℃之间反应5-8小时，缩合反应后期反应物料变稠，再加入少量酚醛废水，继续反应至缩合反应结束，冷却至60℃以下;
D)用液碱中和至PH=8-9，密度为1.20-1.30g/L，即为产品。
3.根据权利要求2所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的步骤D中，用30%的氢氧化钠溶液中和至PH=8-9。
4.根据权利要求2所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的酚醛废水中含有约5%-6%的苯酚。
5.根据权利要求2或3或4所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的方法可用于多环芳烃如蒽为原料的减水剂生产中。
说明书
一种工业酚醛废水的利用方法
技术领域
本发明涉及一种工业酚醛废水的利用方法，特别是一种工业酚醛废水综合处理用以制造混凝土减水剂的方法。
背景技术
酚醛树脂制造过程中产生的工业废水成分复杂，毒性大，有机废物多，污染严重，在环保中被列为主要毒物之一。
通常对工业酚醛废水先进行酸煮(或硷煮)预处理，从中回收部分低分子量树脂，但是废水经预处理后仍含有酚，醛等有害物质，以苯酚为例，一般浓度在数百至上4mg/L，远远超过国家规定的废水标准，因此，在这种预处理的基础上提出了各种处理方法，主要有生物化学法，化学氧化法，吸附法，萃取法，液膜分离法，焚烧炉焚化法和光催化法等。
但上述处理方法，均存在不少的问题，如生物法在处理前需加数倍新鲜水稀释，工艺设备复杂，占地大。化学沉淀法，在酚醛废水中加入甲醛和尿素，使之与部分有害物质混合反应生成沉淀废渣后，废水排放，废渣形成新的污染源，也有利用强氧化剂如高锰酸钾等来降解废水中的有机物，其成本过于昂贵。
吸附法应用较为普遍，如用大孔树脂吸附，活性炭吸附，还有采用磺化煤或粉煤灰的吸附法，但吸附法需再生处理或更换，过程较复杂，处理费用较高。
而离心萃取法，需要经过油相制备，萃取，静置分离，油相反萃等步骤，工艺流程较长，处理效果一般。
总之在现有的处理酚醛树脂废水的技术中，尚没有工艺简单，操作方便，综合利用并达到环保及经济效益俱佳的处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业酚醛废水的利用方法，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，它是将酚醛废水直接用以混凝土减水剂的生产中，即节约了废水处理的成本，又使废水中的有害物质苯酚，甲醛作为原料参与了反应，实现了酚醛树脂废水零排放，是一种即经济又环保的酚醛废水的处理方法。
为实现上述目的，本发明是这样实现的。
一种工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：它将酚醛废水直接用于生产萘系减水剂。
所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的萘系减水剂即萘磺酸甲醛缩合物，该萘磺酸盐甲醛缩合物是由萘，甲醛，浓硫酸等在一定的条件下制备而成;具体步骤是：
A)在反应釜中，投入工业萘，加热融化，然后升温到130℃-150℃之间加入浓硫酸，工业萘与硫酸分子比在1.2-1.6之间;加完硫酸在140℃-170℃之间进行磺化反应时间为2-5小时，控制最终的酸度为30%-33%;
B)磺化反应结束后，降温到120℃-130℃，加入酚醛废水，进行水解，时间为30分钟;
C)将反应温度降到90℃左右，在2-3小时内滴加37%甲醛，加完甲醛在90℃-105℃之间反应5-8小时，缩合反应后期反应物料变稠，再加入少量酚醛废水，继续反应至缩合反应结束，冷却至60℃以下;
D)用液碱中和至PH=8-9，密度为1.20-1.30g/L，即为产品。
所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的步骤D中，用30%的氢氧化钠溶液中和至PH=8-9。
所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的酚醛废水中含有约5%-6%的苯酚。
所述的工业酚醛废水的利用方法，其特征在于：所述的方法可用于多环芳烃如蒽为原料的减水剂生产中。
理论上，单环，双环和多环芳烃经磺化，与甲醛缩合都可以制备成高效减水剂，它们都是焦化产品。苯是一环，萘是二环，蒽和菲是三环，用蒽油生产高效减水剂的工艺与萘系基本相似，但反应条件有所变化，蒽与硫酸的分子比为1：2为宜，反应温度大于100℃，太高不利于下一步缩和反应，反应时间为2小时，β1蒽磺酸与甲醛缩合反应之前，需将磺化反应物用水稀释至30%，因缩合反应需在稀硫酸介质中进行，甲醛的用量为1:0.6-1:1分子比，反应温度在90℃-110℃温度越高反应越快，会因放热反应而爆聚，反应时间越长，聚合度越高，一般控制在2-3小时。缩合反应结束后，反应物冷却到室温用液碱中和到PH=7-9，即为产品。
本发明步骤A中工业萘与硫酸分子比在1.2-1.6之间。在这个比例之外，若低了，则磺化不完全;若高了，则产物中和后，生成较多的硫酸钠，冬天宜沉淀，堵塞管道，不利操作。
本发明的步骤B中，若以水作为水解剂时，需补加硫酸，使总酸度在30%左右，因本发明的原料酚醛废水的酸度在1%左右，所以不必补酸，就可满足缩合反应对酸值的要求。
