化学词典告诉你丙烯腈是用来做什么的,以及它的生产废水处理方法。丙烯腈是什么?丙烯腈是一种无色辛辣液体,是公众的基本有机化工产品。它是合成纤维、合成橡胶和塑料三种合成材料的基本和重要原料。广泛应用于有机合成工业和人民经济生活中。

丙烯腈是用来做什么的?
丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体。聚丙烯腈纤维是丙烯腈纤维,其性能与羊毛非常相似,因此也被称为合成羊毛。丙烯腈与丁二烯共聚可制成丁腈橡胶,具有良好的耐油性、耐寒性、耐磨性和电绝缘性,在大多数化学溶剂、阳光和热作用下性能相对稳定。ABS树脂由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成,具有重量轻、耐寒、抗冲击性好等优点。丙烯酰胺、丙烯酸及其酯类可由丙烯腈水解制成。它们是重要的有机化学原料,丙烯腈也可以电解加氢偶联制得己二腈,自己二腈加氢也可以制得己二胺,自己二胺是尼龙66的原料。抗水剂和胶粘剂也可用于其他有机合成和制药行业,以及谷物熏蒸剂。此外,该产品还是一种非质子极性溶剂,作为油田泥浆添加剂PAC142的原料。丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体,也是农药虫满腈的中间体。
丙烯腈生产废水处理方法
1. 焚烧法
焚烧是处理丙烯腈废水最有效、最常用的方法,大多数丙烯腈制造商都采用这种技术。通过焚烧炉焚烧废水,将废水转化为二氧化碳、氮氧化物、水蒸气等物质,排入大气。方法简单,烟气排放温度高达850~950 ℃具有较大的余热回收价值。但焚烧容易产生二次污染,消耗大量辅助燃料油,运行成本高。在不污染大气环境的基础上,需要开发新型环保节能焚烧炉,进一步降低处理成本。
2.高级氧化法
高级氧化法对难降解有机废水的处理具有较高的应用价值,主要包括化学氧化、湿氧化、光催化氧化、超临界水氧化等催化氧化。
2.1 Fenton 氧化法
S. R. Popuri 发现逐渐加入Fenton 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物试剂(ABS)可溶性有机物(COD为1950~410 mg/L)去除效果更好:H2O2和Fe2 总投加量分别为4 000 mg/L,2000mg/L,若分4次投加,投加间隔为40min时,与H2O2和Fe2相比,溶解性COD的去除率最高可达75% 去除率高15%。
Fenton氧化法具有良好的处理效果,提高了废水的可生化性。目前,丙烯腈废水的预处理方法相对成熟。然而,当有机污染物浓度较高时,存在剂量大、污泥产生量大的缺点。
2.2 湿式氧化法
湿氧化是20世纪50年代发展起来的一种处理有毒、有害、高浓度有机废水的技术。瑞木兰等使用Mn-Ce和Co-丙烯腈废水处理复合催化剂(COD 为7 630 mg/L),当反应温度为190℃时,COD去除率随温度、时间和氧分压的增加而增加:、氧气分压为1.5MPa、反应时间为90 min、催化剂负荷为5 g/L 时,m(Mn)∶m(Ce)=3∶Mn/Ce催化剂或mn(Co)∶m(Bi)=1∶5 Co/Bi催化剂可使废水COD的去除率达到90%以上。湿氧化法安全高效,对丙烯腈废水中的有机物具有良好的去除效率。同时,催化剂加速了废水中有机物的分解,但该方法对设备材料有严格的要求,金属催化剂可引入重金属,需要后续处理。湿氧化法安全高效,对丙烯腈废水中的有机物具有良好的去除效率。同时,催化剂加速了废水中有机物的分解,但该方法对设备材料有严格的要求,金属催化剂可引入重金属,需要后续处理。
2.3 光催化氧化法
光催化氧化是将难生物降解化合物转化为可生物降解小分子无毒化合物的处理方法。Y.S.UV/TiO2光催化氧化处理COD为800~1 000 mg/L 丙烯酸废水发现,光催化氧化分解效率主要受紫外光波长、强度和光催化剂数量的影响。废水经13.8 W 和15 W 的UV 光照后,COD显著降低,反应速率常数分别为0.044 h-1和0.098 h-1;12 h 后B/C 由0.1 将废水中的CN-转化为氨、硝酸盐和亚硝酸盐,将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,从而提高废水的可生化性和稳定性。该方法作为预处理技术是可行的。
2.4 多相催化氧化法
王伯超等〔11〕在常压下使用少量过氧化氢和空气催化氧化丙烯腈废水(COD 为6 000 mg/L),单金属催化剂和多金属催化剂对废水COD进行了实验调查 去除和色度,铜在单金属催化剂中活性最高,对废水中的COD 和色度去除率分别为20.0%和39.6%;多组分金属催化剂Cu Mn Ce Sr 对废水中的COD 和色度的去除率分别为26.5%和49.2%。多组分金属Cu Mn Ce Sr 在粒状活性炭上加载时,催化活性较高,COD 和色度的去除率可达40.9%和42.2%。多组分金属Cu Mn Ce Sr 在粒状活性炭上加载时,催化活性较高,COD 和色度的去除率可达40.9%和42.2%。多相催化氧化法成本低,操作简单,经济可靠,特别是色度去除效率高。目前,经济高效催化剂的开发已成为研究的热点之一。
2.5 超临界水氧化法
超临界水氧化是一种高效、环保的处理技术,能迅速将有机污染物转化为无害的二氧化碳、水、氮等。Y. H. Shin 等〔12, 13〕用这种方法处理丙烯腈废水(TOC 为27 240mg/L)时发现,TOC 随着反应温度和停留时间的增加,初始TOC和N(O2)的去除率增加∶n(TOC)对去除率没有显著影响。在552℃、在25MPa下,TOC在15s内的去除率超过97%;同时,发现氧化铜是一种有效的催化剂。实验发现,镀铜废水加速了丙烯腈废水的降解,450℃TOC去除率从17.6%提高到67.3%;同时,降解丙烯腈废水释放的热量为废水中铜的还原提供了足够的能量,约99.8%的铜在600℃时还原。该工艺处理效果好,不污染环境,但所需温度高,压力大,对设备要求严格。总体而言,超临界水氧化法具有良好的应用前景。

