CN104174403A - 一种废糠醇催化剂的回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其方法步骤如下：加热和干燥脱水，得到的有机物进行冷却后蒸馏，得到成品糠醇；得到的无机化合物进行酸洗和溶解过滤；加入氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液，充分反应后，得到的固体物质经过真空水洗后，得到糠醇催化剂半成品，活化后得到糠醇催化剂成品。本发明的有益效果如下：分离得到的糠醇成品可以进行出售再利用；分离得到的其他无机化合物经过一系列处理后能够再度得到糠醇催化剂成品，再度投入使用；整个处理过程不产生污染物，没有资源浪费，经济环保，提高企业的经济效益。

Description

一种废糠醇催化剂的回收再利用方法
技术领域
本发明涉及糠醇制备技术领域，特别是指一种废糠醇催化剂的回收再利用方法。 
背景技术
糠醛液相加氢制备的糠醇催化剂分为两种，一种是铜铬系糠醇催化剂，一种是铜硅系糠醇催化剂。糠醇催化剂主要用于制备糠醇产品，其中铜铬系糠醇催化剂因含有铬离子，故该种催化剂产品已被淘汰不用；铜硅系糠醇催化剂在使用过后变为废糠醇催化剂。这种铜硅系废糠醇催化剂主要成分为水合碱式硅酸铜络合物、氧化钙、二氧化硅和有机物，铜硅系废糠醇催化剂的传统回收处理方法如下： 
铜硅系废糠醇催化剂外观呈半固态，有一定的流动性，含40％硅酸铜、氧化钙等无机化合物，含50％糠醇、4％糠醛、5％呋喃树脂类聚合物等有机物以及1％水份。其中的糠醇和氧化铜回收较困难，大都采取就地焚烧的办法回收氧化铜。就地焚烧方式会将废糠醇催化剂中的糠醇等有机物全都燃烧掉，造成严重的资源浪费，同时燃烧产生的废气还会造成严重的大气污染。 
发明内容
本发明提出一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，解决了现有技术中废糠醇催化剂回收困难、容易造成环境污染和资源浪费的问题。 
本发明的技术方案是这样实现的： 
一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其方法步骤如下： 
(1)将废糠醇催化剂在真空箱中进行加热和干燥脱水，其中的有机物挥发进回收装置里，剩余无机化合物固体留在真空箱中； 
(2)回收装置中的有机物包括糠醇、糠醛和呋喃树脂类聚合物，将其进行冷却降温，得到粗品糠醇液体； 
(3)将步骤(2)中得到的粗品糠醇液体进行蒸馏，去除水分后得到成品糠醇； 
(4)在步骤(1)中得到的无机化合物固体中加入硫酸，充分反应后，进行溶解过滤，得到硫酸铜溶液； 
(5)在上述硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液，在常压、70～80℃下充分反应后，得到的固体物质经过真空水洗后，得到糠醇催化剂半成品； 
(6)将上述糠醇催化剂半成品进行活化，得到糠醇催化剂成品。 
作为优选，所述步骤(3)中得到成品糠醇的同时，也得到高沸物的残留母液，将其用作燃料处理。 
作为优选，所述步骤(4)中加入硫酸的同时，也加入少量硝酸。 
作为优选，所述步骤(5)中加入的氢氧化钠溶液浓度为30％，硅酸钠溶液的比重为婆美45度。 
作为优选，所述步骤(6)中半成品糠醇催化剂的活化方法如下： 
将糠醇催化剂半成品放入活化箱中，电加热到200℃，活化3小时，改变催化剂的分子结构，得到糠醇催化剂成品。 
本发明的有益效果为： 
通过采用本发明所述方法能够将使用过后的废糠醇催化剂进行分离，分离得到的糠醇成品可以进行出售再利用；分离得到的其他无机化合物经过一系列处理后能够再度得到糠醇催化剂成品，再度投入使用。 
本发明所述方法的整个处理过程不产生污染物，没有资源浪费，经济环保，提高企业的经济效益。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为本发明的加工处理工艺流程图。 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
实施例 
一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其具体实现方法如下： 
(1)在容积为12立方米的真空箱内，装入500千克废糠醇催化剂，然后将真空箱密封。真空箱内的温度稳定在150℃，废糠醇催化剂中的糠醇、糠醛、呋喃树脂类聚合物等有机物挥发进回收装置中，剩余物质干燥3小时候得到硅酸铜和氧化钙无机化合物固体250千克。 
(2)回收装置中的有机物经冷凝器冷却后，得到有机物冷凝液250千克，即为粗品糠醇液体。 
(3)将上述得到的粗品糠醇液体进行精馏，具体过程如下： 
开启循环水系统和精馏系统真空泵，把粗品糠醇液体吸入塔釜至总容积三分之二，开启导热油阀门将物料进行升温，当真空度达到负0.096MPa、物料温度达到90℃时，塔釜内液体开始沸腾，经冷凝器冷凝进入前馏份罐，当试盅内流出物清晰后打开回流罐阀门，并开启回流泵进行脱醛，当流出物经化验合格后，采出至成品罐。每釜加粗糠醇大约250千克，得到前馏份(即为水分)2.5千克，成品糠醇232千克，糠醛糠醇混合物14千克，高沸物0.8千克。 
其中，得到的成品糠醇可以直接进行出售，得到的高沸物可作为燃料进行处理。 
(4)在步骤(1)中得到的250千克无机化合物固体(硅酸铜及少量氧化钙混合物)中加入130千克硫酸和10千克硝酸的混合酸溶液(其中混合酸溶液 加水稀释的比重为1.2)，充分反应后，进行溶解过滤，得到合格的硫酸铜溶液(含少量硫酸钙)备用。 
上述过程中少量硝酸的一部分起到强氧化作用，将固体混合物中的少量金属铜氧化成氧化铜，使反应更加彻底；另一部分直接挥发掉。 
上述反应过程中的主要化学反应式为： 
CuO.SiO2.2H2O+H2SO4＝CuSO4+3H2O+SiO2
CaO+H2SO4＝CaSO4+H2O 
(5)催化剂合成： 
将上述得到的合格硫酸铜溶液加水配制成浓度为10％～15％的溶液，然后在其中加入浓度为30％的氢氧化钠溶液和比重为婆美45度的硅酸钠溶液，使铜离子沉淀完全，充分反应后生成碱式硅酸铜络合物(即为糠醇催化剂半成品)，将得到的糠醇催化剂半成品进行真空过滤，水洗至无(SO4＝)硫酸根离子，干燥后得到238千克碱式硅酸铜络合物(即为糠醇催化剂半成品)。 
上述反应过程中的主要化学反应式为： 
CuSO4+Na2O,SiO2+2H2O＝Cu,SiO2,2H2O+Na2SiO3·9H2O 
CaSO4+Na2O,SiO2＝CaSiO2+NaSO4
(6)催化剂活化： 
将干燥后得到的238千克糠醇催化剂半成品放入活化箱中，电加热到200℃，活化3小时，改变催化剂的分子结构，使其具有活性，最终得到糠醇催化剂成品。 
上述方法得到的糠醇催化剂成品经有关部门检验后，使用质量合格。 
综上所述，通过采用本发明所述方法能够将使用过后的废糠醇催化剂进行分离，分离得到的糠醇成品可以进行出售再利用；分离得到的其他无机化合物经过一系列处理后能够再度得到糠醇催化剂成品，再度投入使用。 
本发明所述方法的整个处理过程不产生污染物，没有资源浪费，经济环保，提高企业的经济效益。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其特征在于，其方法步骤如下：
(1)将废糠醇催化剂在真空箱中进行加热和干燥脱水，其中的有机物挥发进回收装置里，剩余无机化合物固体留在真空箱中；
(2)回收装置中的有机物包括糠醇、糠醛和呋喃树脂类聚合物，将其进行冷却降温，得到粗品糠醇液体；
(3)将步骤(2)中得到的粗品糠醇液体进行蒸馏，去除水分后得到成品糠醇；
(4)在步骤(1)中得到的无机化合物固体中加入硫酸，充分反应后，进行溶解过滤，得到硫酸铜溶液；
(5)在上述硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液，在常压、70～80℃下充分反应后，得到的固体物质经过真空水洗后，得到糠醇催化剂半成品；
(6)将上述糠醇催化剂半成品进行活化，得到糠醇催化剂成品。
2.根据权利要求1所述的一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中得到成品糠醇的同时，也得到高沸物的残留母液，将其用作燃料处理。
3.根据权利要求1所述的一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(4)中加入硫酸的同时，也加入少量硝酸。
4.根据权利要求1所述的一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(5)中加入的氢氧化钠溶液浓度为30％，硅酸钠溶液的比重为婆美45度。
5.根据权利要求1所述的一种废糠醇催化剂的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(6)中半成品糠醇催化剂的活化方法如下：
将糠醇催化剂半成品放入活化箱中，电加热到200℃，活化3小时，改变催化剂的分子结构，得到糠醇催化剂成品。
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