硝基苯是一種重要的有機合成中間體,在醫藥、農藥、染料及香料等生產中具有重要用途。其生產過程是苯在混酸(硝酸和硫酸按一定比例配成)作用下生成粗硝基苯,然后經中和、水洗去除粗硝基苯中的殘留酸和會給后續生產造成危害的副產物硝基酚類,使硝基酚含量低于規定值(≤10×10-),以獲得合格的硝基苯。
1、硝基苯的洗滌工藝
目前苯硝化生產硝基苯可分為等溫硝化和絕熱硝化2種,國內普遍采用的是等溫連續硝化。硝化所得粗硝基苯的洗滌工藝目前國內有2種:
一是多釜串聯中和、水洗(見圖1),該流程先堿洗,再進行兩級水洗,洗滌后硝基苯和水的分離可采用靜置分離或動態分離;
二是多級串聯離心萃取機洗滌(見圖2),該工藝連續化操作,分離效果強,自動化程度高。
圖1:多釜串聯逆流洗滌流程
2、多釜串聯中和、水洗的工藝缺陷
釜串聯設備存在著臺數多、占地面積大、堿水耗量大、能耗高、廢水排放量大、工藝控制困難、工人勞動條件差等缺點
據某廠新建的30kt/a硝化裝置采用的是兩級鍋式(串聯)水洗,這樣就使生產過程中軟水的消耗量增加,相應的廢水排放量也大大增加,給生化處理裝置增加了壓力。另外,因釜式攪拌反應器存在著攪拌不均的現象,故中和過程中酸的去除也不徹底,生產出的粗硝基苯中仍夾雜有少量的“游離酸”,使得管線在使用一段時間后因腐蝕而泄漏,從而多次造成崗位停車。
3、多級串聯離心萃取機洗滌的優勢
結構緊湊、混合強度高效果好、功耗底、性能穩定后期無維修點。
天一萃取合作伙伴某磷肥廠硝化系統設計的中和水洗設備采購離心萃取工藝,主機設備采用兩級串聯CWL-350離心萃取機,所用工藝為等溫連續硝化,設計能力50kt/a后期運行情況良好:
1、離心萃取洗滌裝置對硝基苯的洗滌效果好,耗堿、耗水量小,操作簡便。
2、可使洗滌廢水pH為7~8,硝基苯中酚含量小于3.0×10-,產品質量指標優異。
3、離心萃取洗滌裝置全封閉設計,裝置無泄漏,改善了勞動環境。
4、離心萃取洗滌裝置的廢水排放量遠低于多釜串聯洗滌裝置,緩解了對生化廢水處理裝置的壓力。
5、離心萃取裝置與傳統的機械式混合多釜串聯洗滌裝置相比,降低耗堿13%,節電30%,節水38%。