CN102249988B - 一种回收吡啶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工领域，公开了一种回收吡啶的方法。本发明所述方法为向含吡啶的废液中加浓盐酸搅拌，然后在50-70℃第一次真空蒸馏至无蒸气产生，接着向剩余废液中加入强碱溶液至其pH值为10-14，然后在50-70℃第二次真空蒸馏并收集馏分，向所述馏分中加入固体强碱搅拌，静置分层，收集有机层得到吡啶。本发明所述方法简单易行，设备简易，回收的吡啶纯度高、水分少，能够广泛应用于各种回收吡啶的废液中。

Description

一种回收吡啶的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种回收吡啶的方法。
背景技术
吡啶是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物，吸湿性较强，沸点115.3℃，与水互溶。吡啶除作溶剂外还可用作变性剂、助燃剂、合成一系列产品的起始物(包括药品、消毒剂、染料、食品调味剂、粘合剂、炸药等)以及催化剂，是一种极其重要的医药、化工原料。此外，吡啶的许多衍生物同样是重要的化学物质，如异烟肼是一种抗结核病药物，2-甲基-5-乙烯基吡啶是合成橡胶的原料。由于吡啶的广泛用途，使得其需求量不断增加，但是目前的生产无法满足其需求。
在某些化学合成中，会产生含有吡啶的废液，如果从废液中回收吡啶，不仅会缓解吡啶供应不足的问题，还会减轻废液对环境造成的危害，同时也节约了成本。在现阶段的回收工艺中，蒸馏是最简便、有效的方法，然而在含吡啶的废液中通常会含有一种或多种能与吡啶产生共沸的物质，这使得普通的蒸馏无法有效地分离吡啶与其他物质，加大了回收吡啶的难度。化工工程第33卷第4期公开了“共沸法回收吡啶的研究和设计”，但是这种方法只能针对特定的废液，即废液中所含其他物质的沸点与吡啶存在差别，依然无法从根本上解决上述问题，限制了该方法的应用范围。此外，该方法所回收的吡啶纯度低，只能归为二级品，无法应用于所有领域。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回收吡啶的方法，使得该方法能够利用蒸馏技术从含吡啶的废液中回收高纯度的吡啶。
为达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种回收吡啶的方法，向含吡啶的废液中加浓盐酸搅拌，然后在50-70℃第一次真空蒸馏至无蒸气产生，接着向剩余废液中加入强碱溶液至其pH值为10-14，然后在50-70℃第二次真空蒸馏并收集馏分，向所述馏分中加入固体强碱搅拌，静置分层，收集有机层得到吡啶。其中，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明首先向含吡啶的废液中加入浓盐酸，目的是为了让吡啶与浓盐酸形成稳定的吡啶盐酸盐。其中，浓盐酸加入量可通过事先检测废液中吡啶含量来决定，一般情况下浓盐酸加入量为吡啶含量的2.6倍，为了确保能使所有吡啶形成吡啶盐酸盐，也可加入过量浓盐酸，然后通过检测pH值是否呈弱酸性来判断。在加浓盐酸时，为了能够提高反应效率，同时又要避免高温破坏吡啶的结构，本发明优选加浓盐酸搅拌的温度为30-50℃，更优选为40℃。
吡啶盐酸盐的沸点在200℃以上，可以与其他物质的沸点区分开，然后就可以借助蒸馏工艺把其他同吡啶沸点相近的物质先蒸出。本发明采用真空蒸馏是由于常压蒸馏需要较高的温度，这样会使废液中的其他物质聚合形成泥状的物质，对后续的回收造成影响。其中，所述第一次真空蒸馏的温度优选为60℃。
第一次蒸馏后，过量的盐酸和低沸点的物质(包括同吡啶沸点相近的物质)被蒸出，废液中仅剩下吡啶盐酸盐和少许高沸点物质。然后向剩余废液中加入强碱溶液，使吡啶盐酸盐再次生成吡啶，其中优选质量分数在30％以上的强碱溶液。由于吡啶呈弱碱性，故当废液的pH值介于10-14时即认为吡啶盐酸盐已经全部生成吡啶。此时，废液中剩余的物质为吡啶、氯化盐、少量的强碱和少许高沸点物质，在这些物质中，吡啶属于低沸点的物质，很容易蒸馏出。经过第二次真空蒸馏，将吡啶和水的共沸物蒸馏出，达到与其他物质分离的目的。本发明第二次蒸馏仍然是采用真空蒸馏，这是由于常压蒸馏需要较高的温度，容易破坏吡啶结构，降低纯度。其中，所述第二次真空蒸馏的温度优选为60℃。
由于蒸馏出的共沸物中含有大量的水，影响吡啶的品质，需要最大限度的减少水分含量。故本发明向蒸馏出的馏分(吡啶和水的共沸物)中加入固体强碱，优选为氢氧化钠或氢氧化钾固体，优选加入固体强碱的质量为馏分质量的10％。强碱比吡啶更易溶于水，所以水分优先溶解固体强碱，而被溶解的吡啶则逐渐被置换出来，当水分中强碱达到饱和，吡啶全部被置换出来，与强碱溶液分层，收集有机层即得到吡啶。其中，上层为有机层，即吡啶，呈淡黄色或无色；下层为强碱溶液，可用于下次回收中。本发明优选的氢氧化钠和氢氧化钾固体还具有吸水性质，更能进一步减少吡啶中的水分含量。
本发明所述方法回收的吡啶经检测，纯度大于99.9％，水分含量小于0.5％，属于一级品。由以上技术方案可知，本发明所述方法简单易行，设备简易，回收的吡啶纯度高、水分少，能够广泛应用于各种回收吡啶的废液中。
具体实施方式
本发明公开了一种回收吡啶的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
现就本发明提供的一种回收吡啶的方法做进一步的解释。
实施例1：
废液来源：某药厂含吡啶废液。
取30Kg含吡啶的废液检测吡啶含量为13.8％加入釜内，40℃开启搅拌加入10.9Kg浓盐酸，取样检测废液中无吡啶后给反应釜加热到60℃，进行第一次真空蒸馏，当无蒸气产生时停止。向釜内加入5Kg 30％氢氧化钠溶液至釜内液体pH值为10，再一次于60℃真空蒸馏出吡啶和水的共沸物。将蒸出的吡啶和水加入另一釜内开启搅拌，向釜内加入3Kg片状氢氧化钠，控制温度25℃搅拌30分钟，静止分层，上层即为吡啶。取样进行水分及纯度检测，结果为水分质量分数：0.33％；吡啶质量分数：99.67％，其中吡啶纯度为99.98％。
实施例2：
废液来源：某化工厂含吡啶废液。
取30Kg含吡啶的废液检测吡啶含量为15.4％加入釜内，30℃开启搅拌加入12Kg浓盐酸，取样检测废液中无吡啶后给反应釜加热到55℃，进行第一次真空蒸馏，当无蒸气产生时停止。向釜内加入6Kg 30％氢氧化钾溶液至釜内液体pH值为11，再一次于55℃真空蒸馏出吡啶和水的共沸物。将蒸出的吡啶和水加入另一釜内开启搅拌，向釜内加入3Kg片状氢氧化钾，控制温度20℃搅拌30分钟，静止分层，上层即为吡啶。取样进行水分及纯度检测，结果为水分质量分数：0.42％；吡啶质量分数：99.58％，其中吡啶纯度为99.93％。
实施例3：
废液来源：某试剂工厂含吡啶废液。
取30Kg含吡啶的废液检测吡啶含量为11.7％加入釜内，50℃开启搅拌加入9.1Kg浓盐酸，取样检测废液中无吡啶后给反应釜加热到65℃，进行第一次真空蒸馏，当无蒸气产生时停止。向釜内加入6.5Kg 30％氢氧化钠溶液至釜内液体pH值为12，再一次于65℃真空蒸馏出吡啶和水的共沸物。将蒸出的吡啶和水加入另一釜内开启搅拌，向釜内加入3Kg片状氢氧化钠，控制温度30℃搅拌30分钟，静止分层，上层即为吡啶。取样进行水分及纯度检测，结果为水分质量分数：0.37％；吡啶质量分数：99.63％，其中吡啶纯度为99.95％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种回收吡啶的方法，其特征在于，向含吡啶的废液中加浓盐酸搅拌，然后在50-70℃第一次真空蒸馏至无蒸气产生，接着向剩余废液中加入强碱溶液至其pH值为10-14，然后在50-70℃第二次真空蒸馏并收集馏分，向所述馏分中加入固体强碱搅拌，静置分层，收集有机层得到吡啶。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述加浓盐酸搅拌的温度为30-50℃。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述加浓盐酸搅拌的温度为40℃。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一次真空蒸馏的温度为60℃。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第二次真空蒸馏的温度为60℃。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述加入固体强碱的质量为馏分质量的10％。
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