CN105236365B - 利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，属于盐酸羟胺生产技术领域。本发明所述的利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，包括以下步骤：利用尿素对工业尾气吸收废液脱色；向所得的脱色后的工业尾气吸收废液中加入盐酸和硝基甲烷，在加热回流状态下进行水解反应；对水解后的液体进行浓缩及后处理，即得盐酸羟胺。本发明所述的利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，充分利用了工业尾气吸收废液，减少了工业用水量，节约了成本，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，属于盐酸羟胺生产技术领域。
背景技术
现阶段生产盐酸羟胺的工艺都是用硝基甲烷在过量的盐酸中水解，之后浓缩出盐酸羟胺结晶。此方法产生的尾气一般采用多级水吸收后再通过碱液吸收排空，而此尾气吸收废液一般是在低浓度时直接排放或经过复杂、长时间的处理后达标排放，这样就会导致用水量大增或者成本大增，污水处理厂占地面积要求高，并且在某种程度上还会造成水污染和土壤污染等自然环境污染，不利于社会所倡导的环境友好、节能环保的发展趋势，因此急需对生产盐酸羟胺时产生的尾气吸收废液进行回收利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，其充分利用了工业尾气吸收废液，减少了工业用水量，节约了成本，节能环保。
本发明所述的利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，包括以下步骤：
(1)利用尿素对工业尾气吸收废液脱色；
(2)向步骤(1)所得的脱色后的工业尾气吸收废液中加入盐酸和硝基甲烷，在加热回流状态下进行水解反应；
(3)对步骤(2)水解后的液体进行浓缩及后处理，即得盐酸羟胺。
所述工业尾气吸收废液为生产盐酸羟胺时吸收尾气产生的废液。
所述工业尾气吸收废液中的盐酸质量含量为15％～20％，甲酸质量含量为5％～10％。
所述尿素用量为工业尾气吸收废液质量的1.2％～1.5％。
所述盐酸用量为工业尾气吸收废液质量的10％～20％。
所述硝基甲烷用量为工业尾气吸收废液质量的27％～38％。
步骤(2)中，水解时间为45～55h，水解终点温度为100～110℃。
步骤(3)中，浓缩为减压或常压蒸馏，浓缩出的馏分中盐酸质量含量为4-8％、甲酸质量含量为20-30％；后处理为对浓缩所得的盐酸羟胺过饱和浓缩液进行吸滤、洗涤和干燥。
利用尿素对工业尾气吸收废液脱色，是由于尿素可以与尾气吸收废液中吸收的氮氧化合物反应，进而使尾气吸收废液颜色变浅，不会影响最终产品盐酸羟胺的白色外观；不会引入其他对盐酸羟胺合成不利的有害元素；不会产生其他有害尾气，安全环保；它是最简单的有机化合物之一，易得价廉。
尿素与尾气吸收废液中吸收的氮氧化合物反应的机理如下：
NH2-CO-NH2→NH3+HNCO
HNCO+H2O→NH3+CO2
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
生成盐酸羟胺的化学反应方程式如下：
CH3NO2+HCL+H2O→NH2OH·HCL+HCOOH
将工业尾气吸收废液经泵送入反应罐，向反应罐中投入一定量尿素，搅拌直到无气泡放出，液体为澄清的浅黄色时，加入一定量盐酸和硝基甲烷，关闭反应罐，打开反应罐夹套热蒸汽加热，等到反应罐罐顶回流管出现回流，调小蒸汽，保持回流45～55h，此时温度在100～110℃。此后对水解反应好的水解液进行负压蒸馏浓缩，浓缩出的盐酸羟胺过饱和浓缩液经过吸滤，然后用乙醇浸泡洗涤，洗涤后抽滤分离出盐酸羟胺，盐酸羟胺经干燥、检验后包装入库；分离出的母液回收套用；洗涤分离后的乙醇经蒸馏提纯后循环使用；负压蒸馏浓缩出的馏分主要成分为甲酸、水及盐酸，盐酸质量含量为4-8％、甲酸质量含量为20-30％，可用于生产甲酸钙等产品。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明充分利用了工业尾气吸收废液，减少了工业用水量，节约了成本，节能环保；
(2)本发明利用尿素对工业尾气吸收废液脱色，不会影响最终产品的白色外观，不会引入其他对盐酸羟胺合成不利的有害元素，不会产生其他有害尾气，安全环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
所述的利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，包括以下步骤：
将工业尾气吸收废液经泵送入反应罐，向反应罐中投入一定量尿素，搅拌直到无气泡放出，液体为澄清的浅黄色时，加入一定量盐酸和硝基甲烷，关闭反应罐，打开反应罐夹套热蒸汽加热，等到反应罐罐顶回流管出现回流，调小蒸汽，保持回流45～55h，此时温度在100～110℃。此后对水解反应好的水解液进行负压蒸馏浓缩，浓缩出的盐酸羟胺过饱和浓缩液经过吸滤，然后用乙醇浸泡洗涤，洗涤后抽滤分离出盐酸羟胺，盐酸羟胺经干燥、检验后包装入库；分离出的母液回收套用；洗涤分离后的乙醇经蒸馏提纯后循环使用；负压蒸馏浓缩出的馏分主要成分为甲酸、水及盐酸，盐酸质量含量为4-8％、甲酸质量含量为20-30％，可用于生产甲酸钙等产品。
实施例1
以4000L的反应罐为例，投料量见表1。
表1实施例1的投料量
| 名称 | 尿素 | 工业尾气吸收废液 | 盐酸 | 硝基甲烷 |
| 投料量(Kg) | 37.2 | 3100 | 310 | 837 |
表2盐酸羟胺质量标准：(HG/T 3736-2013)
实施例1制得的盐酸羟胺质量，见表3。
表3盐酸羟胺质量
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 白色细结晶颗粒 |
| 盐酸羟胺(HONH3Cl)w％ | 99.23 |
| 硫酸盐(以SO4 2-计)w％ | 0.003 |
| 重金属(以Pb计)w％ | 0.0002 |
| 铁(Fe)w％ | 0.0002 |
| 干燥减量w％ | 0.19 |
实施例2
以4000L的反应罐为例，投料量见表4。
表4实施例2的投料量
| 名称 | 尿素 | 工业尾气吸收废液 | 盐酸 | 硝基甲烷 |
| 投料量(Kg) | 37.8 | 2700 | 270 | 1026 |
实施例2制得的盐酸羟胺质量，见表5。
表5盐酸羟胺质量
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 白色细结晶颗粒 |
| 盐酸羟胺(HONH3Cl)w％ | 99.42 |
| 硫酸盐(以SO4 2-计)w％ | 0.003 |
| 重金属(以Pb计)w％ | 0.0002 |
| 铁(Fe)w％ | 0.0002 |
| 干燥减量w％ | 0.21 |
实施例3
以4000L的反应罐为例，投料量见表6。
表6实施例3的投料量
| 名称 | 尿素 | 工业尾气吸收废液 | 盐酸 | 硝基甲烷 |
| 投料量(Kg) | 36.4 | 2800 | 560 | 756 |
实施例3制得的盐酸羟胺质量，见表7。
表7盐酸羟胺质量
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 白色细结晶颗粒 |
| 盐酸羟胺(HONH3Cl)w％ | 99.57 |
| 硫酸盐(以SO4 2-计)w％ | 0.003 |
| 重金属(以Pb计)w％ | 0.0002 |
| 铁(Fe)w％ | 0.0002 |
| 干燥减量w％ | 0.20 |
实施例4
以4000L的反应罐为例，投料量见表8。
表8实施例4的投料量
| 名称 | 尿素 | 工业尾气吸收废液 | 盐酸 | 硝基甲烷 |
| 投料量(Kg) | 39 | 2600 | 520 | 988 |
实施例4制得的盐酸羟胺质量，见表9。
表9盐酸羟胺质量
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 白色细结晶颗粒 |
| 盐酸羟胺(HONH3Cl)w％ | 99.34 |
| 硫酸盐(以SO4 2-计)w％ | 0.003 |
| 重金属(以Pb计)w％ | 0.0002 |
| 铁(Fe)w％ | 0.0002 |
| 干燥减量w％ | 0.18 |
实施例5
以4000L的反应罐为例，投料量见表10。
表10实施例5的投料量
| 名称 | 尿素 | 工业尾气吸收废液 | 盐酸 | 硝基甲烷 |
| 投料量(Kg) | 40.6 | 2900 | 435 | 870 |
实施例5制得的盐酸羟胺质量，见表11。
表11盐酸羟胺质量
| 项目 | 指标 |
| 外观 | 白色细结晶颗粒 |
| 盐酸羟胺(HONH3Cl)w％ | 99.41 |
| 硫酸盐(以SO4 2-计)w％ | 0.003 |
| 重金属(以Pb计)w％ | 0.0002 |
| 铁(Fe)w％ | 0.0002 |
| 干燥减量w％ | 0.21 |
Claims (2)
1.一种利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用尿素对工业尾气吸收废液脱色；
(2)向步骤(1)所得的脱色后的工业尾气吸收废液中加入盐酸和硝基甲烷，在加热回流状态下进行水解反应；
(3)对步骤(2)水解后的液体进行浓缩及后处理，即得盐酸羟胺；
所述工业尾气吸收废液为生产盐酸羟胺时吸收尾气产生的废液；
所述工业尾气吸收废液中的盐酸质量含量为15％～20％，甲酸质量含量为5％～10％。
2.根据权利要求1所述的利用工业尾气吸收废液生产盐酸羟胺的方法，其特征在于：尿素用量为工业尾气吸收废液质量的1.2％～1.5％。
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