一种处理高浓度吡啶水溶液的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其流程包括如下步骤：１．１）、高浓度吡啶水溶液经连续恒沸蒸馏，塔顶得到吡啶－水恒沸物，塔底残液几乎不含水，接近纯吡啶，可循环使用；１．２）、在常温下将粗吡啶用生物柴油作萃取溶剂分级萃取１～１０次或逆流连续萃取，溶剂与废水的体积比为５∶１～１∶１０，ｐＨ值为４～１０，每次萃取时间为３～３０ｍｉｎ，萃取后静置５～１５ｍｉｎ后分离；含吡啶及生物柴油的萃取相经减压蒸馏分别回收吡啶以及生物柴油，回收的生物柴油仍作为萃取剂循环使用，回收的萃取溶剂的性能指标基本恢复到萃取前的水平。本发明专利技术有益的效果是：工艺操作简单、处理效果好，有明显的环境、经济和社会效益，具有极其重要的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理领域，主要是一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺。
技术介绍
吡啶是极其重要的制药、化工原料，又是良好的有机溶剂和有机合成催化剂。在农药、医药的生产过程中，要产生含吡啶10～20％的高浓度废水。吡啶有毒，是一种具有强烈恶臭气味的杂环化合物，显著但不是很强的碱性，易溶于水，在环境中不易被生物降解。吡啶-水构成恒沸体系，其恒沸组成为吡啶∶水＝57.0∶43.0(质量分数)，这给吡啶-水体系的分离带来很大困难。处理高浓度吡啶废水，回收部分吡啶，既可实现资源的循环利用，提高经济效益，又可降低吡啶的浓度，减少对环境的污染，改善废水的可生化性。目前，有采用恒沸精馏法、加盐分相技术和溶剂萃取法回收吡啶的报道。恒沸精馏技术是先蒸除吡啶-水恒沸物，得到粗吡啶，再以甲苯、苯为脱水剂，形成甲苯-水、苯-水的共沸组成，脱除粗吡啶中的水。回收的吡啶含量≥99.5％，含水分≤0.1％。但该法采用了具有一定毒性的甲苯、苯为脱水剂，使得其应用受到限制。有文献报道以氟化钾水溶液为盐析剂的加盐分相技术分离吡啶-水，有机相中吡啶纯度为92.6％，纯度不高。采用溶剂萃取法的报道不多，在文献中仅提及该法，但未给出萃取剂的种类。而溶剂萃取法的关键是萃取溶剂的选择，既要对溶质有较大的溶解度，又要在水中几乎不溶，否则会造成溶剂损失，对水产生二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术方案的不足，而提供一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，采用经济有效、环境友好的处理高浓度吡啶水溶液的溶剂，用此溶剂处理后的水经生化处理，即可达到国家排放标准。而且，该溶剂应能回收、再生后重复使用，并可从溶液中回收有用的吡啶。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案这种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其流程包括如下步骤1.1)、高浓度吡啶水溶液经连续恒沸蒸馏，塔顶得到吡啶-水恒沸物(记作粗吡啶)，塔底残液几乎不含水，接近纯吡啶，可循环使用；1.2)、在常温下将粗吡啶用生物柴油作萃取溶剂分级萃取1～10次或逆流连续萃取，溶剂与废水的体积比为5∶1～1∶10，pH值为4～10，每次萃取时间为3～30min，萃取后静置5～15min后分离；1.3)、含吡啶及生物柴油的萃取相经减压蒸馏分别回收吡啶以及生物柴油，回收的生物柴油仍作为萃取剂循环使用，回收的萃取溶剂的性能指标基本恢复到萃取前的水平。在本专利技术中当吡啶浓度大于吡啶-水的共沸组成57％时，处理步骤按1.1，1.2，1.3顺序进行；当吡啶浓度小于吡啶-水的共沸组成57％时，省去步骤1.1，直接从萃取步骤1.2开始进行。在本专利技术的技术方案中，所述的萃取溶剂为含脂肪酸甲酯的生物柴油。生物柴油常压时沸程高于350℃，而吡啶的常压沸点为115℃左右，采用减压蒸馏，即可将吡啶与生物柴油分离，且分离较彻底。萃取时，废水的PH值对萃取效果有很大影响，优选的pH值为5.0～7.0，以pH为6.0为最佳；萃取溶剂与废水的体积比为5∶1～1∶10，优选的范围为2∶1～1∶1。本专利技术有益的效果是1、本专利技术采用先蒸馏出吡啶-水恒沸物，再用生物柴油作为萃取溶剂对此恒沸物进行处理，其操作方法简单，条件温和，效果显著。2、本方法所用的萃取剂经蒸馏回收后可重复使用，回收方法经济简单，而使用效果基本不变，从而大大节约了废水处理的成本。同时，由于水和生物柴油的相互溶解度极低，常温下生物柴油在水中的溶解度仅为0.002％，使得处理后水中的生物柴油含量很小，且生物柴油又具有可生物降解的特点，这是其他萃取剂无法比拟的。3、采用本专利技术的工艺，可进一步提取回收溶液中有用的吡啶。因此，本专利技术的技术方案处理效果好，运行费用低，具有明显的环境效益和社会效益，有重要的应用价值。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1吡啶溶液为某厂实际物料，浓度～88％(wt％)，pH～8.2。首先，共沸精馏88％吡啶溶液。精馏分离采用内径为22mm的玻璃柱，内装高效不锈钢三角丝填料，填料高度为0.8m。塔釜用500ml三口烧瓶，外用电热恒温夹套加热。釜液经加热汽化后，在塔顶形成汽相温度为94℃的恒沸物，冷凝，部分回流至塔，回流比为3，另一部分出料，即得到回收的粗吡啶。当汽相温度再上升后，收集过渡馏分，直到汽相温度达到100℃，共沸精馏结束，冷却，釜中残液已几乎为纯吡啶，可直接送去使用。其次，生物柴油萃取粗吡啶。萃取分离采用内径为22mm的玻璃柱，内装拉西环填料，填料高度为1.5m，在3根萃取柱内逆流连续萃取。操作条件室温、生物柴油与溶液的相比(体积)为2∶1。出水的溶液浓度＜1.09％(wt％)。实施例2吡啶溶液为自来水配制，浓度～30％(wt％)，pH～7.4。取吡啶溶液100ml，加入生物柴油100ml，室温下搅拌30min，静置5～10min后取出水相；再用生物柴油等体积进行萃取，如上，共进行6级萃取。出水的溶液浓度＜1.0％(wt％)。实施例3吡啶溶液为自来水配制，浓度～16％(wt％)，pH～7.2。取吡啶溶液150ml，加入生物柴油15ml，室温下搅拌30min，静置10min后取出水相；再用0.1倍于水相体积的生物柴油进行萃取，如上，共进行6级萃取。出水的溶液浓度＜10.2％(wt％)。实施例4吡啶溶液为自来水配制，浓度～16％(wt％)，pH～7.2。取吡啶溶液32ml，加入生物柴油160ml，室温下搅拌30min，静置10min后取出水相；再用5倍于水相体积的生物柴油进行萃取，如上，共进行3级萃取。出水的溶液浓度＜0.4％(wt％)。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。权利要求1.一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征在于该工艺流程包括如下步骤1.1)、高浓度吡啶水溶液经连续恒沸蒸馏，塔顶得到吡啶-水恒沸物，即粗吡啶，塔底残液几乎不含水，接近纯吡啶，可循环使用；1.2)、在常温下将粗吡啶用生物柴油作萃取溶剂分级萃取1～10次或逆流连续萃取，溶剂与废水的体积比为5∶1～1∶10，pH值为4～10，每次萃取时间为3～30min，萃取后静置5～15min后分离；1.3)、含吡啶及生物柴油的萃取相经减压蒸馏分别回收吡啶以及生物柴油，回收的生物柴油仍作为萃取剂循环使用。2.根据权利要求1所述的处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征是当吡啶浓度大于吡啶-水的共沸组成57％时，处理步骤按1.1，1.2，1.3顺序进行；当吡啶浓度小于吡啶-水的共沸组成57％时，省去步骤1.1，直接从萃取步骤1.2开始进行。3.根据权利要求1所述的处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征是萃取时的萃取溶剂与废水的体积比为2∶1～1∶1。4.根据权利要求2或3所述的处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征是所述的萃取溶剂为含脂肪酸甲酯的生物柴油。5.根据权利要求1所述的处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征是萃取时的pH值为5.0～7.0。6.根据权利要求5所述的处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征是萃取时的pH值为6.0。全文摘要本专利技术涉及一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其流程包括如下步骤1.1)、高浓度吡啶水溶液经连续恒沸蒸馏，塔顶得到吡啶－水恒沸物，塔底残液几乎不含水，接近纯吡啶，可循环使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理高浓度吡啶水溶液的新工艺，其特征在于：该工艺流程包括如下步骤：１．１）、高浓度吡啶水溶液经连续恒沸蒸馏，塔顶得到吡啶－水恒沸物，即粗吡啶，塔底残液几乎不含水，接近纯吡啶，可循环使用；１．２）、在常温下将粗吡啶用生物柴油作萃取溶剂分级萃取１～１０次或逆流连续萃取，溶剂与废水的体积比为５∶１～１∶１０，ｐＨ值为４～１０，每次萃取时间为３～３０ｍｉｎ，萃取后静置５～１５ｍｉｎ后分离；１．３）、含吡啶及生物柴油的萃取相经减压蒸馏分别回收吡啶以及生物柴油，回收的生物柴油仍作为萃取剂循环使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：计建炳，于凤文，姬登祥，徐之超，俞云良，艾宁，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]