四溴双酚A洗涤工艺研究

刘朝晖，张 研，刘红雨，崔伟超

(天津长芦汉沽盐场有限责任公司，天津 300480)

1 前言

四溴双酚A阻燃性能良好，使用范围十分广泛，可作为反应型或者添加型的阻燃剂，常用于环氧树脂、聚碳酸酯、ABS树脂等生产中。目前，国内四溴双酚A生产大多采用氯苯作为溶剂，反应结束后，通过加热升温，使四溴双酚A等有机物溶解到氯苯中，再采用亚硫酸钠溶液和去离子水对氯苯溶液进行洗涤处理。洗涤过程中，产生废水中含有大量的盐分、氯苯和有机物，成分多，处理难度大。实验以某化工厂熟化结束后的物料为原料，采用新洗涤工艺旨在减少废水排放量。

2 洗涤工艺简介

四溴双酚A洗涤工艺一般进行5次，采用亚硫酸钠溶液洗涤2次，再采用去离子水洗涤3次，主要目的是先采用亚硫酸钠溶液将反应残余的溴素还原成溴化钠，同时将显色有机物等副产物转化成有机盐，再采用去离子水洗涤出去，提升产品质量。

3 实验部分

实验仪器：三口烧瓶、电磁加热搅拌器、精密增力搅拌机、真空泵、抽滤瓶、恒温烘干箱、液相色谱仪、气相色谱仪。

实验原料及试剂：某化工厂熟化后的物料、亚硫酸钠溶液、去离子水。

实验步骤：先将熟化反应后的样品(含氯苯)在常压下冷却至室温结晶，再进行抽滤；然后将得到滤饼放入烧瓶中，加入一定量配置好的亚硫酸钠溶液，进行打浆，加热升温，开启搅拌洗涤，洗涤结束后，在常压下冷却至室温，再进行抽滤；然后将抽滤得到的滤饼放入烧瓶中，加入一定量去离子水，进行打浆，加热升温，开启搅拌洗涤，洗涤结束后，在常压下冷却至室温，再进行抽滤；最后将抽滤得到的滤饼称重，放入烘箱中烘干。

4 结果与讨论

4.1 洗涤水量配比对产品质量的影响

保持其它控制参数不变，洗涤工艺共计洗涤3次，采用亚硫酸钠溶液洗涤1次，采用去离子水洗涤2次，研究不同的洗涤水量配比对产品色度的影响，实验结果见表1。

表1 不同洗涤水量对产品色度的影响Tab.1 The effect of different washing water quantity on product chroma

从表1数据可知，提高洗涤水量配比，有利于降低产品罗维邦色度，提升产品质量，原因是水量加大，可以增强打浆搅拌效果，显色副产物去除量增多。实验5#和6#产品罗维邦色度已经基本满足市场需求，同时为减少废水排放量，适宜的洗涤水量质量配比为物料量 ∶水量=1 ∶1.5。

4.2 洗涤温度对产品质量的影响

保持其它控制参数不变，研究不同的洗涤温度对产品质量主含纯的影响，实验结果见表2。

表2 不同洗涤温度对产品主含纯的影响Tab.2 The effect of different washing temperatures on purity of products

从表2数据可知，提升洗涤温度有利于提高产品主含纯，产品主含纯指标接近市场要求。原因是提高温度，有利于搅拌打浆效果，同时提升亚硫酸钠溶液还原作用，去除的反应副产物量增多。因此，洗涤最佳温度可控制在90 ℃～95 ℃。

4.3 不同亚硫酸钠溶液溶度对产品色度的影响

保持加水量相同，其它控制参数不变，研究不同亚硫酸钠溶液溶度对色度的影响，实验结果见表3。

表3 不同亚硫酸钠溶液溶度对产品色度的影响Tab.3 The effect of different concentrations of sodium sulfite solution on chromaticity of products

从表4数据可知，亚硫酸钠溶液溶度过低，参与作用的亚硫酸钠量少，显色副产物去除量少，产品罗维邦色度高。亚硫酸钠溶液溶度过高，反应后物料中夹带的盐分高，后续洗涤过程中，盐分去除不彻底，也为影响产品产品罗维邦色度。比较适宜的亚硫酸钠溶液溶度为4%。

4.4 废水中氯苯含量对比

对化工厂生产过程产生的废水和实验所产生的废水进行取样，每次洗涤废水按照1 ∶1配比混合均匀，再进行检测分析，具体检测结果见表4。

表4 不同洗涤工艺下的废水率含量Tab.4 Wastewater rate content under different washing technologies

从表4数据可知，采用打浆洗涤工艺，有利于降低废水中的氯苯含量。原因是打浆洗涤工艺，洗涤水不直接接触氯苯，其氯苯来源主要为熟化后结晶物料夹带的氯苯，含量相对较少。

5 结论

实验采用打浆洗涤工艺对物料进行洗涤处理，在满足产品的各项指标要求情况下，减少了洗涤次数，降低废水排放量。通过分析数据，比较适宜的操作条件为：洗涤水量质量配比为物料量 ∶水量=1 ∶1.5；洗涤最佳温度可控制在90 ℃～95 ℃；洗涤适宜的亚硫酸钠溶液溶度为4%。此外，废水中氯苯含量的降低，有利于后续废水处理。