CN108043067B - 一种用于h酸生产工艺中脱硝工序的萃取方法及萃取剂 - Google Patents

一种用于h酸生产工艺中脱硝工序的萃取方法及萃取剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于H酸生产过程中脱硝工序的萃取方及萃取剂,属于有机化工技术领域。首先配制萃取剂,萃取剂包括溶剂、稀释剂和助溶剂,助溶剂为2‑乙基己基磷酸2‑乙基己基酯,溶剂为叔胺类溶剂,稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种。然后采用该萃取剂萃取脱硝物,萃取后形成络合层和无机酸水层;分出无机酸水层套用至H酸离析工序用,络合层进行反萃,反萃取剂的添加至反萃形成的有机水相pH至7~9,脱硝物形成三钠盐,静置分层,分出有机层,溶剂层套用。本发明萃取剂与脱硝物不反应,络合效果好,分层容易,萃取剂损失量大大降低,将本发明应用于H酸的生产,不仅避免了大量废水的产生,还节省了大量用氨量降低生产成本。

Description

一种用于H酸生产工艺中脱硝工序的萃取方法及萃取剂
技术领域
本发明属于有机化工技术领域,更具体地,涉及一种用于H酸生产工艺中脱硝工序的萃取方法及萃取剂。
背景技术
H酸属萘系染料化工的重要中间体,主要用于生产酸性,直接和活性染料,如酸性品红6B、酸性大红G、酸性黑10B、直接黑、活性艳红K-2BP、活性紫K-3R、活性溶蓝K-R等90余种,这些染料用于毛纺,棉织物的染色。
目前国内传统工艺每吨H酸产品产生8-10吨T酸离析母液,其COD在50000mg/L,硫胺在235g/L左右,属于高COD、高盐份,难以进行常规的生化处理,需进行MVR脱盐处理,处理成本过高。在当今环保高压态势下,国内一些研究机构及部分企业都在不断探究新的生产工艺,但都处于小试的论证阶段。
H酸生产工艺中脱销工序脱硝物中含有大量无机酸,传统工艺采用中和工序,大量使用氨水进行中和形成铵盐,产生大量的废水。现有技术通过萃取分离脱销物中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸与无机酸有见报道,但是现有萃取剂普遍存在萃取效率偏低、萃取后不易分层、产生夹带现象导致萃取剂损失严重的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种用于H酸生产工艺中脱硝工序的萃取方法及萃取剂,其中通过充分结合H酸生产工艺脱销工序脱销物的特点,针对脱销物成分特点重新进行设计和改进,采用2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯作为助溶剂,配合溶剂和稀释剂,萃取脱硝物中的有机相8-硝基-1.3.6-萘三磺酸,使之与脱硝物中的无机酸稀硫酸分离,为H酸的清洁生产及资源的循环利用提供一个切实可行的方法,由此解决现有H酸脱硝工序萃取技术萃取率偏低、萃取后不易分层、产生相夹带现象以及萃取剂再生利用成本高等的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种H酸脱硝工序分离无机酸的萃取方法,包括如下步骤:
(1)配制萃取剂:
将溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制成所述萃取剂;其中所述溶剂为叔胺类溶剂;所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种;所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯;
(2)萃取:
将H酸脱硝工序产生的脱硝物与步骤(1)所述萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃条件下进行萃取,萃取后静置分层,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(3)反萃:
将步骤(2)所述有机相和水相分离,将所述水相中的无机酸用于H酸离析工序;将所述有机相采用液碱进行反萃,反萃温度为10~40℃;反萃后静置分层,得到上层有机相和下层水相,所述上层有机相为萃取剂,所述下层水相为8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐,将所述下层水相输送至H酸还原工序。
优选地,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.3~0.6)混合。
优选地,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:4:0.5混合。
优选地,所述脱硝物的pH值为1~3。
优选地,添加所述液碱至反萃形成的有机水相pH为7~9。
优选地,所述液碱为浓度为10~40wt%的氢氧化钠水溶液。
优选地,反萃结束时所述下层水相中8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量为98%以上。
进一步优选地,所述的萃取方法,包括如下步骤:
(1)配制萃取剂:
将溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制成所述萃取剂;其中所述溶剂为叔胺类溶剂;所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种;所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯;
(2)将H酸脱硝工序产生的脱硝物与步骤(1)萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃,转速为20~45转/分的转速下搅拌5~20分钟后,静置至少0.5小时,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(3)将步骤(2)获得的含有无机酸的水相分离出来进行第二次静置分层,得到第二有机络合层和无机酸水层;所述无机酸水层用于H酸离析工序;
(4)将步骤(2)获得的含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和步骤(3)所述的第二有机络合层合并,采用液碱进行反萃,加入液碱至有机水相pH为7~9,反萃取过程中取样分析反萃容器的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,含量达98%以上时停止搅拌,静置分层,上层有机相为萃取剂,该萃取剂返回至步骤(2)再次使用,下层的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐输送至H酸还原工序。
按照本发明的另一个方面,提供了一种用于H酸生产工艺中脱硝工序的萃取剂,所述萃取剂包括溶剂、稀释剂和助溶剂,所述溶剂为叔胺类溶剂,所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种,所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯。
优选地,所述稀释剂为磺化煤油。
优选地,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制而成;
进一步优选地,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.3~0.6)混合配制而成。
进一步优选地,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:4:0.5混合。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
(1)本发明结合H酸生产工艺中脱销工序脱销物的特点,针对性选择萃取的方法,采用2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯作为助溶剂,配合溶剂和稀释剂作为脱销物的萃取剂,同时对整个萃取工艺的工艺步骤及萃取机理进行研究和改进,实际实验证明,本发明提出的用于H酸脱硝工序分离8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和无机酸的萃取方法,其萃取率高,分层容易,无夹带,萃取剂损失量小,萃取剂再生容易。
(2)本发明提出的萃取H酸脱硝物分离8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和无机酸的萃取方法简单易行,反萃取可以在常温下进行,工艺成本低。
(3)本发明利用萃取技术分离出脱硝物中的无机酸,减少传统工艺的中和工序大量使用氨水进行中和形成铵盐这道工序,有效的减少废水的产生量,大大降低生产成本,与现有工艺相比,每年节约的生产成本大约为1000万左右。
附图说明
图1是本发明用于H酸脱硝工序的分离脱硝物中8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和无机酸的萃取工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明涉及一种用于H酸生产过程中脱硝工序装置的高效萃取方法,如图1所示,本发明对脱硝物进行萃取的萃取方法由萃取和反萃取构成。萃取以脱硝物为处理对象,脱硝物即为按照现有的H酸生产工艺以精萘为原料,依次通过磺化、硝化脱硝获得的含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸的脱硝物,采用该高效萃取剂萃取脱硝物,该萃取后的脱硝物形成络合层(有机相)和无机酸水层;分离出无机酸水层套用至H酸离析工序用。络合层采用液碱进行反萃,比如以浓度为10~40wt%的氢氧化钠水溶液作为反萃剂,向络合层中添加10~40wt%的氢氧化钠水溶液至反萃形成的有机水相pH至7~9,反萃使脱硝物中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸形成三钠盐,静置分层,分出有机层即为初始的高效萃取剂,可循环用于脱硝物的萃取,水相8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的三钠盐输送至还原工序。将本发明应用于H酸的生产,不仅避免了大量废水的产生,还节省了大量用氨量降低生产成本。本发明的萃取方法包括如下步骤:
(1)配制萃取剂:将溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制成所述萃取剂;其中所述溶剂为叔胺类溶剂;所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种;所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯;
(2)萃取:将H酸脱硝工序产生的脱硝物与步骤(1)所述萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃条件下进行萃取,萃取后静置分层,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(3)反萃:分离出步骤(2)所述水相中的无机酸,将所述有机相采用液碱进行反萃,反萃温度为10~40℃。
具体来说,将萃取剂与H酸脱硝工序产生的脱硝物按照体积比1:1~5混合后,在30~55℃,优选45℃条件下进行萃取,萃取后静置分层,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;去除含有无机酸的水相,将所述有机相采用液碱进行反萃,反萃温度为10~40℃。其中初始脱硝物的pH值为1~3,添加所述液碱至反萃形成的有机水相pH为7~9,所述液碱优选为浓度为10~40wt%的氢氧化钠水溶液。反萃过程中取水相样品,并采用HPLC分析其中8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,当水相中8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量为98%以上时结束反萃。
为了更进一步减少萃取剂损失,在第一次萃取平衡分相以后,上层有机相和下层水相分离后,中间两相交界处称之为中间层,对中间层进行第二次静置分层,分离出第二有机络合层和第二无机酸水层,将两次静置分层的有机相和水相无机酸分别合并,有机相合并进行反萃,水相无机酸水层送至H酸离析工序使用。
具体地,该萃取方法按照如下步骤进行:
(1)将H酸脱硝工序产生的脱硝物与所述的萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃,优选45℃,转速为20~45转/分的转速下搅拌5~20分钟后,静置至少0.5小时,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(2)将步骤(1)获得的含有无机酸的水相分离出来进行第二次静置分层,得到第二有机络合层和无机酸水层;无机酸水层可套用至H酸离析工序。
(3)将步骤(1)获得的含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和步骤(2)所述的第二有机络合层合并,采用液碱进行反萃,液碱加入至有机水相pH为7~9,液碱优选为浓度为10~40wt%的氢氧化钠水溶液,反萃取过程中取样分析反萃容器的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,含量达98%以上时停止搅拌,静置分层,上层有机相为萃取剂,下层的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐可送至H酸还原工序。
本发明因此提出了一种用于H酸生产过程中脱硝工序装置的高效萃取剂,高效萃取剂由溶剂、稀释剂和助溶剂构成,助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯,溶剂为叔胺类溶剂,比如三辛胺、十二叔胺或葵基叔胺;稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种,优选为磺化煤油。溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:3~5:0.2~0.8混合配制而成,优选体积比1.5:3~5:0.3~0.6,进一步优选为1.5:4:0.5。
本发明的用于H酸生产过程中脱硝工序装置的高效萃取剂采用叔胺类溶剂,尤其是采用三辛胺作为溶剂,采用磺化煤油为稀释剂,采用2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯作为助溶剂,该复合萃取剂对脱硝物8-硝基-1.3.6-萘三磺酸络合效果好,不和8-硝基-1.3.6-萘三磺酸反应,络合后形成络合物非常稳定,萃取后有机相与水相不夹带,分层容易。现有技术采用正辛醇或其他助溶剂的复合萃取剂,分层很慢,助溶剂损失严重。采用本发明的复合萃取剂萃取后分层时间能够缩短30%以上,萃取每吨脱硝物萃取剂损失量在0.7公斤以下,一般能够达到每吨损失萃取剂0.5公斤,而现有技术采用正辛醇作为助溶剂,采用叔胺类溶剂以及磺化煤油稀释剂,其萃取剂损失量为每吨脱硝物损失萃取剂0.81~1公斤。
以下为实施例:
实施例1
高效萃取剂由1500ml三辛胺、4000ml磺化煤油和500ml的2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为2。
2)、将步骤1)的脱硝物12000ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置40分钟,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温25℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为30wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,步骤3)萃取步骤完成后静置40分钟可以实现良好分层,无夹带,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.5公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
对比例1
高效萃取剂由1500ml三辛胺、4000ml磺化煤油和500ml的正丁醇三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为2。
2)、将步骤1)的脱硝物12000ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置1小时,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温25℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为30wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,当将实施例1的助溶剂成分从2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯替换为传统的助溶剂正辛醇时,其他条件不变,步骤3)萃取步骤完成后分层比较难,需要静置一个小时才可以实现分层,而且还出现了中间相,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.81~1公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
实施例2
高效萃取剂由1500ml三辛胺、3000ml磺化煤油和200ml的2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为2。
2)、将步骤1)的脱硝物4700ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置40分钟,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温25℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为30wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,步骤3)萃取步骤完成后静置40分钟可以实现良好分层,无夹带,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.6公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
实施例3
高效萃取剂由1500ml三辛胺、5000ml磺化煤油和800ml的2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为2.5。
2)、将步骤1)的脱硝物36500ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置40分钟,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温25℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为10wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,步骤3)萃取步骤完成后静置40分钟可以实现良好分层,无夹带,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.5公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
实施例4
高效萃取剂由1500ml三辛胺、4000ml磺化煤油和300ml的2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为1.5。
2)、将步骤1)的脱硝物17400ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置40分钟,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温25℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为30wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,步骤3)萃取步骤完成后静置40分钟可以实现良好分层,无夹带,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.5公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
实施例5
高效萃取剂由1500ml三辛胺、4000ml磺化煤油和600ml的2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯三元组分混配而成,其混配体积比为1.5:4:0.5。
采用上述高效萃取剂对H酸脱硝物进行萃取,具体步骤为:
1)、按照现有H酸工艺磺化、连续硝化脱硝得到脱硝物含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸和大量无机酸,该脱硝物的的pH为2。
2)、将步骤1)的脱硝物20400ml转入萃取容器中,然后加入上述混配而成的高效萃取剂,启动搅拌,在转速30转/分、温度45℃的条件下搅拌10分钟。
3)、将步骤2)所得混合物料静置40分钟,上层为有机相,下层为无机酸水层,分出下层无机酸水层到第二次油水分离罐继续分出第二有机络合层和第二无机酸水层;第二无机酸水层送至H酸离析工序再利用,而上层有机相和第二次油水分离得到的第二有机络合层合并转入到反萃容器。
4)将步骤3)所得合并的有机络合层在45转/分、室温20℃的条件下搅拌,在搅拌的同时加入一定量的液碱进行反萃,液碱为20wt%的氢氧化钠溶液,液碱加完以后,有机水相pH为8,液碱加完后搅拌1小时,期间取样,采用HPLC分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,其达到99%时,停止搅拌静置分层。
5)、将步骤4)所得的下层8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐进行有效分出,分出的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,上层高效萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。
经过上述萃取工艺,步骤3)萃取步骤完成后静置40分钟可以实现良好分层,无夹带,萃取剂损耗量折算成萃取每公斤脱硝物萃取剂损耗量为0.6公斤,脱硝物中无机酸完全被分离出来送至H酸离析工序循环利用。
表1不同工艺条件下萃取效果对照表
Figure BDA0001500608180000131
从表1可以看出,本发明采用的萃取体系将助溶剂替换为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯以后,其萃取效能有很大的提升。该萃取剂体系与脱硝物不发生反应,络合效果好,络合物稳定,分层容易,萃取剂损失量也大大降低。本发明利用萃取技术分离出脱硝物物中的无机酸可直接套用至H酸离析工序,反萃物8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐转入H酸还原工序,反萃后的上层有机相萃取剂套用至萃取工序,循环用于脱硝物的萃取分离。本发明提出的萃取体系及工艺减少了传统H酸生产工艺的中和工序大量使用氨水进行中和形成铵盐这道工序,有效减少废水的产生量,大大降低生产成本,每年节约的生产成本大约为1000万左右。
本领域的技术人员容易理解,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种H酸脱硝工序分离无机酸的萃取方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配制萃取剂:
将溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制成所述萃取剂;其中所述溶剂为叔胺类溶剂;所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种;所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯;
(2)萃取:
将H酸脱硝工序产生的脱硝物与步骤(1)所述萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃条件下进行萃取,萃取后静置分层,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(3)反萃:
将步骤(2)所述有机相和水相分离,将所述水相中的无机酸用于H酸离析工序;将所述有机相采用液碱进行反萃,反萃温度为10~40℃;反萃后静置分层,得到上层有机相和下层水相,所述上层有机相为萃取剂,所述下层水相为8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐,将所述下层水相输送至H酸还原工序。
2.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.3~0.6)混合。
3.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,所述溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:4:0.5混合。
4.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,所述脱硝物的pH值为1~3。
5.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,添加所述液碱至反萃形成的有机水相pH为7~9,所述液碱为浓度为10~40wt%的氢氧化钠水溶液。
6.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,反萃结束时所述下层水相中8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量为98%以上。
7.如权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配制萃取剂:
将溶剂、稀释剂和助溶剂按照体积比1.5:(3~5):(0.2~0.8)混合配制成所述萃取剂;其中所述溶剂为叔胺类溶剂;所述稀释剂为磺化煤油、苯或甲苯中的一种或多种;所述助溶剂为2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯;
(2)将H酸脱硝工序产生的脱硝物与步骤(1)萃取剂按照体积比1~5:1混合后,在30~55℃,转速为20~45转/分的转速下搅拌5~20分钟后,静置至少0.5小时,得到含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和含有无机酸的水相;
(3)将步骤(2)获得的含有无机酸的水相分离出来进行第二次静置分层,得到第二有机络合层和无机酸水层;所述无机酸水层用于H酸离析工序;
(4)将步骤(2)获得的含有8-硝基-1.3.6-萘三磺酸的有机相和步骤(3)所述的第二有机络合层合并转入到反萃容器,采用液碱进行反萃,加入液碱至有机水相pH为7~9,反萃取过程中取样分析反萃容器中的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐的含量,含量达98%以上时停止搅拌,静置分层,上层有机相为萃取剂,该萃取剂返回至步骤(2)再次使用,下层的8-硝基-1.3.6-萘三磺酸三钠盐输送至H酸还原工序。
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