D-对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，具体公开了一种D

【技术实现步骤摘要】
D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法及装置。

技术介绍

[0002]D
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对羟基苯甘氨酸是一种重要的医药中间体，化学名为D
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α
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氨基对羟基苯乙酸，又称为D
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p
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HPG，主要用于β
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内酰胺类半合成抗生素的生产，如羟氨苄青霉素（阿莫西林）、头孢羟基苄（欧意）、头孢氨苄(先锋IV)、头孢哌酮、头孢罗奇、头孢羟胺唑、头孢克洛、头孢拉定(先锋Vl)、头孢曲唑、头孢立新等广谱抗生素的合成。这些抗生素在世界范围内的大量生产，进一步带动了中间体D
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对羟基苯甘氨酸的发展。
[0003]D
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对羟基苯甘氨酸的生产工艺有多种，目前，应用较广、产品质量较稳定、收率较高的工艺为乙醛酸一步法，该法以乙醛酸、苯酚、氨基源化合物（如：氨基磺酸、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵等）作用生成DL
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对羟基苯甘氨酸，然后通过拆分或诱导结晶得到D
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对羟基苯甘氨酸，反应方程式如下所示：D
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对羟基苯甘氨酸在生产过程中会产生大量废水，且该废水属于高浓度难处理的有机废水。以乙醛酸一步法（氨基源化合物为氨基磺酸）合成工艺为例，生产废水中的主要检测指标如表1所示，该废水中不仅化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）高、色度大、盐分含量高，而且含有大量的反应副产物及未反应的原料，如：苯酚、邻羟基苯甘氨酸、邻羟基扁桃酸、对羟基苯甘氨酸等难生物降解的化合物。
[0004]目前对D
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对羟基苯甘氨酸生产废水的处理方式主要有以下几种：（1）生化法，该方法主要采用微生物处理废水，效果差、效率低；（2）高级氧化法，例如芬顿氧化法、臭氧氧化等，该方法氧化剂投入量大，运行成本高，加大了后处理难度；（3）直接蒸发法，该法得到的盐品质差，只能作为危废处理，无法回收利用，造成资源的浪费；（4）焚烧法，由于含氮物质太高，脱硝压力大，对焚烧设备腐蚀严重；另外还有溶剂萃取法、树脂吸附法等，因废水中的污染物大部分不再具有回用的经济价值且含量非常高，这种处理方式不仅带来车间安全问题，还会给企业带来巨大的经济负担。因此，急需一种有效的、稳定的、安全的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水处理方法及相应的装置。
[0005]表1 D
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对羟基苯甘氨酸生产废水主要检测指标
。

技术实现思路

[0006]针对现有的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水处理过程存在的上述问题，本专利技术提供一种D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法及装置，旨在解决D
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对羟基苯甘氨酸生产废水处理过程中，能耗高、工艺复杂、车间安全性差、成本高、回收副产品硫酸铵的品质差等问题。
[0007]为达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：第一方面，本专利技术提供一种D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，包括：在催化剂作用和搅拌状态下，组合聚合单体与废水中的有机物进行至少两级连续聚合反应；所述催化剂为硫酸，所述组合聚合单体为甲醛类单体与芳香醛单体的混合物。
[0008]与现有技术相比较，本专利技术的多级连续聚合处理方法至少具有以下有益效果：本专利技术采用聚合法，将D
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对羟基苯甘氨酸生产废水中的邻羟基苯甘氨酸、苯酚、邻羟基扁桃酸等污染物高效聚合，并从体系出分离出来，同时冷凝水指标较低，可并入生化系统处理或进行回用。本专利技术中选择的组合聚合单体，避免了单一组分聚合单体对废水中苯酚、邻/对羟基苯甘氨酸类物质聚合时不能兼顾，分离困难的问题，优选的催化剂硫酸不仅催化效果良好，维持反应体系的酸碱性，且不引入额外的杂质，简化了后续硫酸铵提纯工艺，降低了整个废水处理过程的成本。本方法工艺简单、处理效果稳定，一步聚合能去除90%以上的有机污染物。同时与常用的萃取法相比，本方法不涉及有机溶剂使用和回收问题，车
间安全性好，能耗较低，处理路线较短，提高了废水处理效率，大大节约企业成本。
[0009]在其中一个实施例中，所述甲醛类单体为甲醛、甲醛水溶液或在水中形成甲醛的物质；所述芳香醛单体为苯甲醛、水杨醛、氯代苯甲醛中的任一种。
[0010]在其中一个实施例中，所述在水中形成甲醛的物质包括多聚甲醛。
[0011]专利技术人在设计聚合单体体系的时候发现，如果只使用甲醛类单体进行聚合处理，处理完后废水色度深；如果只使用芳香醛单体进行聚合处理，废水中的有机污染物聚合不彻底，即使延长聚合的停留时间，聚合效果依然不理想。经过大量试验和探索，本专利技术将聚合单体设计为组合聚合单体甲醛类单体和芳香醛单体的混合物，废水中的有机污染物一步聚合去除效率高达90%，经过多级连续聚合，废水中的COD显著下降，总去除率高达95%。此外，甲醛类单体的形式不做限制，可以为甲醛水溶液（福尔马林）、多聚甲醛（在水中能形成甲醛即可）。
[0012]在其中一个实施例中，所述组合聚合单体与所述催化剂的摩尔比为甲醛类单体﹕芳香醛单体﹕催化剂=1﹕（0.1~0.5）﹕（0.5~5），其中，所述甲醛类单体的加入量按照在水中生成的甲醛计；所述甲醛类单体在所述废水中的质量百分含量为5~10
‰
。
[0013]在废水处理试验中，经过多次调节两种聚合单体以及催化剂之间的比例，最终确定了上述组合聚合单体与催化剂的最优摩尔比，可以加快聚合反应进行，高效去除废水中的有机污染物，且不会对铵盐的后处理引入新的杂质，简化后处理工艺，且甲醛类单体、芳香醛单体和催化剂的加入量非常低就可以达到很好的聚合效果。
[0014]在其中一个实施例中，所述连续聚合反应的pH=2~3。
[0015]因废水中含有大量的铵盐，如果在碱性条件下反应，会产生大量刺鼻的氨气，影响聚合反应的效果，故在酸性条件下反应即可，优选地，连续聚合反应的pH=2~3。
[0016]在其中一个实施例中，所述连续聚合反应为三级连续聚合反应；在所述催化剂作用下，所述组合聚合单体与所述废水中的有机物进行第一级聚合反应，所述第一级聚合反应的温度为120℃~135℃；所述第一级聚合反应完毕后，第一级聚合反应出水再依次进行第二级聚合反应和第三级聚合反应，所述第二级聚合反应的温度为140℃~150℃，所述第三级聚合反应的温度为140℃~150℃；所述三级连续聚合反应的停留时间均为20min~120min。
[0017]本连续聚合反应器可设置分为三级，三级聚合反应运行在不同的温度区间，更好地适应了不同聚合阶段反应条件的要求，使聚合过程更为高效彻底。
[0018]在其中一个实施例中，经连续聚合处理后，所述废水中的有机物聚合完全以树脂形式从体系中分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：包括：在催化剂作用和搅拌状态下，组合聚合单体与废水中的有机物进行至少两级连续聚合反应；所述催化剂为硫酸，所述组合聚合单体为甲醛类单体与芳香醛单体的混合物。2.根据权利要求1所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：所述甲醛类单体为甲醛、甲醛水溶液或在水中形成甲醛的物质；所述芳香醛单体为苯甲醛、水杨醛、氯代苯甲醛中的任一种。3.根据权利要求2所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：所述在水中形成甲醛的物质包括多聚甲醛。4.根据权利要求1所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：所述组合聚合单体与所述催化剂的摩尔比为甲醛类单体﹕芳香醛单体﹕催化剂=1﹕（0.1~0.5）﹕（0.5~5），其中，所述甲醛类单体的加入量按照在水中生成的甲醛计；和/或所述甲醛类单体在所述废水中的质量百分含量为5~10
‰
；和/或所述连续聚合反应的pH=2~3。5.根据权利要求1所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：所述连续聚合反应为三级连续聚合反应；在所述催化剂作用下，所述组合聚合单体与所述废水中的有机物进行第一级聚合反应，所述第一级聚合反应的温度为120℃~135℃；所述第一级聚合反应完毕后，第一级聚合反应出水再依次进行第二级聚合反应和第三级聚合反应，所述第二级聚合反应的温度为140℃~150℃，所述第三级聚合反应的温度为140℃~150℃；所述三级连续聚合反应的停留时间均为20min~120min。6.根据权利要求1所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法，其特征在于：经连续聚合处理后，所述废水中的有机物聚合完全以树脂形式从体系中分离出来，进行焚烧处理；所述废水中的铵盐进行蒸发结晶处理，得到硫酸铵盐，做为副产品出售。7.一种D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理装置，其特征在于：权利要求1
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6任一权利要求所述的D
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对羟基苯甘氨酸生产废水多级连续聚合处理方法在所述处理装置中进行，包括：加药缓冲罐，具有进水口、出水口、加药口，用于实现加药以及调配水质；废水储罐，与所述进水口相连通，用于向所述加药缓冲罐通入D
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对羟基苯甘氨酸生产废水；第一聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓飞，陈平，闫志斌，谷奎庆，侯鹏飞，邢佳枫，邢茜，马磊，姚振永，周兰霞，薛龙，岳宗礼，侯佳，王志鹏，任娇，
申请(专利权)人：天俱时工程科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：