CN103408421B - 对苯二甲酸的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对苯二甲酸的提纯方法，其通过使用高温高压膜压法对粗对苯二甲酸干料进行提纯处理，工艺流程简单，同时以水为溶剂，不需要使用碱液、复合整理剂、复合溶剂等多种化工试剂，经济环保，且提纯得到的对苯二甲酸的纯度较高，从而上述提纯方法可以广泛应用在由碱减量工业废水回收的粗对苯二甲酸干料的提纯领域。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其是涉及一种对苯二甲酸的提纯方法。
背景技术
涤纶碱减量工艺是在强碱高温作用下，聚酯（如聚对苯二甲酸乙二酯）大分子中的酯基发生水解反应，断裂为热水可溶性缩聚物、对苯二甲酸和乙二醇小分子，再经水洗工艺，热水可溶性缩聚物、对苯二甲酸和乙二醇小分子从纤维表面析出而溶解于水中的过程。由于外层纤维被碱腐蚀，使得纤维变细、变软，而且织物质量变轻，产生了真丝般的柔软手感和飘逸感。而纤维表面的凹凸不平对光产生了漫反射，织物的光泽因此变得柔和。
碱减量工业废水产生于涤纶仿真丝碱减量工艺。从涤纶织物上溶解剥离下来的聚酯组分绝大部分以对苯二甲酸和乙二醇的形式存在于水中，与少量不同聚合度的低聚物进入废水。因此，碱减量废水的主要组分是对苯二甲酸、乙二醇、聚酯低聚物以及少量的各种助剂（如N，N-聚氧乙烯基烷基胺、耐碱渗透剂、季铵盐阳离子表面活性剂）等。其中对苯二甲酸含量高达75%，低聚物含量约为2%。碱减量废水同时还含有3%～5%的NaOH，其pH值一般>12。
碱减量工艺排放的废水中COD（Chemical Oxygen Demand，化学需氧量）可高达数万毫克每升，此种废水属高浓度难降解有机废水，很难被生物降解。当碱减量废水混入工厂排放废水时，废水水质随碱减量废水的加入量增大而恶化。若碱减量废水的含量超过总排放废水的10%时，其COD浓度可由原来的数百mg/L上升到2000～3000mg/L，甚至更高。BOD5（Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量）也将增大到800mg/L以上，pH值达11.5～12。因此，工厂需采用大量清水来稀释，以到达排入总废水处理厂的要求，这样不仅浪费水资源，增加处理负荷，还大大增加了废水处理总厂的生化处理的难度，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到30%左右，甚至更低。
传统的回收碱减量废水中粗对苯二甲酸的方法很多，研究最多的是直析法，其反应原理为：C6H4(COONa)2+H2SO4→C6H4(COOH)2+Na2SO4。直析法回收的粗对苯二甲酸纯度不高，含有的杂质较多，其利用范围受到限制。
发明内容
基于此，有必要提供一种可制得较高纯度的对苯二甲酸的提纯方法。
一种对苯二甲酸的提纯方法，包括如下步骤：
将粗对苯二甲酸干料在200～250℃、1.5～4.0MPa的条件下溶于水中，制得粗对苯二甲酸水溶液；
将所述粗对苯二甲酸水溶液经0.05～5μm过滤精度的滤膜过滤后，降温至室温，并泄压至常压，冷却结晶后于100～150℃下烘干，即得提纯的所述对苯二甲酸。
在其中一个实施例中，所述粗对苯二甲酸干料是从碱减量工业废水中回收得到的含有对苯二甲酸的粗干料。
在其中一个实施例中，所述粗对苯二甲酸水溶液中粗对苯二甲酸干料与水的质量比为1:30～70。
在其中一个实施例中，粗对苯二甲酸溶解过程中的温度为220～250℃。
在其中一个实施例中，所述滤膜的过滤精度为0.05～0.1μm。
在其中一个实施例中，所述提纯方法还包括用纯水清洗结晶后的固体产物的步骤，再对清洗后的固体产物进行烘干。
上述对苯二甲酸的提纯方法通过使用高温高压膜压法对粗对苯二甲酸干料进行提纯处理，工艺流程简单，同时以水为溶剂，不需要使用碱液、复合整理剂、复合溶剂等多种化工试剂，经济环保，且提纯得到的对苯二甲酸的纯度较高，从而上述提纯方法可以广泛应用在由碱减量工业废水回收的粗对苯二甲酸干料的提纯领域。
附图说明
图1为一实施方式的对苯二甲酸的提纯方法流程图。
具体实施方式
下面主要结合附图及具体实施例对对苯二甲酸的提纯方法作进一步详细的说明。
一实施方式的对苯二甲酸的提纯方法，主要用于对涤纶碱减量工业废水中回收得到的粗对苯二甲酸进行提纯，如图1所示，该提纯方法包括如下步骤：
步骤S110：将粗对苯二甲酸干料在200～250℃、1.5～4.0MPa的条件下溶于水中，制得粗对苯二甲酸水溶液。
该粗对苯二甲酸干料是从碱减量工业废水中回收得到的含有对苯二甲酸的粗干料。从碱减量工业废水中回收得到的含有对苯二甲酸的粗干料过程是将涤纶碱减量工业废水的pH调节至2～5.5，对苯二甲酸及一些杂质物质析出，干燥后即得到该粗干料。在优选的实施方式中，本步骤将涤纶碱减量工业废水的pH调节至3.5～4.5。粗对苯二甲酸干料中杂质的含量一般在5%左右。
在本实施方式中，粗对苯二甲酸水溶液中粗对苯二甲酸干料与水的质量比为1:30～70。
本实施方式中粗对苯二甲酸干料在高温高压环境中，至少要在水溶液中溶解20～200分钟，优选的，溶解时间为30～60分钟，溶解温度为220～250℃。
步骤S120：将粗对苯二甲酸水溶液经0.05～5μm过滤精度的滤膜过滤后，降温至室温，并泄压至常压，冷却结晶后于100～150℃下烘干，即得提纯的对苯二甲酸。
在优选的实施方式中，滤膜的过滤精度为1～5μm。
此外，在本实施方式中，该提纯方法还包括用纯水清洗结晶后的固体产物的步骤，再对清洗后的固体产物进行烘干。
上述对苯二甲酸的提纯方法通过使用高温高压膜压法对粗对苯二甲酸干料进行提纯处理，工艺流程简单，同时以水为溶剂，不需要使用碱液、复合整理剂、复合溶剂等多种化工试剂，经济环保，且提纯得到的对苯二甲酸的纯度较高，从而上述提纯方法可以广泛应用在由碱减量工业废水回收的粗对苯二甲酸干料的提纯领域。
可以理解，该对苯二甲酸的提纯方法也不限于仅对碱减量工业废水回收的粗对苯二甲酸干料，还可以应用在其他化工领域中用于对粗对苯二甲酸干料进行提纯。
从碱减量工业废水中直接酸析出的对苯二甲酸含有各种有机物、可溶性无机盐等杂质，并且酸析出的对苯二甲酸颗粒细小，颗粒间夹杂的污染物难以清洗干净。
采用高温高压溶解对苯二甲酸，再在高温高压状态下用微孔过滤膜过滤，可以截留微粒、胶体及大分子有机物，过滤液则是相对干净的对苯二甲酸溶液和小分子有机物及可溶性无机盐。再经过冷却结晶，可以得到晶粒较大的对苯二甲酸晶体，小分子有机物及可溶性盐不会析出而残留在溶液里。因此过滤后，则可得到纯度较高的对苯二甲酸晶体，再用清水或纯水清洗进一步提高纯度。
以下为具体实施例部分：
称取65.8575g的粗对苯二甲酸干料，其杂质含量为5.6%，研磨后溶于2.5L蒸馏水中，搅拌均匀后，倒入高温高压装置，慢慢加热30分钟后，温度升至210℃，压力升至2.3MPa，在此温度压力下保持30分钟后，降温泄压，通过高温高压装置中的0.05μm滤膜过滤后，得2.0L的滤液，滤液冷却至常温过滤干燥后，得15.3489g对苯二甲酸精制品，用吡啶法测定其酸值为674.43，纯度为99.9%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种对苯二甲酸的提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：
将粗对苯二甲酸干料在200～250℃、1.5～4.0MPa的条件下溶于水中，制得粗对苯二甲酸水溶液，其中，所述粗对苯二甲酸水溶液中粗对苯二甲酸干料与水的质量比为1:30～70，所述粗对苯二甲酸干料是将涤纶碱减量工业废水的pH调节至2～5.5，将对苯二甲酸及部分杂质物质洗出，干燥后得到；
将所述粗对苯二甲酸水溶液经0.05～5μm过滤精度的滤膜过滤后，降温至室温，并泄压至常压，冷却结晶后于100～150℃下烘干，即得提纯的所述对苯二甲酸。
2.如权利要求1所述的对苯二甲酸的提纯方法，其特征在于，粗对苯二甲酸溶解过程中的温度为220～250℃。
3.如权利要求1所述的对苯二甲酸的提纯方法，其特征在于，所述滤膜的过滤精度为0.05～0.1μm。
4.如权利要求1所述的对苯二甲酸的提纯方法，其特征在于，还包括用纯水清洗结晶后的固体产物的步骤，再对清洗后的固体产物进行烘干。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3497552A (en) * | 1966-07-18 | 1970-02-24 | Standard Oil Co | Continuous crystallization in a plurality of cooling stages using dilutions by cooled solvent of feed to each stage |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3497552A (en) * | 1966-07-18 | 1970-02-24 | Standard Oil Co | Continuous crystallization in a plurality of cooling stages using dilutions by cooled solvent of feed to each stage |
| US3657330A (en) * | 1970-01-07 | 1972-04-18 | Stamicarbon | Purification of terephthalic acid |
| CN1960960A (zh) * | 2004-05-28 | 2007-05-09 | 三菱化学株式会社 | 高纯度对苯二甲酸的制造方法 |
| CN1680261A (zh) * | 2005-01-14 | 2005-10-12 | 东华大学 | 粗对苯二甲酸的提纯方法 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Terephthalic acid purification method Effective date of registration: 20161228 Granted publication date: 20151028 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen Ultrapure Environmental Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990001175 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20180111 Granted publication date: 20151028 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen Ultrapure Environmental Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990001175 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |