本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種電化學(xué)處理硝基芳族化合物的方法，其包括如下步驟：將包含至少一種硝基芳族化合物的含水組合物引入電解槽陽極室中，并且在0.1-10kA/m2的陽極電流密度和4-15V的電解槽電位下進(jìn)行電解。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】從廢水中除去硝基芳族化合物的方法及裝置本專利技術(shù)涉及一種電化學(xué)處理硝基芳族化合物的方法及裝置，尤其是處理堿法廢水(例如來自芳族化合物硝化以形成單硝基芳族化合物、二硝基芳族化合物以及三硝基芳族化合物的方法)的電解方法。包含于工藝廢水中的硝基芳族化合物以及包含于廢水中的任何亞硝酸鹽通過陽極氧化或借助陽極產(chǎn)生的氧化化合物而反應(yīng)或破壞。所述方法尤其使硝 基芳族化合物完全氧化為二氧化碳以及可能的話硝酸鹽。所述方法還可以大規(guī)模在工業(yè)上操作。硝基芳族化合物通常通過相應(yīng)芳族化合物(如苯、甲苯、二甲苯、氯苯)借助也稱為硝化酸的濃硝酸和濃硫酸混合物硝化而制備。這形成包含硝化粗產(chǎn)物的有機(jī)相以及基本包含硫酸、反應(yīng)水以及硝化酸引入的水的水相。所用硝酸通常在硝化中基本消耗掉。在兩相分離之后，取決于硝化工藝技術(shù)，將包含硫酸的水相直接或濃縮之后與新鮮硝酸再次混合并用于硝化。然而，通常需要從整個工藝中連續(xù)或不連續(xù)地排出至少部分硫酸以避免雜質(zhì)，尤其是金屬鹽濃度的增加(例如見DE-C 101 43 800)。來自芳族化合物(如苯、甲苯、二甲苯、氯苯)形成相應(yīng)的硝基芳族化合物的硝化反應(yīng)的粗產(chǎn)物通常包含希望的硝基芳族化合物(如硝基苯(NB)、二硝基苯(DNB)、單硝基甲苯和二硝基甲苯(MNT和DNT)、硝基氯苯(NCB)、硝基二甲苯)以及少量額外具有一個或多個羥基和/或羧基的硝基芳族化合物。如下化合物為不希望的副產(chǎn)物。作為不希望的副產(chǎn)物，例如可形成單硝基苯酚、二硝基苯酚和三硝基苯酚(在下文中也概括為硝基苯酚)，單硝基甲酚、二硝基甲酚和三硝基甲酚(在下文中也概括為硝基甲酚)，單硝基二甲苯酚、二硝基二甲苯酚和三硝基二甲苯酚(在下文中也概括為硝基二甲苯酚)以及單硝基苯甲酸和二硝基苯甲酸(在下文中概括為硝基苯甲酸)。來自硝化的粗產(chǎn)物在進(jìn)一步使用之前須除去不希望的副產(chǎn)物。在水相(包含作為硝化酸的硫酸)被分離之后，副產(chǎn)物通常通過用酸性、堿性和中性洗滌液體多步洗滌有機(jī)相而分離，其中洗滌通常按指示的順序進(jìn)行。堿洗通常使用氫氧化鈉水溶液、碳酸鈉水溶液和/或氨水溶液而進(jìn)行。形成的堿法廢水尤其包含呈其所用堿的水溶性鹽形式的硝基苯酚、硝基甲酚、硝基二甲苯酚和硝基苯甲酸。它們通常以基于堿法廢水為O. 2-2. 5重量％的濃度存在。堿法廢水還包含在硝化中形成的中性硝基分子，尤其是反應(yīng)產(chǎn)物。中性硝基分子可通常以大于IOOOppm的量包含于堿法廢水中。堿法廢水還經(jīng)常包含500-5000ppm的硝酸根、500-5000ppm的亞硝酸根和超過IOOppm的硫酸根。這些離子主要由硝化產(chǎn)生。存在的組分產(chǎn)生l-20g/l的一般化學(xué)需氧量。硝基苯酚、硝基甲酚、硝基二甲苯酚、硝基苯甲酸以及特別是其鹽具有強烈顏色并且可能對環(huán)境有高的毒性。另外，硝基苯酚以及特別是其鹽在較高的濃度或純凈形式下為爆炸性的，并且需要在廢水排放之前從廢水中除去。它們應(yīng)以不對環(huán)境造成危險的方式處置。來自芳族化合物硝化的堿法廢水包含硝化中形成的中性硝基分子，尤其是反應(yīng)產(chǎn)物。由于硝基芳族化合物還可具有生物殺傷性或殺菌性并且因此使得不可能生物凈化廢水，包含硝基芳族化合物的廢水的凈化或后處理為必需的。為了能將廢水送至包括微生物凈化步驟的常規(guī)廢水處理，這也是有用的。文獻(xiàn)中已描述了從工藝廢水(例如來自基于萃取、吸附、氧化或熱解的工藝)中除去硝基苯酚、硝基甲酚、硝基二甲苯酚、硝基苯甲酸和中性硝基芳族化合物的許多方法。“化學(xué)技術(shù)百科全書(Encyclopedia of Chemical Technology) ”，Kirk-Othmer,第四版1996，第17卷，第138頁描述了一種分離硝基苯的萃取方法，其中在相應(yīng)溫度下溶于廢水中的硝基苯通過用苯萃取而除去。溶于水中的苯在廢水最后處理之前通過汽提而除去。EP-A 005 203描述了一種處理包含羥基硝基芳族化合物的廢水的熱方法。此處將包含呈其水溶性鹽形式的羥基硝基芳族化合物的廢水在排除空氣和氧氣下在壓力下加熱至150-500°C的溫度。溶解的硝基芳族化合物和羥基硝基芳族化合物還可在酸介質(zhì)中通過用有機(jī)溶劑萃取而除去(見 Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie,第 4 版，1974,第 17卷,第386頁)ο另外，已知各種從水和廢水中分離有機(jī)硝基化合物，尤其是硝基芳族化合物的方法，其包括化學(xué)或電化學(xué)還原或氧化步驟以及任選另一物理分離方法(例如萃取)。DE-A 197 48 229描述了在碳陰極處將硝基苯酹和硝基間苯二酹電化學(xué)陰極還原為相應(yīng)的胺。EP-A O 808 920描述了在由各種材料構(gòu)成的陰極處電化學(xué)還原硝基苯以及硝基苯酚。通常，陰極還原硝基芳族化合物的已知方法具有的缺點為硝基芳族化合物不能完全除去，或需要分離形成的任意損害環(huán)境的反應(yīng)產(chǎn)物的其他工藝步驟。另外，上述陰極還原方法經(jīng)常受困于陰極區(qū)的嚴(yán)重發(fā)泡，并且因此這些方法在技術(shù)上難以進(jìn)行，尤其是難以較大規(guī)模進(jìn)行。已描述了一系列氧化方法如非電化學(xué)、電化學(xué)或組合方法用于處理硝化廢水或除去硝基芳族化合物。US 6，953，869描述通過了借助濃硝酸在70°C的溫度下氧化而從硝化酸中除去三硝基甲酚和苦味酸。US 4，604，214描述了使用芬頓試劑氧化三硝基甲酚和苦味酸的氧化方法，其中需要過量的氧化劑并且另外不能完全除去硝基芳族化合物。CN-A I 600 697描述了在組合使用UV光、芬頓試劑(H202/Fe(II))和/或PbO2陽極處陽極氧化下而氧化對硝基苯酚。出版物“J.Hazardous Materials”，(第 161 卷，第 2_3 期，2009，第 1017-1023 頁)描述了一種從來自芳族化合物硝化的廢酸中電化學(xué)除去二硝基甲苯和三硝基甲苯的方法，其中硝基芳族化合物借助事先由廢酸中分散的氧氣在陰極原位產(chǎn)生的過氧化氫而氧化。此處描述的電解方法在引入氧氣且不隔開陽極區(qū)和陰極區(qū)下操作。出版物“Proceedings of the 1992Incineration Conference，，，(1992,第167-174頁)報導(dǎo)了借助陽極產(chǎn)生的Ag2+離子在硝酸溶液中間接陽極氧化二硝基甲苯和三硝基甲苯。該方法在具有鉬陽極以及Nafion陽離子交換膜的平行板反應(yīng)器中進(jìn)行。所述電化學(xué)方法對硫酸根或鹵化物離子非常敏感并且額外包括產(chǎn)生有毒的一氧化碳。另外，從液體排出物中分離銀離子需要復(fù)雜的工藝步驟。CN-A I 850 643描述了借助電化學(xué)方法從廢水中除去苯胺和硝基苯。此處，硝基芳族化合物通過尤其使用包含陽極的電解裝置在陽極區(qū)氧化而除去，所述陽極包含用氧化釕、氧化銥或氧化鉛涂覆的鈦基材料，并且使用陽離子交換膜。通常，上述部分電化學(xué)氧化方法具有的缺點為需要額外的復(fù)雜分離步驟以及就裝置而言通常復(fù)雜的技術(shù)，例如引入氣體。另外，經(jīng)常需要使用大過量的氧化劑。通常不能通過由現(xiàn)有技術(shù)已知的氧化方法實現(xiàn)充分或完全除去損害環(huán)境的硝基芳族化合物。另外，已知方法以及實施這些方法的裝置具有令人不滿意的不間斷操作周期。由現(xiàn)有技術(shù)已知的從廢水和生產(chǎn)用水中除去硝基芳族化合物的方法和裝置也不能保證可同時氧化多種不同的硝基芳族化合物以及不形成可能有毒的降解產(chǎn)物。因此，本專利技術(shù)目的為提供一種可使用簡單手段在工業(yè)上進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·弗里茨，S·哈斯，H·阿拉特，M·策林格爾，R·雷茨，HJ·弗萊德里奇，
申請(專利權(quán))人：巴斯夫歐洲公司，核工程與核分析羅森多夫注冊協(xié)會，
類型：
國別省市：
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