專利名稱：生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥廠原料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液處理方法，特別是一種用蒸餾法從生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸中脫除三氯乙醛、三氯乙酸、硫酸酯及其它有機(jī)物的方法。
三氯乙醛是生產(chǎn)滴滴涕、敵百蟲、敵敵畏等農(nóng)藥的主要原料之一。工業(yè)上生產(chǎn)三氯乙醛是利用乙醇氯化，用濃硫酸脫去水合三氯乙醛的結(jié)合水得到三氯乙醛，同時濃硫酸變稀并含有三氯乙醛、三氯乙酸、硫酸酯及其它有機(jī)物而形成廢硫酸，因濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，將一些有機(jī)物碳化，而使廢硫酸呈棕褐色稠狀液體，俗稱黑酸。經(jīng)測量，廢硫酸中含硫酸約70％，含硫酸脂及其它有機(jī)物10-15％(其中三氯乙醛，三氯乙酸約2％)，其余為水。這種廢硫酸是環(huán)境嚴(yán)重污染源之一。據(jù)報道國外有些國家如瑞士、日本，美國等國家采用焚燒法消除此類廢物。據(jù)稱效果較好，但投資巨大，不適合我國國情。國內(nèi)目前尚未找到一種既經(jīng)濟(jì)又簡便的處理方法。有些單位曾試圖利用該廢硫酸制造磷肥，但由于其含有三氯乙醛，三氯乙酸等有害物質(zhì)，用該廢硫酸生產(chǎn)出的磷肥使用后將造成農(nóng)作物大面積減產(chǎn)或絕收，因而被嚴(yán)禁使用。為解決這一問題。鄭州工學(xué)院探索出用蒸餾法從廢硫酸中脫除三氯乙醛，三氯乙酸的方法，其工藝過程為，向予熱到約120℃的廢硫酸中通入水蒸汽進(jìn)行蒸餾，使三氯乙醛、三氯乙酸等有害物質(zhì)隨蒸氣排出，經(jīng)蒸餾后得到的硫酸即可用于磷肥生產(chǎn)。這一方法經(jīng)我單位進(jìn)行工業(yè)性實(shí)驗(yàn)表明存在以下不足之處1)在水蒸汽蒸餾過程中，由于廢硫酸中含有硫酸酯粘度較大，會產(chǎn)生大量泡沫，按該方法操作泡沫不能消除或消除速度極慢，如繼續(xù)通入水蒸汽蒸餾，將有大量廢硫酸隨蒸汽溢出，降低了硫酸的收率以至無法正常操作，溢出的物質(zhì)仍然是一種難以處理的混合物。2)經(jīng)5-6小時蒸餾后，廢硫酸中三氯乙醛、三氯乙酸的含量仍達(dá)20mg/l，用這樣的硫酸制造磷肥施用后，仍會對農(nóng)作物造成危害。如繼續(xù)蒸餾則三氯乙醛、三氯乙酸的蒸出速度極慢，耗用蒸汽太多，經(jīng)濟(jì)上不合算。3)該方法未考慮分離硫酸酯及其它有機(jī)物的工序及裝置。此外在蒸餾開始時要求對廢硫酸進(jìn)行予熱也使得蒸餾釜結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本增加并加大了蒸汽能源的消耗。實(shí)踐證明該方法用于工業(yè)化生產(chǎn)將是極其困難的。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸處理方法，它能夠從廢硫酸中分離出三氯乙醛、三氯乙酸、硫酸酯及其它有機(jī)物，成品硫酸可用于制造符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鹽類如硫酸鎂、硫酸鋁等，且方法簡單，操作容易，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該方法按以下工藝條件和步驟進(jìn)行在蒸餾釜中首先加入水，然后再加入廢硫酸，加水量與廢硫酸的體積比為0.1-0.7；然后在常溫情況下直接將水蒸汽通入廢硫酸在常壓下進(jìn)行蒸餾，水蒸汽溫度控制在120-180℃，蒸餾2小時，然后測定三氯乙醛、三氯乙酸的含量，達(dá)20mg/l以下時停止蒸餾，得到成品硅酸；從蒸餾釜中蒸出的帶有硫酸脂及其它有機(jī)物的蒸汽進(jìn)入冷凝器中冷凝；冷凝后的液體進(jìn)入酯分離罐中將含有三氯乙醛、三氯乙酸的廢水層和硫酸酯及其它有機(jī)物的油層分離，硫酸酯及其它有機(jī)物收集于酯貯罐中待處理。
本發(fā)明的目的還可以下述方式實(shí)現(xiàn)從蒸餾釜中蒸出的帶有硫酸酯及其它有機(jī)物的蒸汽經(jīng)緩沖罐后再進(jìn)入冷凝器中冷凝。
水蒸汽溫度控制在150℃。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1)消除了污染源，解決了長期困擾農(nóng)藥廠的廢液排放污染環(huán)境的問題，明顯地改善了環(huán)境質(zhì)量，造福于子孫后代。2)變廢為寶，可取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國各有關(guān)工廠每年約排出廢硫酸5萬噸，廢硫酸含硫酸量約70％，折合工業(yè)純硫酸3.5萬噸，相當(dāng)于三個年產(chǎn)一萬噸的硫酸廠。按本發(fā)明方法獲得的成品硫酸可用來制造符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鹽如硫酸鎂、硫酸鋁，售價每噸180元，而直接成本每噸為80元，每噸可獲毛利100元，這還未包括收集所得的硫酸酯及其它有機(jī)物的再加工利用價值。3)工藝簡單，操作容易，投資少，見效快，不論大小農(nóng)藥廠均可采用。
下面結(jié)合附圖
作詳細(xì)說明附圖為廢硫酸處理工藝流程圖(一)原料及其成分廢硫酸含硫酸約70％，硫酸酯及其它有機(jī)物10-15％(其中三氯乙醛、三氯乙酸約2％)，其余為水。
水蒸汽溫度為120-180℃。
水常溫。
(二)主要設(shè)備蒸餾釜1、緩沖罐2、冷凝器3、酯分離罐4、酯貯罐5及連接管道、閥門、視蠱、泵等。
(三)工藝方法首先在蒸餾釜1中加入水，然后再加入廢硫酸，視廢硫酸中的硫酸酯及其它有機(jī)物含量多少成正比例增加水量，其加水量與廢硫酸的體積比為0.1-0.7，然后在常溫下(不需予熱廢硫酸)將水蒸汽通入廢硫酸中進(jìn)行蒸餾，蒸汽溫度控制為120-180℃，蒸餾時間控制在2-3小時，壓力為常壓。從蒸餾釜1中蒸出的帶有硫酸酯及其它有機(jī)物的蒸汽經(jīng)緩沖罐2進(jìn)入冷凝器3中冷凝，冷凝后的液體進(jìn)入酯分離罐4中將含有三氯乙醛、三氯乙酸的廢水層和硫酸酯及其它有機(jī)物的油層分離，硫酸酯及其它有機(jī)物收集于酯貯罐5中可進(jìn)一步加工利用，廢水可經(jīng)堿解處理后排放。經(jīng)蒸餾處理后的成品硫酸，硫酸含量約為65-70％，有機(jī)物如硫酸酯、三氯乙醛、三氯乙酸含量可降低到20mg/l以下，可用來制造符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鹽類如硫酸鎂、硫酸鋁等。
本發(fā)明與鄭州工學(xué)院以脫除廢硫酸中三氯乙醛、三氯乙酸以達(dá)到成品硫酸可用于磷肥生產(chǎn)為目的的廢硫酸處理方法相比有以下特點(diǎn)1)在蒸餾開始前首先用水將廢硫酸稀釋，這一措施解決了蒸餾時產(chǎn)生大量泡沫和溢液而不能正常生產(chǎn)的關(guān)鍵性難題，使之只產(chǎn)生少量泡沫且消除極快，整個蒸餾過程中沒有廢硫酸和泡沫溢出，使該方法工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用得以成功。2)廢硫酸不需予熱，直接將水蒸汽通入廢硫酸中進(jìn)行蒸餾。鄭州工學(xué)院的做法是采用帶夾套的蒸餾釜先將廢硫酸予熱至120℃后再行蒸餾，這種做法無凝增加設(shè)備投資且浪費(fèi)蒸汽資源。3)從廢硫酸中分離出的硫酸酯及其它有機(jī)物收集于酯貯罐中，經(jīng)分離后可得到硫酸酯及其它有機(jī)物產(chǎn)品。而鄭州工學(xué)院的工藝中沒有考慮分離硫酸酯及其它有機(jī)物的工序和裝置。4)蒸餾所得到的成品硫酸用于制造符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鹽類如硫酸鎂，硫酸鋁等，而鄭州工學(xué)院的方法蒸餾所得成品硫酸用于制造磷肥，二者對成品硫酸的性能指標(biāo)要求不同。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸的處理方法，其特征在于按以下工藝條件和步驟進(jìn)行在蒸餾釜(1)中首先加入水，然后再加入廢硫酸，加水量與廢硫酸的體積比為0.1-0.7；然后在常溫情況下直接將水蒸汽通入廢硫酸在常壓下進(jìn)行蒸餾，水蒸汽溫度控制在120-180℃，蒸餾2小時，然后測定三氯乙醛、三氯乙酸的含量，達(dá)20mg/l以下時停止蒸餾，得到成品硫酸；從蒸餾釜(1)中蒸出的帶有硫酸脂及其它有機(jī)物的蒸汽進(jìn)入冷凝器(3)中冷凝；冷凝后的液體進(jìn)入酯分離罐(4)中將含有三氯乙醛、三氯乙酸的廢水層和硫酸酯及其它有機(jī)物的油層分離，硫酸酯及其它有機(jī)物收集于酯貯罐(5)中待處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸的處理方法，其特征在于從蒸餾釜(1)中蒸出的帶有硫酸酯及其它有機(jī)物的蒸汽經(jīng)緩沖罐(2)后再進(jìn)入冷凝器(3)中冷凝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)三氯乙醛過程中產(chǎn)生的廢硫酸的處理方法，其特征在于水蒸汽溫度控制在150℃。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域農(nóng)藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢硫酸的回收利用處理方法，特別是一種生產(chǎn)三氯乙醛過程產(chǎn)生的廢硫酸的處理方法，它通過廢硫酸稀釋、蒸餾、冷凝、分離等步驟，將廢硫酸中的三氯乙醛(酸)、硫酸酯及其它有機(jī)物分離出來，產(chǎn)生的成品硫酸可用于制造符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鹽類如硫酸鎂、硫酸鋁等。本發(fā)明方法簡單，操作容易，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，解決了廢硫酸污染環(huán)境難于回收利用的難題，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C47/16GK1165134SQ9710326
公開日1997年11月19日 申請日期1997年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月5日
發(fā)明者王少昆, 陳小練, 李社民, 孫波, 曹紅梅 申請人:邯鄲滏陽化工集團(tuán)有限公司