CN101148300A - 硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法，其中采用Mg(OH)₂或者MgO和水按重量比1∶1－1∶6的比例范围配制混合物，加入中和反应釜中，然后滴加废酸，以MgO计，废酸以100％计，废酸的使用量与Mg(OH)₂或MgO的重量比比例范围在3∶2－3∶4之间，滴加废酸进行反应，反应放出的热使反应过程中逐渐产生三乙胺的蒸发成气体，通过冷却器冷却成三乙胺液体且收集于三乙胺接收罐中，并将中和反应完成后中和反应釜中的物料放入pH值调节池中，用98％的硫酸中和调节池中物料的pH值为5－7之间，然后过滤并将过滤液传送到MgSO₄降温釜中，降温结晶析出MgSO₄·nH₂O，n为1－7的自然数。本发明的方法使MgSO₄的产率达到95％以上，基本上杜绝了高盐污水的排放。使N(C₂H₅)₃的回收率达到95％以上，从而有效解决了安赛蜜生产过程中的环保问题。

Description

硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法及处理系统

技术领域

本发明涉及废酸处理，具体涉及一种硫酐(SO₃)环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法及处理系统。

背景技术

用硫酐(SO₃)环化法生产安赛蜜的过程中，产生一定量的浓度为30％-80％的硫酸，硫酸相中含有硫酸三乙胺盐。通常需要将硫酸及硫酸三乙胺盐在碱性条件下进行中和，以生成盐来将三乙胺最大量地回收。现有的处理方法，是将废硫酸和硫酸三乙胺盐的混合溶液在Ca(OH)₂和水的混合溶液中中和，然后反应生成CaSO₄·2H2O。

其中反应式为：

H₂SO₄+Ca(OH)₂→CaSO₄+H₂O

H₂SO₄·N(C₂H₅)₃+Ca(OH)₂→CaSO₄+H₂O+N(C₂H₅)₃↑

参照图1中所示的现有的废酸系统和图2的废酸处理系统，其具体的处理过程为：先将Ca(OH)₂和水按比例加入中和釜2中，缓慢地滴加储存在废酸储罐1中的H₂SO₄和H₂SO₄·N(C₂H₅)₃混合液，在该反应步骤中要保证Ca(OH)₂略过量于H₂SO₄和H₂SO₄·N(C₂H₅)₃的摩尔量，同时控制反应平稳，放热均匀，以保证N(C₂H₅)₃的大量回收。在废酸滴加完毕后，打开中和釜2并加热蒸汽，将中和釜2中残存的N(C₂H₅)₃蒸发出来，经冷却器3冷却后接收在三乙胺接收罐4中，完成后将中和釜2中的反应物料放入接收池5中，并用离心机7分离出CaSO₄·2H₂O，随后将CaSO₄·2H₂O加入焙烧炉6中加热脱水生成无水CaSO₄。但是，由于Ca(OH)₂的纯度不是很高，通常在70-80％之间，所以生成的CaSO₄·2H₂O的纯度相应也不会很高，而且离心甩干CaSO₄·2H₂O的能耗比较大，同时，离心出来的CaSO₄·2H₂O要经过高温焙烧才能生成无水CaSO₄，这样又增加了一大部分能耗，最后生成的CaSO₄的纯度也不是很高，做为建筑材料及化工原料出售比较困难。如果直接中和后排出又会引起环境污染，因此有必要寻找一种新的对硫酐(SO₃)环化法制备安赛蜜工艺中的废酸进行处理的方法，从而能够有效地解决废酸处理的环保问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酐(SO₃)环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法，利用该方法可以最大限度地回收三乙胺N(C₂H₅)₃。

本发明的另一目的在于提供一种硫酐(SO₃)环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理系统。

本发明的目的可由以下技术方案完成：

一种硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法，其中采用Mg(OH)₂或者MgO和水按重量比1∶1-1∶6，优选1∶1-1∶3的比例范围配制混合物，加入中和反应釜中，然后滴加废酸，以MgO计，废酸以100％计，废酸的使用量与Mg(OH)₂或MgO的重量比比例范围在3∶2-3∶4之间，优选为1∶1的比例，然后滴加废酸进行反应，反应放出的热使反应过程中逐渐产生三乙胺的蒸发成气体，通过冷却器冷却成三乙胺液体且收集于三乙胺接收罐中，并将中和反应完成后中和反应釜中的物料放入PH值调节池中，用百分比浓度为50％、优选98％的硫酸中和调节池中物料的PH值为5-7之间，然后过滤调节液，并将过滤后的清液传送到MgSO₄降温釜中，降温结晶析出MgSO₄·nH₂O，n为1-7的自然数。

上述方法中，包括在结晶完成后通过离心机分离结晶的步骤。

上述方法中，还包括分离后通过焙烧干燥分离的结晶。

上述方法中，使用的Mg(OH)₂或MgO的纯度为80％以上，优选90％以上。

一种实施上述方法的系统，包括废酸储罐、中和釜、冷却器、三乙胺接受罐、PH值调节池、过滤器、降温釜、离心机，其中废酸储罐通过阀门通入中和釜中，中和釜上部顶端连接有冷却器，冷却器另一端上连接接收经冷却器冷却的三乙胺接受罐，中和釜底部通过阀门连接到容纳反应后物料的PH调节池中，PH调节池通过过滤器连接到降温釜中，底部连接有离心机。

本发明特别选用Mg(OH)₂或MgO代替Ca(OH)₂的方法来处理(SO₃)环化法制备安赛蜜工艺中的废酸，能够最大限度地达到废弃物的循环再利用。而且MgSO₄结晶后分离出来的水相也可以重复利用至中和反应中，重复利用率为100％，同时MgSO₄的产率达到95％以上，基本上杜绝了高盐污水的排放。使N(C₂H₅)₃的回收率达到95％以上，从而有效解决了安赛蜜生产过程中的环保问题。

附图说明

图1为现有技术中采用Ca(OH)₂处理废酸的系统的示意图。

其中，1、废酸储罐；2、中和釜；3、冷却器；4、三乙胺接受罐；5、接受池；6、焙烧炉；7、离心机。

图2为现有技术中采用Ca(OH)₂处理废酸的步骤框图。

图3为本发明的采用Mg(OH)₂或MgO处理废酸的系统的示意图。

其中，11、废酸储罐；12、中和釜；13、冷却器；14、三乙胺接受罐；15、PH值调节池；16、过滤器；17、降温釜；18、离心机。

图4为本发明的处理废酸的步骤框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细说明：

参照附图2和附图3，图2示意了本发明的采用Mg(OH)2或MgO处理废酸的系统的示意图。该系统包括废酸储罐11、中和釜12、冷却器13、三乙胺接受罐14、PH值调节池15、过滤器16、降温釜17、离心机18，其中废酸储罐1通过阀门通入中和釜12中，中和釜12上部顶端连接有冷却器13，冷却器13另一端上连接接收经冷却器冷却的三乙胺接受罐14，中和釜12底部通过阀门连接到容纳反应后物料的PH调节池15中，PH调节池15通过过滤器16连接到降温釜17中，底部连接有离心机18。

图3示意了本发明的处理废酸的步骤框图。其中硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸储存在废酸储罐11中，然后将Mg(OH)₂或MgO和水按照重量比1∶1-1∶6的比例范围配制混合物，加入到中和釜12中，废酸经过阀门滴加入中和釜12中进行如下反应：

H₂SO₄+Mg(OH)₂(或MgO)→MgSO₄+H₂O；

H₂SO₄·N(C₂H₅)₃+Mg(OH)₂(或MgO)→MgSO₄+H₂O+N(C₂H₅)₃↑

反应放出的热使三乙胺蒸发成蒸汽，然后三乙胺蒸汽经过冷却器13冷却后液体并收集在三乙胺接受罐14中。将中和釜12中反应后的物料导入到PH值调节池15中，用硫酸(百分比浓度50％以上，优选98％)调节物料的PH值为5-7之间，再经过滤器16进行过滤，并将过滤后的清液传送到MgSO₄的降温釜17中，然后降温结晶析出MgSO₄·nH₂O，n为1-7的自然数，随后通过离心机18将析出结晶分离开来。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种硫酐环化法制备安赛蜜工艺中的废酸处理方法，其中采用Mg(OH)₂或者MgO和水按重量比1∶1-1∶6的比例范围配制混合物，加入中和反应釜中，然后滴加废酸，以MgO计，废酸以1 0 0％计，废酸的使用量与Mg(OH)₂或者MgO的重量比比例范围在3∶2-3∶4之间，滴加废酸进行反应，反应放出的热使反应过程中逐渐产生三乙胺的蒸发成气体，通过冷却器冷却成三乙胺液体且收集于三乙胺接收罐中，并将中和反应完成后中和反应釜中的物料放入PH值调节池中，用百分比浓度50％以上的硫酸中和调节池中物料的PH值为5-7之间，然后过滤调节液，并将过滤后的清液传送到MgSO₄降温釜中，降温结晶析出MgSO₄·nH2O，n为1-7的自然数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括在结晶完成后通过离心机分离结晶的步骤。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，进一步包括分离后通过焙烧干燥分离的结晶。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述Mg(OH)₂或MgO的纯度为80％以上。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，Mg(OH)₂或者MgO和水的重量比为1∶1-1∶3。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述Mg(OH)₂或MgO的纯度为9 0％以上。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，废酸的使用量与Mg(OH)₂或者MgO的重量比比例范围为1∶1。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，中和调节池中物料PH值的硫酸的百分比浓度为98％。

9.一种实施权利要求1-8任一项所述方法的系统，包括废酸储罐、中和釜、冷却器、三乙胺接受罐、PH值调节池、过滤器、降温釜、离心机，其中废酸储罐通过阀门通入中和釜中，中和釜上部顶端连接有冷却器，冷却器另一端上连接接收经冷却器冷却的三乙胺接受罐，中和釜底部通过阀门连接到容纳反应后物料的PH调节池中，PH调节池通过过滤器连接到降温釜中，底部连接有离心机。

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