2-乙基蒽醌是一種非常重要的精細化工產(chǎn)品，主要用作過氧化氫生產(chǎn)過程中的工質(zhì)。同時也廣泛應用于染料工業(yè)、光固化樹脂和光敏聚合。

由苯酐、乙苯和三氯化鋁制備2-乙基蒽醌是國內(nèi)外常用的生產(chǎn)工藝。主要包括鄰苯二甲酸酐和乙苯在三氯化鋁的作用下進行傅-克?；磻?-乙基苯甲?；郊姿徜X復鹽；然后用酸性水溶液水解得到2-(4 & # 39；-乙基苯甲?；?苯甲酸(簡稱“be酸”)。在20%發(fā)煙硫酸的作用下，鈹酸發(fā)生閉環(huán)反應生成2-乙基蒽醌。在工業(yè)生產(chǎn)中，2-乙基蒽醌易溶于濃硫酸(發(fā)煙硫酸)，但不溶于稀硫酸，并且引入相對大量的工藝水來稀釋上述BE酸閉環(huán)溶液，使得2-乙基蒽醌從硫酸溶液中沉淀出來(酸沉淀過程)。然后用甲苯將蒽醌溶解在酸溶液中，用堿和水洗滌分層的甲苯層，除去有機磺酸鹽等雜質(zhì)，用甲苯蒸僧回收，粗品精制得到成品2-乙基蒽醌。

2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中的三個反應式如圖1所示。

在2-乙基蒽醌的工業(yè)生產(chǎn)中，主要污染源來自閉環(huán)反應液的酸沉過程。酸沉過程中產(chǎn)生的酸性廢水具有廢水量大、污染特性高等特點，是蒽醌生產(chǎn)行業(yè)的環(huán)保難點。

經(jīng)過對2-乙基蒽醌生產(chǎn)工藝的認真分析，確定了酸性廢水綜合治理的研究方案:

①從源頭入手，優(yōu)化BE酸溶閉路酸沉工藝，降低酸性廢水的污染特性和處理難度；

②用中和法從酸性廢水中回收硫酸；

③中和反應后的中性水，經(jīng)過芬頓氧化和生化處理后，達到國家污水處理標準，達到排放標準。

研究過程如下

1.改善酸性廢水污染特性的研究

以實驗室2-乙基蒽醌合成實驗中的酸性廢水為研究參照對象。其特征數(shù)據(jù)為:外觀:深紅棕色液體，約含2% & # 12316；3%的固體懸浮渣(主要是炭化物、結(jié)焦物等。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的)；硫酸含量:-40%；COD值:~ 30000 mg/l

從以上數(shù)據(jù)可以看出，酸性廢水具有很強的污染特性；很難用通常的方式直接處理。對此，我們首先研究了降低酸性沉淀廢水的污染特性。

1.1改變BE酸和發(fā)煙硫酸的溶解和混合方式

在閉環(huán)反應之前，BE酸需要用發(fā)煙硫酸溶解。由于脫氯過程中得到的液體BE酸的溫度通常在140℃左右，且液體BE酸具有很強的粘度特性，當其與發(fā)煙硫酸混合時，容易造成混合不均勻，導致局部溫度超高，BE酸濃度高，從而導致碳化和結(jié)焦反應，導致溶液質(zhì)量下降。

經(jīng)過大量的實驗研究，我們確定了be酸溶解的優(yōu)化方式，即采用有利于傳質(zhì)和傳熱的特殊混合方式，大大提高了be酸的溶解效率，減少了BE酸在溶解過程中的碳化和結(jié)焦。與傳統(tǒng)的攪拌槽溶酸方式相比，新采用的混合溶酸方式使最終酸性廢水的COD降低了30%左右，而酸性廢水中的固體懸浮渣(主要是BE酸的碳化和焦化產(chǎn)物)降低了20%左右。

1.2改變閉環(huán)反應溶液的酸沉方式

傳統(tǒng)工藝是將閉環(huán)反應后的閉環(huán)反應液引入裝有工藝水的攪拌槽中進行酸析。由于閉路溶液中含有大量的硫酸和三氧化硫，三氧化硫水合生成的硫酸和濃硫酸的快速稀釋是一個瞬時極強的熱過程(據(jù)實驗室測定，閉路溶液酸沉過程中的放熱量為600kJ/kg閉路溶液)。

根據(jù)傳統(tǒng)的攪拌槽酸沉工藝，將閉環(huán)液體間歇地滴入充滿工藝水的酸沉反應器中。由于這種釜式酸沉工藝混合效果差，三氧化硫的水化熱及濃硫酸的稀釋熱不能及時排除，造成局部過熱和副反應嚴重，在酸沉液中可觀察到帶狀焦油狀粘稠液體的形成。

根據(jù)對實驗結(jié)果的分析，如果能大大提高酸沉過程中的傳質(zhì)和傳熱效率，就能提高酸沉質(zhì)量，消除焦油的形成。我們采用了類似于BE酸溶解的優(yōu)化混合方式，取得了顯著的效果。首先，完全消除了酸沉淀溶液中的帶狀焦油。其次，酸性廢水水質(zhì)明顯改善，其COD值下降到5000-6000mg/L(下降80%左右)，酸性廢水中的固體懸浮渣也下降了30%。

2.酸性廢水綜合治理研究

由于對酸性廢水固有污染特性的研究，在閉路液體酸溶酸沉過程中采用了強化傳質(zhì)和傳熱的新技術(shù)，改善了酸性廢水的污染特性，使酸性廢水采用簡單有效的綜合處理方法成為可能。

2.1過濾除去酸性廢水中極少量的固體懸浮渣。

為了保證酸性廢水的綜合利用質(zhì)量，首先要過濾掉酸性廢水中極少量的固體懸浮渣，其總量約為酸性廢水的0.5% & # 12316；1%(濕重)。

過濾得到的濾渣中含有少量硫酸，可通過石灰攪拌中和生成不溶性鈣鹽，然后送固體廢物進行無害化填埋處理。

2.2酸性廢水的中和

在實驗室的三口反應瓶中加入一定量的酸性廢水；然后用等當量堿液進行中和反應，得到含鹽廢水。中和反應的硫酸鹽用壓濾法回收，綜合利用。所得壓濾水外觀為茶黃色，COD值為3000mg/L，送至污水處理裝置。

2.3芬頓法廢水處理及處理水閉路循環(huán)

中和反應后的壓濾水用芬頓法處理，氧化分解其中的有機污染物；然后經(jīng)過生化處理，處理后的水可以達到國家一級排放標準，較好地解決了2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中酸性廢水的處理問題。

3.結(jié)論

2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水具有量大、污染性強的特點，難以用常規(guī)方法處理。環(huán)保達標一直是困擾行業(yè)內(nèi)所有生產(chǎn)企業(yè)的難題。

本研究對2-乙基蒽醌生產(chǎn)過程中的BE酸溶解和閉路酸沉淀過程進行了優(yōu)化，強化了這兩個過程的傳質(zhì)和傳熱特性，大大抑制了焦油、焦炭和焦炭的生成，改善了酸性廢水的污染特性，增強了酸性廢水的可處理性。

結(jié)合酸性廢水的酸堿中和綜合治理方案和廢水的Fenton氧化生化處理方法，處理后的廢水可達到國家一級排放標準，為2-乙基蒽醌生產(chǎn)行業(yè)酸性廢水的綜合治理探索了一條新途徑。(來源:廣西田東盛達化工科技有限公司)

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