CN103288690B - 一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是从吐氏酸废水中进行萃取-反萃取后，从吐氏酸反萃液中精制吐氏酸的生产方法；本发明所要解决的技术问题是提供一种降低能源和物料消耗，同时降低废水中氨氮含量和强致癌物2-萘胺含量的从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法；所采用的技术方案为将生产吐氏酸的废水经萃取-反萃取得到的反萃液，进行酸析、离心分离，弃去滤液得到吐氏酸反萃料；将所述吐氏酸反萃料经加热碱溶，然后热过滤得到反萃料碱溶液；将所述反萃料碱溶液降温结晶、二次酸析、离心过滤得到吐氏酸湿品；将所述吐氏酸湿品用乙醇打浆洗涤、离心过滤、烘干得到纯度≥97.0%的吐氏酸；本发明广泛应用于吐氏酸废水中制取精制吐氏酸技术领域。

Description

一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法

技术领域

 本发明涉及将吐氏酸生产中的废弃污染物进行精制利用的方法，具体的说是从吐氏酸废水中进行萃取-反萃取后，从吐氏酸反萃液中精制吐氏酸的生产方法。

背景技术

吐氏酸是一种偶氮染料中间体，主要用于制造J酸和立索尔红R等染料产品。化学名称为：2-氨基-1-萘磺酸。目前，吐氏酸的生产方法主要是，将2-萘酚经氯磺酸磺化得到2-萘酚-1磺酸；后经碱中和，得到2-萘酚-1磺酸钠，然后在酸性亚硫酸铵存在下通入液氨在高压釜中进行氨化反应，转化成2-氨基-1-萘磺酸，酸化后析出结晶，过滤得到吐氏酸。将吐氏酸过滤后会排放大量的废水，CODcr高达4500~5000mg/L，废水颜色深、含盐量大、成分复杂，直接排放会对环境造成严重的污染。

目前采用萃取处理吐氏酸废水的技术已经很成熟，这种技术的实质是将废水中几乎全部的有色有机物及部分无机物萃取出来；再经反萃取，转移到反萃取液中。现有的技术对该反萃液的处置方法是不加任何处理，简单回用到氨化生产流程中，以利用其中的有效成分，提高产率。但该法最主要的缺点是反萃液中的有害杂质反复循环富集，造成反萃液杂质含量增加，色度加深，并进而影响到吐氏酸产品质量，导致吐氏酸成品颜色加深至暗灰色。

为了解决这一问题，专利CN 101195594A中描述了一种处理方法，其将生产吐氏酸的废水经萃取-反萃取，然后反萃液经冷冻脱盐，得到脱硝液；再经蒸发浓缩，冷冻结晶，分离得到混合盐；经氨化、酸析、离心分离、烘干处理得到纯度≥99.0%的吐氏酸成品。专利CN 101250141A将反萃液经动力在夹套的釜中冷却到-2℃~20℃，保温3~12小时，滤除芒硝，得到的脱硝液在蒸馏釜中浓缩，排出水蒸气蒸除水分35~50%，然后降温至35℃~50℃，离心抽滤得羟基吐氏酸和少量吐氏酸湿品，该湿品再经溶解和氨配，将氨化液转移到酸析釜中，酸析后过滤洗涤，烘干后得吐氏酸。

这些方法都是将废水反萃液经冷冻脱硝、蒸发浓缩、过冷结晶、离心分离、氨化、酸析、烘干的步骤来制得精制吐氏酸产品。但众所周知蒸发浓缩、过冷结晶等步骤皆需要消耗大量的能源，并且耗时很长。而将所得的吐氏酸湿品重新进行氨配、酸析则消耗大量的氨水和盐酸，这样会进一步增加吐氏酸废水中的无机盐和氨氮含量。

另外传统的去除2-萘胺方法为活性炭吸附方式，将吐氏酸经碱溶、活性炭吸附、酸析的方式来去除。该方法设备庞大，投资高，生产周期长等缺点。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种降低能源和物料消耗，同时降低废水中氨氮含量和强致癌物2-萘胺含量的从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法包括以下步骤：

（1）将生产吐氏酸的废水经萃取-反萃取得到的反萃液，进行酸析、离心分离，弃去滤液得到吐氏酸反萃料；

（2）将所述吐氏酸反萃料经加热碱溶，然后热过滤得到反萃料碱溶液；

（3）将所述反萃料碱溶液降温结晶、二次酸析、离心过滤得到吐氏酸湿品；

（4）将所述吐氏酸湿品用乙醇打浆洗涤、离心过滤、烘干得到纯度≥97.0%的吐氏酸。

所述加热碱溶工艺为：将所述吐氏酸反萃料加入水中加热至60-90℃，再加入强碱液至所述吐氏酸反萃料中含有的吐氏酸恰好完全溶解。

所述加热碱溶具体工艺为：将所述吐氏酸反萃料加入水中，吐氏酸反萃料与水的重量份配比为1:4-6，加热至60-90℃，再加入重量百分比浓度10-15%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，调节pH值至2.5，在80-85℃保温5-10min。

所述二次酸析工艺条件为加酸在20-40min内调pH值至1.5。

所述酸析和二次酸析采用的是盐酸、硫酸或硝酸。

所述乙醇打浆洗涤工艺中所述吐氏酸湿品（按质量计，单位g）与无水乙醇（按体积计，单位mL）配比为1:5-7。

所述降温结晶工艺中将所述反萃料碱溶液降至30℃进行结晶。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：本发明率先采用了将反萃液酸析、离心分离、加热碱溶、降温结晶、酸析、乙醇洗涤、离心分离、烘干的步骤而制得高品质吐氏酸。可以有效降低蒸汽、水、氨水、盐酸等消耗，节约时间，降低成本，降低废水中氨氮含量，比传统方法具有明显优势；本发明利用吐氏酸和2-萘胺在乙醇中的溶解性差异，将吐氏酸用乙醇打浆，可以将2-萘胺含量从8000ppm降低至1500ppm以下。

本发明的工艺过程具有以下特点。

1、将吐氏酸反萃液直接进行加酸酸化，使其中的吐氏酸尽可能的结晶析出，而其中的芒硝、氯化钠、氯化铵等无机盐成分尽量不析出。

2、酸析后得到的吐氏酸反萃料，经过加热碱溶后进行热过滤，将不溶性渣子滤掉后，降温进行部分重结晶过程。加碱量以恰好溶解吐氏酸为度，这样可以减少加碱量，并且在降温时有部分吐氏酸析出，从而保证产品纯度。采用了片碱做为碱源，一方面氢氧化钠的碱性比氨水强，能增大吐氏酸溶解性；另一方面减少了废水中氨氮含量；有效降低成本，降低废水处理难度。

3、采用了部分重结晶工艺，一方面减少了碱、酸的用量；更重要的是比直接酸析方式提高了吐氏酸的纯度。

4、二次酸析后离心过滤得到的滤饼，用乙醇进行打浆洗涤，可以进一步去除其中的2-萘胺、羟基吐氏酸等有害杂质，提高产品品质。

5、吐氏酸生产中不可避免的会产生强致癌物质2-萘胺，会对人体造成严重损伤。当前去除2-萘胺的方式主要是采用活性炭柱子吸附的方式，投资大，效率低，成本高。而利用吐氏酸和2-萘胺在乙醇中的溶解性差异，将吐氏酸用乙醇打浆，可以将2-萘胺含量从8000ppm降低至1500ppm以下，满足客户需求。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

向吐氏酸反萃液中加入浓盐酸，调pH至1.0，离心过滤得到吐氏酸反萃料。将100g吐氏酸反萃料加入到500mL水中，升温到75℃加入125mL氢氧化钠水溶液（重量百分比浓度10%），溶液pH为2.5，保持温度在80~85℃5分钟，进行热过滤，滤掉不溶性渣滓。将母液在室温下冷却降温至30℃，剧烈搅拌下在半小时内加入105mL盐酸（重量百分比浓度10%）调pH至1.5，进行离心过滤，将滤饼用500mL乙醇打浆，过滤，滤饼烘干既得成品吐氏酸，其纯度为97.2%，乙醇可继续套用。

实施例2

向吐氏酸反萃液中加入浓盐酸，调pH至1.0，离心过滤得到吐氏酸反萃料。将100g吐氏酸反萃料加入到500mL水中，升温到60℃加入125mL氢氧化钾水溶液（重量百分比浓度12%），溶液pH为2.5，保持温度在80~85℃10分钟，进行热过滤，滤掉不溶性渣滓。将母液在室温下冷却降温至30℃，剧烈搅拌下在半小时内加入105mL盐酸（重量百分比浓度10%）调pH至1.5，进行离心过滤，将滤饼用700mL乙醇打浆，过滤，滤饼烘干既得成品吐氏酸，其纯度为98.4%，乙醇可继续套用。

实施例3

向吐氏酸反萃液中加入浓硫酸，调pH至1.0，离心过滤得到吐氏酸反萃料。将100g吐氏酸反萃料加入到400mL水中，升温到90℃加入125mL氢氧化钠水溶液（重量百分比浓度15%），溶液pH为2.5，保持温度在80~85℃8分钟，进行热过滤，滤掉不溶性渣滓。将母液在室温下冷却降温至30℃，剧烈搅拌下在半小时内加入50mL稀硫酸（重量百分比浓度10%）调pH至1.5，进行离心过滤，将滤饼用600mL乙醇打浆，过滤，滤饼烘干既得成品吐氏酸，其纯度为97.8%，乙醇可继续套用。

实施例4

向吐氏酸反萃液中加入浓盐酸，调pH至1.0，离心过滤得到吐氏酸反萃料。将100g吐氏酸反萃料加入到450mL水中，升温到75℃加入110mL氢氧化钾水溶液（重量百分比浓度14%），溶液pH为2.5，保持温度在80~85℃5分钟，进行热过滤，滤掉不溶性渣滓。将母液在室温下冷却降温至30℃，剧烈搅拌下在半小时内加入50mL稀硫酸（重量百分比浓度10%）调pH至1.5，进行离心过滤，将滤饼用500mL乙醇打浆，过滤，滤饼烘干既得成品吐氏酸，其纯度为98.1%，乙醇可继续套用。

实施例5

向吐氏酸反萃液中加入浓硝酸，调pH至1.0，离心过滤得到吐氏酸反萃料。将100g吐氏酸反萃料加入到600mL水中，升温到80℃加入125mL氢氧化钾水溶液（重量百分比浓度10%），溶液pH为2.5，保持温度在80~85℃5分钟，进行热过滤，滤掉不溶性渣滓。将母液在室温下冷却降温至30℃，剧烈搅拌下在半小时内加入105mL硝酸（重量百分比浓度10%）调pH至1.5，进行离心过滤，将滤饼用550mL无水乙醇打浆，过滤，滤饼烘干既得成品吐氏酸，其纯度为98.5%，乙醇可继续套用。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从那一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (5)

1.一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将生产吐氏酸的废水经萃取-反萃取得到的反萃液，进行酸析、离心分离，弃去滤液得到吐氏酸反萃料；

（2）将所述吐氏酸反萃料经加热碱溶，然后热过滤得到反萃料碱溶液；

（3）将所述反萃料碱溶液降温结晶、二次酸析、离心过滤得到吐氏酸湿品；

（4）将所述吐氏酸湿品用乙醇打浆洗涤、离心过滤、烘干得到纯度≥97.0%的吐氏酸；

所述加热碱溶工艺为：将所述吐氏酸反萃料加入水中加热至60-90℃，再加入强碱液至所述吐氏酸反萃料中含有的吐氏酸恰好完全溶解；具体为：将所述吐氏酸反萃料加入水中，吐氏酸反萃料与水的重量份配比为1:4-6，加热至60-90℃，再加入重量百分比浓度10-15%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，调节pH值至2.5，在80-85℃保温5-10min。

2.根据权利要求1所述的一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法，其特征在于所述二次酸析工艺条件为加酸在20-40min内调pH值至1.5。

3.根据权利要求1或2所述的一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法，其特征在于所述酸析和二次酸析采用的是盐酸、硫酸或硝酸。

4.根据权利要求1所述的一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法，其特征在于所述乙醇打浆洗涤工艺中所述吐氏酸湿品与无水乙醇配比按质量与体积比g：mL为1:5-7。

5.根据权利要求1所述的一种从吐氏酸废水中制取精制吐氏酸的方法，其特征在于所述降温结晶工艺中将所述反萃料碱溶液降至30℃进行结晶。