專利名稱：一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工廢水綜合利用技術(shù)，特別涉及一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法
背景技術(shù)：
環(huán)己酮是重要的化工原料。工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)己酮大多都采用環(huán)己烷液相氧化工藝。該工藝生產(chǎn)環(huán)己酮，醇、酮產(chǎn)物的選擇性一般為75% 85%，其余一部分轉(zhuǎn)化生成副產(chǎn)物，其中可直接回收輕質(zhì)油與X油，其余組分須通過堿洗處理，最終形成環(huán)己酮高濃度廢堿液(以下簡稱廢堿液)。一套5萬噸/年的環(huán)己酮生產(chǎn)裝置每年排出的廢堿液約4 6萬噸。 該廢堿液主要包括氫氧化鈉、碳酸鈉，還有一元羧酸、二元羧酸、羥基酸、縮聚物以及低級醇、酮、醛、酯類有機(jī)物及水。盡管其組分多元復(fù)雜，但其中不乏含有大量可進(jìn)一步回收利用的化工產(chǎn)品。近些年來，業(yè)內(nèi)國內(nèi)外的專家與學(xué)者，側(cè)重于化學(xué)方法對處理廢堿液的進(jìn)行研究。其核心內(nèi)容是，最大程度提取出廢堿液中的有用資源，同時降低處理后的廢液對環(huán)境的污染。例如已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的發(fā)明專利《零排放處理環(huán)己烷氧化工藝生產(chǎn)環(huán)己酮皂化廢堿液的方法(ZL200810169750.6)》，經(jīng)過多道工藝，從廢堿液中提取高附加值的碳酸鈉、硫酸鈉、酸性油等無機(jī)、有機(jī)化工產(chǎn)品，有效治理了排放液對環(huán)境的污染，具有明顯優(yōu)點(diǎn)，但它依然存在如固液分離困難、分離成本太高、工藝流程繁瑣等缺陷。又發(fā)明專利《一種皂化廢堿液干固方法及皂化粉(ZL201010244120. 8 )公開了 “將皂化廢堿液先通過添加CO2和助劑改變其化學(xué)性質(zhì)，再進(jìn)行蒸餾使水達(dá)標(biāo)排放；而后過濾，濾液再返回蒸餾，反復(fù)二次以上，直至使皂化廢堿液中水分完全蒸發(fā)掉；濾渣經(jīng)干燥固化生成皂化粉。”該專利方法同樣存在固液難于分離、處理能耗太高、工藝流程繁瑣、難于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等弊端。為此，如何克服上述存在的不足之處，仍是業(yè)內(nèi)科技人員需要再深入研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法，目的在于充分利用廢堿液中的資源，以較短的工藝流程、更低的能耗對廢堿液進(jìn)行處理，從廢堿液中資源化地獲取碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽等無機(jī)、有機(jī)化工產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)解決方案
本發(fā)明技術(shù)方案之一，將CO2原料氣與廢堿液實(shí)現(xiàn)氣液接觸，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)反應(yīng)后，沉淀分層，得到清液和析出過飽和碳酸氫鈉的濃漿料，將濃漿料進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品碳酸氫鈉；將清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。本發(fā)明技術(shù)方案之二，將CO2原料氣與廢堿液實(shí)現(xiàn)氣液接觸，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)反應(yīng)后，沉淀分層，得到清液和析出過飽和碳酸氫鈉的濃漿料，濃漿料置入濃漿料中間罐，以備用；將清液進(jìn)行蒸發(fā)后的蒸發(fā)殘液與所述備用濃漿料攪拌混合后，進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。本發(fā)明技術(shù)方案之一的具體工藝為(A)使廢堿液與CO2原料氣在文丘里中進(jìn)行氣液接觸，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)罐內(nèi)，廢堿液中含有的氫氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其反應(yīng)方程式為Na0H+C02==NaHC03 ;廢堿液中含有的碳酸鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其反應(yīng)方程式為Na2CO3+ CO2+ H20==2NaHC03
當(dāng)上述反應(yīng)液的PH值達(dá)到8-8. 5時，終止反應(yīng)；
(B)將上述反應(yīng)液泵入懸浮液保溫中間罐中，沉淀分層，上部為清液，底部為濃漿料；將清液泵入清液保溫中間罐，備用；將濃漿料泵入濃漿料保溫中間罐，備用；
(C)將上述備用清液泵入負(fù)壓為20Kpa-95Kpa的蒸發(fā)釜內(nèi)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出水量的體積，達(dá)到進(jìn)入蒸發(fā)釜清液體積的35-55%時，停止蒸發(fā)；收集蒸發(fā)殘液；收集脫出的冷凝水回用于環(huán)己酮裝置中；
(D)將上述收集到的蒸發(fā)殘液進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽； (E)將(B)所述備用濃漿料進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品碳酸氫鈉。本發(fā)明技術(shù)方案之二的具體工藝為
(A)使廢堿液與CO2原料氣在文丘里中進(jìn)行氣液接觸，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)罐內(nèi)，廢堿液中含有的氫氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其反應(yīng)方程式為Na0H+C02==NaHC03 ;廢堿液中含有的碳酸鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其反應(yīng)方程式為Na2CO3+ CO2+ H20==2NaHC03
當(dāng)上述反應(yīng)液的PH值達(dá)到8-8. 5時，終止反應(yīng)；
(B)將上述反應(yīng)液泵入懸浮液保溫中間罐中，沉淀分層，上部為清液，底部為濃漿料；將清液泵入清液保溫中間罐，備用；將濃漿料泵入濃漿料保溫中間罐，備用；
(C)將上述備用清液泵入負(fù)壓為20Kpa-95Kpa的蒸發(fā)釜內(nèi)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出水量的體積，達(dá)到進(jìn)入蒸發(fā)釜清液體積的35-55%時，停止蒸發(fā)；收集蒸發(fā)殘液；收集脫出的冷凝水回用于環(huán)己酮裝置中；
(D)將上述蒸發(fā)殘液，置入(B)所述濃漿料中間罐與濃漿料攪拌混合后，進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明對環(huán)己酮廢堿液中的可利用資源進(jìn)行回收，使廢堿液與二氧化碳反應(yīng)，獲得碳酸氫鈉、有機(jī)酸鈉鹽等無機(jī)、有機(jī)化工產(chǎn)品；在回收廢堿液中可利用資源的同時，實(shí)現(xiàn)無二次污染物的排放，與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)己酮廢堿液處理方法相比，整個工藝流程簡短、能耗低、設(shè)備投入少、運(yùn)行費(fèi)用低、獲取的資源化產(chǎn)品附加值高，具有顯著社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


附圖I為本發(fā)明主要工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明由技術(shù)方案和附圖可見，技術(shù)方案一與二相比前者是在廢堿液與CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)，再沉淀分層后，得到的濃漿料切片，回收得粗品碳酸氫鈉；得到的清液，再蒸發(fā)后的殘液進(jìn)行濃縮切片，回收得粗品有機(jī)酸鈉鹽。后者是在廢堿液與CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)后，把沉淀分層后得到的碳酸氫鈉濃漿料，與清液蒸發(fā)后得到的殘液一同濃縮切片，回收得粗品有機(jī)酸鈉鹽。而兩者所給出的工藝條件及所設(shè)定的工藝參數(shù)基本相同。以下列舉實(shí)施例，進(jìn)一步說明之
實(shí)施例一從廢喊液中提取粗品碳Ife氣納、粗品有機(jī)Ife納鹽。從環(huán)己酮裝置中，取體積為810ml的廢堿液lKg，在5000ml三頸燒瓶內(nèi)，將廢堿液與二氧化碳?xì)怏w發(fā)生碳酸化反應(yīng)，測得反應(yīng)液的pH值為8. 3時,停止反應(yīng)；將反應(yīng)液沉淀分層，過一段時間后，燒瓶內(nèi)出現(xiàn)固液兩相，上層為清液，下層為濃漿料；用虹吸方法把500ml上層清液置入到IOOOml的三頸燒瓶內(nèi)，開啟水環(huán)真空泵，保持三頸燒瓶內(nèi)的真空壓力為60Kpa，收集冷凝水，當(dāng)冷凝水的體積達(dá)到250ml時，停止蒸發(fā)；將蒸發(fā)殘液置入坩堝內(nèi)，在馬弗爐內(nèi)加熱至110°C，得到粗品有機(jī)酸鈉鹽380g ;再將濃漿料置入坩堝內(nèi)，在馬弗爐內(nèi)加熱至110°C，得到粗品碳酸氫鈉200g。實(shí)施例二 從廢堿液中提取粗品有機(jī)酸鈉鹽。
從環(huán)己酮裝置中，取體積為810ml的廢堿液lKg，在5000ml三頸燒瓶內(nèi)，將廢堿液與二氧化碳?xì)怏w發(fā)生碳酸化反應(yīng)，測得反應(yīng)液的pH值為8. 5時,停止反應(yīng)；將反應(yīng)液沉淀分層，過一段時間后，燒瓶內(nèi)出現(xiàn)固液兩相，上層為清液，下層為濃漿料；用虹吸方法把500ml上層清液置入到IOOOml的三頸燒瓶內(nèi)，開啟水環(huán)真空泵，保持三頸燒瓶內(nèi)的真空壓力為60Kpa，收集冷凝水，當(dāng)冷凝水的體積達(dá)到250ml時，停止蒸發(fā)，將蒸發(fā)殘液置入裝有濃漿料的5000ml三頸燒瓶內(nèi)，攪拌混合均勻后，置入坩堝中，在馬弗爐內(nèi)加熱至110°C，得到粗品有機(jī)酸鈉鹽550g。綜上，本發(fā)明方法可達(dá)到預(yù)期的發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法，其特征在于該方法是將CO2原料氣與所述廢堿液實(shí)現(xiàn)氣液接觸，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)反應(yīng)后，沉淀分層，得到清液和析出過飽和碳酸氫鈉的濃漿料，將濃漿料進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品碳酸氫鈉；將清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法，其特征在于該方法的具體工藝為 (A)使廢堿液與CO2原料氣在文丘里中進(jìn)行氣液接觸，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)罐內(nèi)，廢堿液中含有的氫氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉；廢堿液中含有的碳酸鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉； 當(dāng)上述反應(yīng)液的PH值達(dá)到8-8. 5時，終止反應(yīng)； (B)將上述反應(yīng)液泵入懸浮液保溫中間罐中，沉淀分層，上部為清液，底部為濃漿料；將清液泵入清液保溫中間罐，備用；將濃漿料泵入濃漿料保溫中間罐，備用； (C)將上述備用清液泵入負(fù)壓為20Kpa-95Kpa的蒸發(fā)釜內(nèi)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出水量的體積，達(dá)到進(jìn)入蒸發(fā)釜清液體積的35-55%時，停止蒸發(fā)；收集蒸發(fā)殘液；收集脫出的冷凝水回用于環(huán)己酮裝置中； (D)將上述收集到的蒸發(fā)殘液進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽； (E)將(B)所述備用濃漿料進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品碳酸氫鈉。
3.—種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法，其特征在于 該方法是將CO2原料氣與廢堿液實(shí)現(xiàn)氣液接觸，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，經(jīng)循環(huán)反應(yīng)后，沉淀分層，得到清液和析出過飽和碳酸氫鈉的濃漿料，濃漿料置入濃漿料中間罐，以備用；將清液進(jìn)行蒸發(fā)后的蒸發(fā)殘液與所述備用濃漿料攪拌混合后，進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法，其特征在于該方法的具體工藝為 (A)使廢堿液與CO2原料氣在文丘里中進(jìn)行氣液接觸，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)罐內(nèi)，廢堿液中含有的氫氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，廢堿液中含有的碳酸鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉； 當(dāng)上述反應(yīng)液的PH值達(dá)到8-8. 5時，終止反應(yīng)； (B)將上述反應(yīng)液泵入懸浮液保溫中間罐中，沉淀分層，上部為清液，底部為濃漿料；將清液泵入清液保溫中間罐，備用；將濃漿料泵入濃漿料保溫中間罐，備用； (C)將上述備用清液泵入負(fù)壓為20Kpa-95Kpa的蒸發(fā)釜內(nèi)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出水量的體積，達(dá)到進(jìn)入蒸發(fā)釜清液體積的35-55%時，停止蒸發(fā)；收集蒸發(fā)殘液；收集脫出的冷凝水回用于環(huán)己酮裝置中； (D)將上述蒸發(fā)殘液置入(B)所述濃漿料中間罐，與濃漿料攪拌混合后，進(jìn)行濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從環(huán)己酮廢堿液中回收碳酸氫鈉及有機(jī)酸鈉鹽的方法。該方法將CO2與廢堿液實(shí)現(xiàn)氣液接觸的碳酸化反應(yīng)，再沉淀分層得到清液和碳酸氫鈉濃漿料，將濃漿料濃縮切片，獲得粗品碳酸氫鈉；將清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽；或?qū)⑶逡赫舭l(fā)后的殘液與濃漿料攪拌混合后濃縮切片，獲得粗品有機(jī)酸鈉鹽。本發(fā)明對環(huán)己酮廢堿液中的可利用資源進(jìn)行回收，獲得碳酸氫鈉、有機(jī)酸鈉鹽等無機(jī)、有機(jī)化工產(chǎn)品，在回收過程中無二次污染物的排放，與現(xiàn)有技術(shù)相比，整個工藝流程簡短、能耗低、設(shè)備投入少、運(yùn)行費(fèi)用低、獲取的資源化產(chǎn)品附加值高，具有顯著社會和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C01D7/10GK102874848SQ201210333840
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者趙志軍 申請人:趙志軍