甲硫醇鈉是一種重要的有機中間體化合物,可用于生產(chǎn)多種農(nóng)藥如滅多威、涕滅威等以及飼料添加劑蛋氨酸等產(chǎn)品。它的生產(chǎn)工藝多采用硫氫化鈉和硫酸二甲酯(或氯甲烷)反應(yīng),生成甲硫醇?xì)怏w,然后用液堿吸收成20%甲硫醇鈉溶液,在生產(chǎn)過程中會不可避免地產(chǎn)生惡臭、有毒污染物:含硫氫化鈉的廢水和少量易揮發(fā)的副產(chǎn)品甲硫醚。幾年來,國內(nèi)不少甲硫醇鈉生產(chǎn)企業(yè)由于不注意以上污染物的治理或者找不到合適的處理方案,導(dǎo)致了對周圍環(huán)境的污染而最終停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn),一定程度上影響了該產(chǎn)品的市場供應(yīng)。因此治理甲硫醇鈉生產(chǎn)中的污染問題是保證該產(chǎn)品能否正常生產(chǎn),滿足市場需求的關(guān)鍵。

筆者通過查閱文獻(xiàn)資料和試驗,對以上污染物有了確定的治理方案。由于副產(chǎn)品甲硫醚相對數(shù)量較少,建議使用焚燒的方法進(jìn)行處理,或用雙氧水氧化成低毒無氣味的二甲基亞砜。而對產(chǎn)生數(shù)量較多的廢水可采取氯氧化方法進(jìn)行甲硫醇鈉生產(chǎn)中廢水的處理,處理后不僅消除了廢水污染,而且可回收有價值的硫氫化鈉和芒硝。

1原理部分-甲硫醇鈉生產(chǎn)中廢水處理方法

由于甲硫醇鈉生產(chǎn)普遍使價格較便宜的硫氫化鈉過量(大約過量20%～30%),以便硫酸二甲酯徹底轉(zhuǎn)化,所以反應(yīng)結(jié)束生成的廢水中含有相當(dāng)數(shù)量的硫氫化鈉和副產(chǎn)品芒硝以及未轉(zhuǎn)化的甲基硫酸鈉,廢水的惡臭正是來源于其中的硫氫化鈉。如果該廢水直接排放,勢必造成環(huán)境污染,并且造成未反應(yīng)原料硫氫化鈉的浪費和有價值的副產(chǎn)品芒硝遺失。對廢水的氯氧化處理和硫氫化鈉、芒硝的回收依據(jù)如下。

(1)硫氫化鈉的回收:

(1)硫氫化鈉的回收:

NaHS+H2SO4-H2S+Na2SO4

H2S+NaOH-NaHS+H2O

(2)硫氫化鈉的氯氧化:

NaHS+H2O+Cl2-Na2SO4+H2SO4+HCl

H2SO4+NaOH-Na2SO4+H2O

HCl+NaOH-NaCl+H2O

(3)甲基硫酸鈉的氯氧化:

CH3OSO3Na+Cl2+H2O-CO2+Na2SO4 +HCl

2 實驗部分-甲硫醇鈉生產(chǎn)中廢水處理方法

2.1 儀器與原料

儀器:1000mL四口燒瓶,電加熱套,電動攪拌器,氯氣鋼瓶,洗氣瓶(三只),恒壓滴液漏斗,玻璃冷 凝器等。

原料:甲硫醇鈉原廢水(黑褐色,有惡臭,強堿性),50%硫酸,30%工業(yè)燒堿等。

2.2 實驗步驟

2.2.1 硫氫化鈉的回收 1000mL四口燒瓶安裝電動攪拌器,恒壓滴液漏斗,回流冷凝器,溫度計:回流冷凝器出口與三個洗氣瓶串聯(lián),第一個洗氣瓶作緩沖瓶,第二、三個洗氣瓶分別作一、二級硫化氫吸收瓶,向兩級吸收瓶中分別加入30%的燒堿100g,向四口燒瓶中加入原廢水800mL。攪拌下加熱至70～80℃,向其中慢慢滴加50%硫酸,直至無氣體產(chǎn)生且廢水呈酸性,生成 的硫化氫氣體進(jìn)入一、二級吸收瓶被液堿吸收,其中一級吸收瓶為硫化氫飽和,生成35%左右的硫氫化鈉(可用做原料套用),二級吸收瓶為含硫化鈉的堿液,可作下一批一級吸收液堿。

2.2.2 廢水的氯氧化 將以上裝置一級吸收瓶中的吸收液換成20%液堿,用來吸收產(chǎn)生的氯化氫(二級吸收瓶可撤去),恒壓滴液漏斗換成氯氣導(dǎo)入管,攪拌下維持溫度70～80℃慢慢通入氯氣,直至廢水取樣對硫酸銅溶液無反應(yīng)(如果出現(xiàn)黑色沉淀,說明氯氧化不徹底,應(yīng)繼續(xù)通氯氣)。 通氯氣完畢,向其中滴加30%液堿,直至廢水呈現(xiàn)中性。 處理后的廢水已無臭味,其中的主要成分為硫酸鈉和少量的氯化鈉。

2.2.3 芒硝的回收 將處理后的廢水加熱沸騰,使水分蒸發(fā),直至析出較多的硫酸鈉結(jié)晶,冷卻室溫,將析出的芒硝結(jié)晶過濾回收,母液集中處理。

3 結(jié)果與討論-甲硫醇鈉生產(chǎn)中廢水處理方法

3.1 硫氫化鈉回收注意事項

(1)滴加硫酸時的溫度不宜太低,否則硫化氫發(fā)生效果不好,比較適宜的溫度范圍50～100℃,尤以70～80℃為佳。

(2)硫化氫吸收瓶要以冷水冷卻,維持30～40℃。

(3)硫化氫的回收要盡可能徹底,因為硫氫化鈉的過多存在,要耗用過多的氯氣,不僅可導(dǎo)致處理費用上升,更主要的是由于產(chǎn)生較多的氯化氫,在下一步要生成較多的氯化鈉,而氯化鈉要影響芒硝質(zhì)量。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3.2 氯氧化注意事項

(1)氯氧化溫度不宜太低,否則氧化效果不好,比較適宜的溫度范圍60～90℃,尤以70～80℃為佳。

(2)氯氧化結(jié)束后,處理后的廢水可能會有磚紅色絮狀沉淀,這是由于原廢水中鐵離子所致,可將廢水進(jìn)行過濾或做沉降處理。

4 結(jié)論-甲硫醇鈉生產(chǎn)中廢水處理方法

氯氧化處理甲硫醇鈉生產(chǎn)中的廢水,不僅能夠達(dá)到除臭、消毒、改善環(huán)境的目的,而且能夠回收部分硫氫化鈉和芒硝,降低了甲硫醇鈉生產(chǎn)成本,具有運行費用較低的特點,因此對目前甲硫醇鈉生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理有一定的參考意義。