CN104478693B - 一种精制草酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种精制草酸的制备方法，步骤如下：（1）将原料草酸在反应釜中溶于36-38°Bé的硫酸母液中，充分溶解后，得草酸母液，反应釜中的温度为56-58℃；（2）将草酸母液送入冷却结晶装置中连续结晶，使得草酸结晶为草酸颗粒，冷却结晶装置中的温度为20-28℃；（3）将冷却结晶装置中的物质进行离心分离，得草酸颗粒和废液；（4）将草酸颗粒在65-70℃条件下烘干，得纯度为99.6%的草酸。本发明制备方法中，草酸溶解充分，且合适的溶解温度，不会使草酸分解产生污染环境的气味。

Description

一种精制草酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种精制草酸的制备方法，具体涉及一种将工业品草酸提纯的方法，属于草酸生产领域。
背景技术
全世界草酸的生产主要集中在亚洲，33%用于制药行业；25%用于稀土行业；35%用于金属加工及铝品工业；其余7%用于草酸酯、染料中间体等行业。随着草酸应用领域的扩展，特别是农药及医药中间体用草酸酯的数量在增加，以及用乙醛酸生产香兰素新工艺的发展，草酸的需求量将持续稳定地增长。
精制草酸湿在工业品草酸基础上重结晶提纯而生产的，随着对草酸需求量的增加，人们对精制草酸工艺要求越来越严格。在精制草酸的生产中，产品质量稳定可控，现场环境的良好可控以及原料消耗的控制是精制草酸生产的主要环节。目前，草酸产品质量不稳定，各种消耗及生产成本偏高，且操作现场环境较差，此外，现有技术中，精制草酸结晶过程一般采用间歇式结晶，间歇式结晶设备台数多、占地面积大资源消耗多，然后生产能力小，产品质量稳定性差。
发明内容
为了克服现有技术中的各种问题，本发明提供了一种精制草酸的制备方法，本发明的具体方案如下：
一种精制草酸的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料草酸在反应釜中溶于波美度为36-38（即36-38°Bé）的硫酸母液中，充分溶解后，得草酸母液，反应釜中的温度为56-58℃；所述36-38
°Bé的硫酸母液中，各个组分按质量百分比计：硫酸42%-45%、草酸3%-4%，水补足至100%；其中36°Bé的硫酸母液中，各个组分按质量百分比计：硫酸42%、草酸4%，水补足至100%；38°Bé的硫酸母液中，各个组分按质量百分比计：硫酸45%、草酸3%，水补足至100%；
（2）将草酸母液在冷却结晶装置中连续结晶，使得草酸结晶为草酸颗粒，冷却结晶装置中的温度为20-28℃；优选的，冷却结晶装置中的温度为25℃；
（3）将冷却结晶装置中的物质进行离心分离，得草酸颗粒和废液；
（4）将草酸颗粒在65-70℃条件下烘干，得纯度为99.6%的草酸。
本发明中的废液可回收利用。
进一步的，所述的冷却结晶装置，包括结晶器，所述结晶器上设置有结晶器物料进口和结晶器物料出口，所述结晶器物料进口连接有预冷器，所述结晶器上还设置有结晶器夹层和溢流口，所述结晶器夹层上设置有结晶器冷水进口和结晶器冷水出口，所述溢流口通过循环泵和管道与结晶器物料进口连接，所述结晶器连接有加热冲洗装置。采用本技术方案，定期用加热冲洗装置冲洗，防止草酸结晶后在结晶器内壁上结垢进而影响冷却结晶的效果，同时可以防止堵塞结晶器物料出口。
进一步的，所述加热冲洗装置包括供热箱，所述供热箱通过管道与结晶器物料进口连接，所述结晶器上设置有结晶器冲洗出口，所述结晶器冲洗出口与回收罐连通。
进一步的，所述供热箱为高温水箱或溶解罐。加热冲洗结晶器内壁可以选用高温水也可以选用溶解罐中的高温物料。
进一步的，所述预冷器上设置有预冷器夹层，所述预冷器夹层上设置有预冷器冷水进口和预冷器冷水出口。通过向预冷器夹层内充入冷水对高温物料进行冷却，降低物料进入结晶器中的温度，进而提高物料在结晶器中结晶的效率与速度。
进一步的，所述结晶器冷水出口通过管道与预冷器冷水进口连通。从结晶器冷却出口流出的冷水进入预冷器夹层对高温物料进行预冷，进而简化设备的结构，提高对冷水的利用率。所述结晶器冷水进口通过管道与冷却水塔连通，所述预冷器冷水出口通过管道与冷却水塔连通。预冷器冷水出口通过管道与冷却水塔连通，使得冷却水能够循环利用，节约用水量。
进一步，所述预冷器冷水出口与冷却水塔之间设置有缓存罐。用于缓存预冷器中流出的水。
更进一步，所述结晶器内部设置有导流板，所述结晶器上设置有排空阀。采用这一方案，能够加速物料流动，提高物料在结晶器中强制循环的速度，提高物料结晶速度。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明生产过程中，草酸溶解充分，且合适的溶解温度，不会使草酸分解产生污染环境的气味，本发明所述冷却结晶装置中，物料进入结晶器内一定的液位时，启动循环泵，强制物料在结晶器内快速流动换热，使得物料达到结晶温度，待稳定结晶后直接由结晶器物料出口出料，结晶过程连续，运行稳定；设置预冷器，使得物料进入结晶器的温度降低，提高结晶效率。本发明精制草酸制备方法使得草酸产品质量稳定，且现场操作环境良好，原料消耗低，进而降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明冷却结晶装置的结构示意图；
图中：1-预冷器，2-预冷器物料进口，3-预冷器物料出口，4-预冷器夹层，5-预冷器冷水进口，6-预冷器冷水出口，7-结晶器，8-结晶器物料进口，9-结晶器物料出口，10-结晶器夹层，11-结晶器冷水进口，12-结晶器冷水出口，13-溢流口，14-循环泵，15-供热箱，16-泵，17-阀门，18-结晶器冲洗出口，19-阀门，20-泵，21-离心机，22-冷却水塔，23-泵，24-缓存罐，25-泵，26-阀门，27-泵，28-反应釜，29-排空阀，30-导流板，31-阀门，32-泵，33-回收罐。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1一种精制草酸的制备方法，包括以下步骤：
（1）将原料草酸在反应釜中溶于36-38°Bé的硫酸母液中，充分溶解后，得草酸母液，反应釜中的温度为56-58℃；
（2）将草酸母液在冷却结晶装置中连续结晶，使得草酸结晶为草酸颗粒，冷却结晶装置中的温度为25℃；
（3）将冷却结晶装置中的物质进行离心分离，得草酸颗粒和废液；
（4）将草酸颗粒在65-70℃条件下烘干，得纯度为99.6%的草酸。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1所示，冷却结晶装置，包括结晶器7，所述结晶器7上设置有结晶器物料进口8和结晶器物料出口9，所述结晶器物料进口8连接有预冷器1、结晶器物料出口9连接有离心机21，所述结晶器7上还设置有结晶器夹层10和溢流口13，所述结晶器夹层10上设置有结晶器冷水进口11和结晶器冷水出口12，所述溢流口13通过循环泵14和管道与结晶器物料进口8连接。
所述结晶器7连接有加热冲洗装置，所述加热冲洗装置包括供热箱15，所述供热箱15通过管道与结晶器物料进口8连接，作为优选，该管道可与物料循环管道连接，所述结晶器7上设置有结晶器冲洗出口18，所述结晶器冲洗出口18与回收罐33连通。定期用加热冲洗装置冲洗，防止草酸结晶后在结晶器7内壁上结垢进而影响冷却结晶的效果，同时可以防止堵塞结晶器物料出口9。
所述预冷器1上设置有预冷器夹层4，所述预冷器夹层上设置有预冷器冷水进口5和预冷器冷水出口6，所述结晶器冷水出口12通过管道与预冷器冷水进口5连通。从结晶器冷却出口12流出的冷水进入预冷器夹层4对高温物料进行预冷，进而简化设备的结构，提高对冷水的利用率。
所述结晶器冷水进口11通过管道与冷却水塔22连通，所述预冷器冷水出口6通过管道与冷却水塔22连通。采用本技术方案，使得冷却水能够循环利用，节约用水量。
所述预冷器冷水出口6与冷却水塔22之间设置有缓存罐24。
所述结晶器7内部设置有导流板30，能够加速物料流动，提高物料在结晶器7中强制循环的速度，提高物料结晶速度。
所述结晶器7上设置有排空阀29。
本装置的工作过程如下：将反应釜28中的高温物料通过泵27输送到预冷器1内，同时通过泵23向结晶器夹层11内打入冷水，高温物料在预冷器1中降温后进入结晶器7，当结晶器7中的物料的液位高于溢流孔13时启动循环泵14，物料经结晶器7强制快速换热，温度会降至要求的结晶温度，待稳定结晶后由结晶器物料出口9出料，进入离心机21进行固液分离，分离出的固体为需要湿品，关闭结晶器物料出口9，通过泵16从供热箱15向结晶器7内充入高温水对结晶器7高温冲洗，冲洗液从结晶器冲洗出口18流出进入回收罐33。

Claims (8)

1.一种精制草酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将原料草酸在反应釜中溶于36-38°Bé的硫酸母液中，充分溶解后，得草酸母液，反应釜中的温度为56-58℃；
（2）将草酸母液送入冷却结晶装置中连续结晶，使得草酸结晶为草酸颗粒，冷却结晶装置中的温度为25℃；
（3）将冷却结晶装置中的物质进行离心分离，得草酸颗粒和废液；
（4）将草酸颗粒在65-70℃条件下烘干，得纯度为99.6%的草酸；
所述的冷却结晶装置，包括结晶器，所述结晶器上设置有结晶器物料进口和结晶器物料出口，所述结晶器物料进口连接有预冷器，所述结晶器上还设置有结晶器夹层和溢流口，所述结晶器夹层上设置有结晶器冷水进口和结晶器冷水出口，所述溢流口通过循环泵和管道与结晶器物料进口连接，所述结晶器连接有加热冲洗装置。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热冲洗装置包括供热箱，所述供热箱通过管道与结晶器物料进口连接，所述结晶器上设置有结晶器冲洗出口，所述结晶器冲洗出口与回收罐连通。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述供热箱为溶解罐。
4.据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预冷器上设置有预冷器夹层，所述预冷器夹层上设置有预冷器冷水进口和预冷器冷水出口。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结晶器冷水出口通过管道与预冷器冷水进口连通。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结晶器冷水进口通过管道与冷却水塔连通，所述预冷器冷水出口通过管道与冷却水塔连通。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预冷器冷水出口与冷却水塔之间设置有缓存罐。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结晶器内部设置有导流板，所述结晶器上设置有排空阀。
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