本發(fā)明涉及廢水治理技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置及方法。

背景技術(shù)：

間苯二胺(m-phenylenediamine，簡稱mpd)是一種有毒化學(xué)品，刺激眼睛和皮膚。該物質(zhì)可通過吸入其蒸氣，經(jīng)皮膚和食入吸收到體內(nèi)，反復(fù)或長期接觸可能引起皮膚過敏，可能對腎和血液有影響，導(dǎo)致腎衰竭和形成正鐵血紅蛋白。間苯二胺廣泛應(yīng)用于制造分散染料、活性染料和直接染料和水泥促凝劑。在生產(chǎn)間苯二胺的同時會產(chǎn)生出含有大量間苯二胺的廢酸，現(xiàn)階段對于這種廢酸缺乏高效、經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化治理工藝，嚴(yán)重制約了化工企業(yè)的發(fā)展，對于環(huán)境保護(hù)也有著極大的危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置及方法，解決了生產(chǎn)間苯二胺而產(chǎn)生的高酸高cod廢水中間苯二胺和硫酸的分離回收問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括一擴(kuò)散滲析膜裝置，所述擴(kuò)散滲析膜裝置上分別設(shè)有廢酸入口、進(jìn)水口、再生酸出口和殘液出口；所述擴(kuò)散滲析膜裝置中設(shè)有用于隔開擴(kuò)散室和滲析室的陰離子交換膜；所述陰離子交換膜是通過將作為基體的聚合物浸入膜液中，在所述基體表面聚合形成致密的基膜，再將所述基膜浸入胺化液中經(jīng)胺化反應(yīng)得到的。

進(jìn)一步的，所述聚合物選自聚苯醚或聚砜。

進(jìn)一步的，所述膜液包括摩爾比為0.5:100-1:100的反應(yīng)物和引發(fā)劑，所述反應(yīng)物包括摩爾比為5:1-10:1的單體和交聯(lián)劑。

進(jìn)一步的，所述單體為苯乙烯，所述交聯(lián)劑為二乙烯苯，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈。

進(jìn)一步的，在所述胺化反應(yīng)中，所述胺化液為溶液百分比濃度為5％-20％的三甲胺溶液，胺化溫度為20℃-50℃，胺化時間為10h-56h。

進(jìn)一步的，所述再生酸出口和所述殘液出口處于同一水平高度。

一種膜分離廢酸中間苯二胺的方法，基于上述的任意一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括以下步驟：

步驟一：將生產(chǎn)間苯二胺產(chǎn)生的廢酸進(jìn)行過濾處理；

步驟二：取相同體積的過濾后的廢酸和水分別從所述廢酸入口和所述進(jìn)水口注入所述裝置中；

步驟三：靜置1小時-4小時，使所述裝置中的溶液達(dá)到平衡；

步驟四：經(jīng)擴(kuò)散滲析后，從所述再生酸出口和所述殘液出口中分別得到回收酸和含有間苯二胺的殘液。

進(jìn)一步的，所述步驟二中，所述廢酸和水的流速均為5ml/min-20ml/min。

本發(fā)明的突出效果為：本發(fā)明的一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置及方法，用于處理生產(chǎn)間苯二胺而產(chǎn)生的高酸高cod廢水，通過過濾預(yù)處理后，以一定流速將廢水與自來水同時通過裝填有擴(kuò)散滲析膜的實驗裝置，通過陰離子交換膜將帶有正電荷的物質(zhì)截流，可將廢水有效分離成殘液和回收酸，使間苯二胺與硫酸有效分離，為廢水后續(xù)深度達(dá)標(biāo)處理或酸回收提供了保障，分離出的硫酸可資源化回收，在治理廢水的同時，實現(xiàn)廢物資源化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1-2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：擴(kuò)散滲析膜裝置1；廢酸入口2；進(jìn)水口3；再生酸出口4；殘液出口5；陰離子交換膜6。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例1

如圖1所示，本實施例的一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括擴(kuò)散滲析膜裝置1，擴(kuò)散滲析膜裝置1上分別設(shè)有廢酸入口2、進(jìn)水口3、再生酸出口4和殘液出口5；再生酸出口4和殘液出口5處于同一水平高度。

擴(kuò)散滲析膜裝置1中設(shè)有用于隔開擴(kuò)散室和滲析室的陰離子交換膜6；陰離子交換膜6是通過將作為基體的聚合物浸入膜液中，在基體表面聚合形成致密的基膜，再將基膜浸入胺化液中經(jīng)胺化反應(yīng)得到的。

其中，聚合物選自聚苯醚或聚砜。

膜液包括摩爾比為0.5:100的反應(yīng)物和引發(fā)劑，反應(yīng)物包括摩爾比為10:1的單體和交聯(lián)劑。單體為苯乙烯，交聯(lián)劑為二乙烯苯，引發(fā)劑為過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈。

在胺化反應(yīng)中，所述胺化液為溶液百分比濃度為5％的三甲胺溶液，胺化溫度為20℃，胺化時間為56h。

實施例2

如圖1所示，本實施例的一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括擴(kuò)散滲析膜裝置1，擴(kuò)散滲析膜裝置1上分別設(shè)有廢酸入口2、進(jìn)水口3、再生酸出口4和殘液出口5；再生酸出口4和殘液出口5處于同一水平高度。

擴(kuò)散滲析膜裝置1中設(shè)有用于隔開擴(kuò)散室和滲析室的陰離子交換膜6；陰離子交換膜6是通過將作為基體的聚合物浸入膜液中，在基體表面聚合形成致密的基膜，再將基膜浸入胺化液中經(jīng)胺化反應(yīng)得到的。

其中，聚合物選自聚苯醚或聚砜。

膜液包括摩爾比為1:100的反應(yīng)物和引發(fā)劑，反應(yīng)物包括摩爾比為5:1的單體和交聯(lián)劑。單體為苯乙烯，交聯(lián)劑為二乙烯苯，引發(fā)劑為過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈。

在胺化反應(yīng)中，所述胺化液為溶液百分比濃度為20％的三甲胺溶液，胺化溫度為50℃，胺化時間為10h。

實施例3：

本實施例的一種膜分離廢酸中間苯二胺的方法，基于實施例1的一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括以下步驟：

步驟一：將某染料企業(yè)生產(chǎn)間苯二胺產(chǎn)生的廢酸(以碳酸鈣計酸度為603202.6ppm，間苯二胺含量為35006.9ppm)進(jìn)行過濾處理，用以去除干凈其中的懸浮物及膠體；

步驟二：取相同體積的過濾后的廢酸和水分別從廢酸入口和進(jìn)水口注入裝置中，廢酸和水的流速分別為18ml/min和20ml/min；

步驟三：靜置1小時，使裝置中的溶液達(dá)到平衡；

步驟四：經(jīng)擴(kuò)散滲析后,從再生酸出口和殘液出口中分別得到回收酸和含有間苯二胺的殘液。

取回收酸與殘液進(jìn)行測定，實驗數(shù)據(jù)見表1，由此可見，本實施例的處理方法有效地將間苯二胺與硫酸進(jìn)行了分離，殘液可進(jìn)行萃取回收間苯二胺，回收酸可作為工廠回用。

表1

實施例4：

本實施例的一種膜分離廢酸中間苯二胺的方法，基于實施例2的一種膜分離廢酸中間苯二胺的裝置，包括以下步驟：

步驟一：將某染料企業(yè)生產(chǎn)間苯二胺產(chǎn)生的廢酸(以碳酸鈣計酸度為301205ppm，間苯二胺含量為38945ppm)進(jìn)行過濾處理，用以去除干凈其中的懸浮物及膠體；

步驟二：取相同體積的過濾后的廢酸和水分別從廢酸入口和進(jìn)水口注入裝置中，廢酸和水的流速分別為11ml/min和10ml/min；

步驟三：靜置4小時，使裝置中的溶液達(dá)到平衡；

步驟四：經(jīng)擴(kuò)散滲析后,從再生酸出口和殘液出口中分別得到回收酸和含有間苯二胺的殘液。

取回收酸與殘液進(jìn)行測定，實驗數(shù)據(jù)見表2，由此可見，本實施例的處理方法有效地將間苯二胺與硫酸進(jìn)行了分離，殘液可進(jìn)行萃取回收間苯二胺，回收酸可作為工廠回用。

表2

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。