CN101648971A - 一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，烷基酯法制备草甘膦生产过程中产生的酸性母液加碱中和，调节pH至10～12，回收催化剂三乙胺，剩余含大量盐的草甘膦母液；将含大量盐的草甘膦母液进行分离，先将母液进行预处理，调节pH在2～11之间，达到水质污染指数SDI≤5时进入一级膜分离，浓缩液中草甘膦质量分数达到2～5％时收集于贮槽，浓缩液中草甘膦质量分数2％以下的则继续分离，直至浓缩液中草甘膦质量分数达到2％以上后收集于贮槽；富含盐的一级透过液进入二级膜分离，二级浓缩液返回进入一级膜分离；富含盐的二级透过液进入三级膜分离，三级浓缩液返回进入二级膜分离，大量的盐随三级透过液带走。

Description

一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法

技术领域

本发明涉及一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，属属废水再生利用处理方法制造领域。

背景技术

草甘膦是一种灭生性除草剂，目前国内制备草甘膦主要采用烷基酯法和IDA法，IDA法又分为双氧水氧化法和氧气氧化法，氧气氧化法有采用双甘膦氧化和双甘膦的铵盐氧化两种方法。烷基酯法和双甘膦的铵盐氧化法在生产草甘膦原药的同时产生大量的含盐母液，母液中含草甘膦质量分数约1％，另外含有氯化钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸钠、硝酸铵等盐中的一种或几种。烷基酯法的草甘膦母液一般采用蒸汽浓缩的方法除去盐，该方法母液中的盐浓度饱和且草甘膦的质量分数只能提高到2～3％，要加入草甘膦原药才能配制成10％水剂，该方法能源消耗高、草甘膦水剂的质量差。申请号为200410012221.7的发明专利给出了一种方法是在母液中加入碳酸氢氨充分反应，除去沉淀物，滤液经浓缩得到10％或20％草甘膦水剂。申请号为200510053290.7的发明专利给出了一种方法是在母液中通入氨气、二氧化碳气体充分反应，过滤沉淀物，滤液用于配制草甘膦水剂。以上两种方法需加入其他原料且消耗蒸汽，处理成本高。双甘膦的铵盐氧化法的母液采用蒸汽浓缩除盐，滤液配制成草甘膦水剂的方法处理，该法的能源消耗高。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法。该方法的节能效果明显，与传统方法相比节能60％以上，而且母液中的盐随过滤液被带走，大大提高了草甘膦水剂的品质，盐还能被回收利用，节约了资源、保护了环境。

设计方案：一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，该方法主要包括以下步骤：烷基酯法制备草甘膦生产过程中产生的酸性母液加碱中和；调节PH至10～12，回收催化剂三乙胺，剩余含大量盐的草甘膦母液；将步骤1)中含大量盐的草甘膦母液用酸或碱，调节PH在2～11之间；采用压滤机、袋式过滤机、精密过滤机的一种或几种装置将上述草甘膦母液除去其中的固体成分，再用含活性炭的多介质过滤器除去母液中的粘性液体，然后用孔径为1～50μm的微孔过滤膜直接除去母液中的微米颗粒，母液达到水质污染指数SDI≤5时进入一级膜分离，当浓侧母液中草甘膦质量分数达到2～5％时收集于贮槽，浓缩液中草甘膦质量分数2％以下的则继续分离，直至浓缩液中草甘膦质量分数达到2％以上后收集于贮槽；富含盐的一级透过液进入二级膜分离，二级浓缩液返回进入一级膜分离；富含盐的二级透过液进入三级膜分离，三级浓缩液返回进入二级膜分离，大量的盐随三级透过液带走。经膜浓缩分离后得到的草甘膦母液用于配制30％草甘膦铵盐、钠盐、钾盐、异丙胺盐等各种盐类的水剂。

本发明所述的草甘膦母液中所含的盐包括但不仅仅包括氯化钠，所含的盐可以是氯化钠，氯化氨，硫酸氨，硝酸氨等盐酸盐，硫酸盐，硝酸盐中的一种或几种，盐含量在3％以上。

本发明所述的膜浓缩分离过程中可向母液或浓缩液中加入0～4倍体积的水。

本发明所述的一、二、三级膜分离可根据体系特点通过增加或减少膜的级数来达到浓缩分离要求。

本发明所述的一、二、三级膜系统为纳滤和反渗透膜的一种或者几种的组合，操作压力在1-6MPa之间；一、二、三级膜系统，也可以采用卷式聚酰胺复合膜，其截留分子量为50～500。

本发明所述的纳滤膜材料为聚酰胺、芳香聚酰胺、聚砜或聚砜/芳香聚酰胺复合膜；所述的反渗透膜材料为聚酰胺或芳香聚酰胺。

本发明所述的三级透过液，当其中含有氯化钠时经过进一步的处理，可以作为氯碱的粗盐水使用；当其中含有氯化铵、硫酸铵、硝酸铵时经浓缩可以得到化学肥料。

本发明与背景技术相比，一是采用膜分离的方法脱除草甘膦母液中的大部分水，无相变、无需蒸汽，比传统工艺综合节能80％以上；二是采用多效浓缩代替单效浓缩，节能50％以上；三是草甘膦母液中的盐随透过液被带走，大大提高了产品的质量；四是母液中的盐得到了利用，实现了资源的循环利用，保护了环境。

具体实施方式

实施例1：将烷基酯法制备草甘膦过程中经中和分离出三乙胺后的10000kg母液经压滤机或者袋式过滤机或者精密过滤机压滤后泵入原料液箱中，原料液箱中的草甘膦母液用扬程20m的泵将原料液打入含活性炭的多介质过滤器除去母液中的粘性液体，再经孔径为50μm的微孔过滤膜直接除去母液中的微米颗粒，母液达到水质污染指数SDI≤5时经高压泵加压后进入一级膜系统。进入一级膜系统的草甘膦母液溶液经一级膜分离后分成两股，浓侧富含草甘膦的溶液返回前端进口，待溶液中草甘膦质量分数浓度达到5％时，将浓缩液打入1号储液槽，总共2000kg，淡侧溶液经扬程为600m的高压泵加压后进入二级膜系统。进入二级膜系统的草甘膦淡液经二级膜分离后分成两股，浓侧溶液返回一级纳滤膜系统进口，淡侧富含氯化钠的草甘膦淡液经扬程为300m的高压泵加压后进入三级膜系统。进入三级膜系统的草甘膦淡液经三级膜分离后分成两股，浓侧溶液返回二级纳滤膜系统进口，淡侧富含氯化钠的溶液收集于2号储液槽，共8000kg。

将2号储液槽中的8000kg液体经膜分离后得到6000kg富含氯化钠的溶液和2000kg水。6000kg富含氯化钠的溶液用于氯碱的粗盐水使用。

实施例2：将烷基酯法制备草甘膦过程中经中和分离出三乙胺后的10000kg母液经压滤机或者袋式过滤机或者精密过滤机压滤后泵入原料液箱中，原料液箱中的草甘膦母液用扬程20m的泵将原料液打入含活性炭的多介质过滤器除去母液中的粘性液体，再经孔径为50μm的微孔过滤膜直接除去母液中的微米颗粒，母液达到水质污染指数SDI≤5时经高压泵加压后进入一级膜系统。进入一级膜系统的草甘膦母液溶液经一级膜分离后分成两股，浓侧富含草甘膦的溶液返回前端进口，待溶液中草甘膦质量分数浓度达到2％时，将浓缩液打入1号储液槽，总共5000kg，淡侧溶液经扬程为100m的高压泵加压后进入二级膜系统。进入二级膜系统的草甘膦淡液经二级膜分离后分成两股，浓侧溶液返回一级纳滤膜系统进口，淡侧富含氯化钠的草甘膦淡液经扬程为200m的高压泵加压后进入三级膜系统。进入三级膜系统的草甘膦淡液经三级膜分离后分成两股，浓侧溶液返回二级纳滤膜系统进口，淡侧富含氯化钠的溶液收集于2号储液槽，共5000kg。

将2号储液槽中的5000kg液体经膜分离后得到3000kg富含氯化钠的溶液和2000kg水。3000kg富含氯化钠的溶液直接用于氯碱的粗盐水使用。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1、一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：

(1)烷基酯法制备草甘膦生产过程中产生的酸性母液加碱中和，调节PH至10～12，回收催化剂三乙胺，剩余含大量盐的草甘膦母液；

(2)将步骤(1)中含大量盐的草甘膦母液进行分离，先将母液进行预处理，调节PH在2～11之间，达到水质污染指数SDI≤5时进入一级膜分离，浓缩液中草甘膦质量分数达到2～5％时收集于贮槽，浓缩液中草甘膦质量分数2％以下的则继续分离，直至浓缩液中草甘膦质量分数达到2％以上后收集于贮槽；

(3)富含盐的一级透过液进入二级膜分离，二级浓缩液返回进入一级膜分离；

(4)富含盐的二级透过液进入三级膜分离，三级浓缩液返回进入二级膜分离，大量的盐随三级透过液带走；

(5)经膜浓缩分离后得到的草甘膦母液用于配制草甘膦铵盐、钠盐、钾盐、异丙胺盐等各种盐类的水剂。

2、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的膜浓缩分离过程中可向母液或浓缩液中加入0～4倍体积的水。

3、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的一、二、三级膜为超滤、纳滤和反渗透膜中的一种或几种组合。

4、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的一、二、三级膜分离可根据体系特点通过增加或减少膜的级数来达到浓缩分离要求。

5、根据权利要求3所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的纳滤膜和反渗透膜为低压膜或高压膜。

6、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的膜材料为聚酰胺、芳香聚酰胺、聚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯或醋酸纤维素等有机高分子材料。

7、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的三级透过液含草甘膦质量分数＜0.05％。

8、根据权利要求1所述的一种利用膜技术浓缩分离草甘膦母液中草甘膦的方法，其特征是：所述的三级透过液含大量盐可作为或进一步膜处理后作为高品质高浓度盐水使用，含氯化钠盐水可作为氯碱用水，含氯化氨溶液可作为肥料等。