[发明专利]一种染料合成的清洁生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料合成的清洁生产工艺，特别是染料生产行业溴氨酸和芳香胺缩合反应后的废水综合利用工艺。

背景技术

溴氨酸和芳香胺为起始原料，水为反应介质，小苏打为反应缚酸剂，利用铜粉和氯化亚铜为催化剂，反应温度为60-80℃，反应时间为10-50小时，经盐析或直接过滤等固液分离后得到目标缩合物，该缩合反应是染料合成中一个非常普遍的反应类型，如活性蓝5、活性蓝19、活性蓝49、活性蓝74、酸性蓝25、酸性蓝40、酸性蓝129、酸性蓝145、酸性蓝324等产品生产过程中都涉及该反应。

此缩合反应有以下几个特点：（一）由于溴氨酸原料价格贵，且溴氨酸残留过多不易与目标缩合物分离，因此工业化中芳香胺过量20%以上，反应终点判断以氨酸残留量≤5%为依据；（二）后处理过程中会产生大量COD极高的废水，一般在几万至几十万毫克/升，处理难度非常大，成本也极高。

据文献报道，目前有人提出的一些清洁生产思路大都是将产生的废水不做任何处理直接套用于下一批次的缩合反应。这些思路存在很大的缺陷，只能流于理论，主要问题是大量反应产生的溴化钠及其他盐会阻碍套用时的反应，导致反应终点不能到达。目前实际工业生产过程中基本上将产生的废水进入三废处理或直接干燥、蒸干等方法，废水处理站处理1吨此类废水，所需费用500元以上，直接干燥、蒸干处理1吨此类废水，所需费用400元以上，且设备腐蚀严重。到目前还未有人提出一种完全清洁生产工艺，因此迫切需要开发一套此类缩合反应的清洁生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决以溴氨酸和芳香胺为起始原料合成溴氨酸和芳香胺的缩合物的传统生产工艺中出现的上述问题，开发了一种染料合成的清洁生产工艺。本发明通过浓缩废水套用于下一批的缩合反应，回收利用残留在废水中未参与反应的芳香胺，套用时先分析废水氨基值，测定废水中残留芳香胺的量，然后根据物料反应配比折算下一批芳香胺的投入量，该生产工艺是一种清洁生产工艺，是未来化学工业的发展方向，具有很强的创新性。

本发明不仅解决了废水问题，而且回收了溴素，并且回收利用了未反应完全的溴氨酸和芳香胺，可以大大降低染料合成生产的原料成本，提高原料的利用率。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案如下：

一种染料合成的清洁生产工艺，如化学反应式（1）所示：采用溴氨酸和芳香胺为起始原料，水为反应介质，小苏打为反应缚酸剂，利用铜粉和氯化亚铜为缩合反应催化剂，反应温度为60-80℃，反应时间为10-50小时，反应完成后经后处理获得滤液，滤液中通入氧化剂回收溴素，回收溴素后的废水用碱中和至pH=7.0-9.0，将中和好的废水进入纳滤膜系统或多效蒸发浓缩系统进行脱盐处理，当废水中氯离子质量分数≤5%时脱盐结束，然后继续浓缩至氨基值≥10%时结束，该浓缩废水套用于溴氨酸和芳香胺的缩合反应：

式（1）中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅为各自独立的表示-H、-SO₃M、-NH₂、-NHCOCH₃、-SO₂CH₂CH₂OH、-CH₃、-OCH₃、-CH₂CH₃或-OCH₂CH₃；其中M为氢或者碱金属。

作为优选，所述后处理为将目标缩合物与废水进行固液分离，对目标缩合物进行提纯和精制的过程。

作为优选，所述氧化剂为氯气、次氯酸钠、双氧水、臭氧等。

作为优选，调节废水pH的碱为小苏打、纯碱或液碱。

本发明的有益效果：解决了以溴氨酸和芳香胺为起始原料的缩合反应生产的废水污染问题，并且回收了溴素，回收利用了未反应完全的溴氨酸和芳香胺，降低了生产成本，提高了产品附加值，实现了完全清洁生产工艺。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的说明，本发明所涉及的原料、结构、反应条件是有文献记载。但是其废水处理过程及废水套用过程是未知。

实施例1：活性蓝5色基合成工艺