[发明专利]呋喃树脂废水的预处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化工废水的处理方法，具体地说，本发明涉及一种呋喃树脂废水的预处理方法以及用来预处理呋喃树脂废水的专用设备。

背景技术

我国现已成为世界第一铸造大国，在砂型铸造中，呋喃树脂凭借其优异的综合性能成为树脂砂工艺中用量最大的粘结剂，每年消耗的呋喃树脂已达百万吨以上。呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，其在强酸作用下固化为不溶和不熔的固形物，种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮-甲醛树脂等。其中呋喃树脂的一个重要用途是在机械工业的铸造工艺中作砂芯粘结剂，特别适用于大规模的、大批量的机械制造，如汽车军工、内燃机、柴油机、缝纫机等的生产。用于铸造砂芯的粘结剂时，糠醇树脂具有以下特点：固化速度快、常温强度低、分解温度高；根据不同铸件的含碳量，可选择不同含氮量的树脂，在加入尿素改性后，可根据不同要求生产不同含氮量的糠醇树脂，以满足铸钢、铸铁和其他有色金属铸造工艺的要求。

生产呋喃树脂的主要原料是糠醇、甲醛和尿素，催化剂一般有氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸、硫酸、甲酸和醋酸等，固化剂有对甲苯磺酸、二甲苯磺酸和苯磺酸等。尿素与甲醛在弱碱性介质中进行加成，生成一羟甲基脲和二羟甲基脲，而后羟甲基衍生物再在弱酸性介质中与糠醇进行缩合反应，最后真空脱水，得到呋喃树脂。在真空脱水阶段未反应的甲醛由于沸点低很容易被脱出，同时糠醇由于氢键效应，也容易与水共沸蒸出，导致废水中存在大量的糠醇和少量的甲醛，通常废水CODcr达几十万以上。若该废水直接氧化将消耗大量氧化剂，若该废水直接生化处理，将直接使菌种失活。目前，对呋喃树脂废水的处理一般采用焚烧、大剂量氧化剂氧化处理等方法，缺点在于能耗大，费用大，且废水中有效物质未得到充分利用。因此还没有一个较好的办法来处理呋喃树脂废水。本发明由此而来。

发明内容。

本发明针对现有技术中呋喃树脂废水难处理或者通过焚烧、大剂量氧化剂氧化处理方式费用大、能耗高等问题，提出了一种呋喃树脂废水的预处理方法，解决了现有技术中的这些问题并以利于后续的生化处理。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案如下：

一种呋喃树脂废水的预处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在所述呋喃树脂废水中加入按占废水重量百分比计0.01％～2％的酸，加热至回流，保温30～480min；

(2)冷却、静置分层，下层糠醇树脂直接收集；上层液经真空蒸馏后，收集蒸出的水和没有蒸出的糠醇树脂。

优选的，所述步骤(1)中酸为盐酸、硫酸、甲酸、乙酸、乙二酸中的一种或一种以上的组合。

优选的，所述步骤(1)中酸为盐酸和硫酸的混合酸。

优选的，所述步骤具体包括：

占呋喃树脂废水的0.01～2％重量比的酸和呋喃树脂废水，投入反应釜中，冷凝器设定为回流状态，开启搅拌；

加热至回流，保温30～480分钟；

冷却、静置分层，上层液抽入专用预处理装置中，下层糠醇树脂直接收集；

上层液在专用预处理装置中，水分被真空蒸馏蒸出，残留的糠醇树脂在底部被收集。

优选的，所述的回收糠醇树脂用于防腐工程用树脂。

本发明的另一目的在于提供一种与所述的呋喃树脂废水的预处理方法相配套的预处理装置，包括蒸发釜，其特征在于所述蒸发釜上端通过冷凝器与废水接受罐连接；所述蒸发釜的下端设置回收树脂放料阀控制树脂回收。

优选的，所述蒸发釜一侧设置有抽料口，废水通过抽料管进入蒸发釜。

优选的，所述蒸发釜的外侧还设置有外加热器，所述外加热器为嵌套的管壳结构，所述外加热器管程通废水；所述外加热器管程外侧壳程通蒸汽加热；所述外加热器上端设置外加热器出口与蒸发釜上端连通；所述外加热器下端设置外加热器进口与蒸发釜连通。

优选的，所述外加热器出口设置在蒸发釜上端；所述外加热器出口与蒸发釜内圆周切线设置，所述外加热器出口废水成切线方式涌入蒸发釜。

优选的，所述外加热器进口设置在回收树脂放料阀上端的蒸发釜上；所述外加热器进口设置在蒸发釜的圆形中心附近。

优选的，所述的蒸发釜为自搅拌、防结焦、重物易回收、可连续化生产的蒸发器。