CN112010455A - 一种h酸生产过程中脱硝料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种H酸生产过程中脱硝料的处理方法，所述方法包括将脱硝料依次采用碱中和、萃取和反萃取的步骤，本发明所述脱硝料的处理方法可有效提高脱硝料的萃取效率、萃取时迅速分层、萃取剂损失小、萃取剂容易再生，同时萃取条件较为温和，可有效降低萃取设备要求，更利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于H酸生产技术领域，更具体的涉及一种H酸生产过程中脱硝料的处理方法。
背景技术
H酸是重要的染料中间体，主要用于生产活性染料、酸性染料、直接染料。当前生产H酸的主要工艺是以精萘为原料，经磺化、硝化、脱硝、氨水中和、铁粉还原、过滤、氯化钠盐析、过滤、碱熔、酸析、过滤等步骤制得。其中氨水中和步骤，使溶液中携带大量硫酸铵，进而导致氯化钠盐析步骤废水为含有大量硫酸铵、氯化钠和有机物的废水，废水进行后续处理时，浓缩出盐为硫酸铵和氯化钠的混盐，难以实现出盐的资源化利用。专利申请CN108043067A公开了一种直接萃取脱硝料的方法，分离硝基T酸和含有大量硫酸的硫酸水溶液，虽然节约了中和过程中的氨水，回收了硫酸，避免了氯化钠盐析过程中产生混盐，但存在萃取效率不高、分层不易、萃取剂损失较大等问题，而且对萃取设备要求较高，目前依然没能实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，可解决现有萃取脱硝料方法中存在的萃取效率偏低、萃取剂损失较大、分层不易、对萃取设备要求高的问题。有利于实现工业化生产。同时萃余液为单一的盐溶液，COD和色度均较低，可直接去蒸发回收硫酸铵，有利于实现废水资源化利用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，包括将脱硝料依次采用碱中和、萃取和反萃取的步骤。
所述脱硝料为精萘经磺化、硝化、脱硝工序而得，所述脱硝料中硫酸含量为35-45wt％，硝基T酸含量为25-35wt％。
可选地，所述脱硝料用碱中和至pH为0.2-0.8，可选为0.6-0.8；
可选地，所述碱为选自氢氧化钠水溶液、氨水溶液中的一种，可选地，所述碱为16-20wt％氨水溶液。
可选地，所述萃取和反萃取过程包括如下步骤：萃取：将经中和后的脱硝料与萃取剂混合，升温，搅拌，进行萃取，再静置分层，得到上层有机相和下层水相；反萃取：在所述萃取步骤所得有机相中，加水，加碱液，调节pH，进行反萃取，再静置分层，得到上层有机相和下层水相。
可选地，所述萃取剂包括溶剂和稀释剂；
可选地，所述溶剂为选自叔胺类、磷酸三丁酯、正辛胺中的一种；
可选地，所述稀释剂为选自磺化煤油、甲苯、十二烷基苯中的一种。
可选地，所述溶剂为三辛胺，所述稀释剂为磺化煤油，所述萃取剂中三辛胺与磺化煤油的质量比为1:1-2，可选为1:1-1.5；
可选地，所述脱硝料中硝基T酸与萃取剂中三辛胺的摩尔比为1:3.15-3.9，可选为1:3.3-3.6；
可选地，所述萃取温度为50-80℃，可选为55-65℃。
可选地，所述在萃取步骤所得有机相中加碱液调节pH至7-11，进行反萃取，可选为9-11。
可选地，所述碱液为选自氢氧化钠水溶液、氨水溶液中的一种，优选为30wt％氢氧化钠溶液。
可选地，所述反萃取温度为45-70℃，可选为50-65℃；
可选地，所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法还包括将所述萃取步骤所得下层水相采用MVR系统或多效蒸发系统蒸发出硫酸铵后资源化利用。
可选地，所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法还包括将所述反萃取步骤所得上层有机相作为萃取剂重新回收用于下一次萃取；
可选地，所述反萃取步骤所得下层水相包括硝基T酸，直接用于下一步H酸制备工艺中的还原工序。
有益效果：
1、本发明萃取时，硝基T酸更易与萃取剂络合，选择合适的萃取剂和萃取条件进行萃取，提高了萃取效率，萃取后水相为硫酸铵的水溶液，COD可达2000mg/L以下，基本呈现无色透明，可直接去多效蒸发系统或MVR系统浓缩蒸发出盐。
2、本发明萃取时分层迅速彻底，可在5-10分钟内完成分层，萃取剂损失小，萃取剂再生容易。
3、本发明的萃取条件较为温和，大大降低了对萃取设备的要求，为实现工业化生产提供了极大的便利。
附图说明
图1是本发明的一种H酸生产过程中处理方法工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于示例性地对本发明进行说明，并不用于限制本发明。
实施例1
(1)中和：在1000ml烧杯中加入液态脱硝料400g，用18％氨水对其进行中和，并同时用冰水降温，控制温度在60℃左右，中和至最终pH值为0.7。
(2)萃取剂的配制：按照脱硝料中的硝基T酸和三辛胺的摩尔比为1：3.6，萃取剂中三辛胺和磺化煤油的质量比为1:1，向2L玻璃反应釜中加入三辛胺510g、磺化煤油510g，开启搅拌混合均匀。
(3)萃取：将中和后的脱硝料放入2L玻璃反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5小时，再静置20分钟，分出下层水相硫酸铵水溶液。
(4)反萃取：向2L玻璃反应釜中加入30％氢氧化钠水溶液和水260g，将萃取步骤所得有机相的pH值调至9-11，进行反萃取，反萃温度60℃，搅拌0.5小时，静置20分钟，分出下层水相硝基T酸水溶液，去还原，有机相为萃取剂，重复使用。
上述萃取工艺中步骤(3)萃取分层具体时间在静置7分钟实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.0kg。
实施例2
将实施例1步骤(1)的中和pH值调整为0.6，其余步骤与实施例1相一致。
结果可得，在萃取步骤中，静置5分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.2kg。
实施例3
将实施例1步骤(1)的中和pH值调整为0.8，其余步骤与实施例1相一致。
结果可得，在萃取步骤中，静置8分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.2kg。
实施例4
将实施例1萃取剂的比例调整为按照三辛胺和磺化煤油质量比为1:1.5进行配制萃取剂，即三辛胺510g、磺化煤油765g，其余步骤与实施例1相一致。
结果可知，在萃取步骤中，静置5分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.3kg。
实施例5
将实施例1萃取剂的比例调整为按照三辛胺和磺化煤油按照质量比为1:1.2进行配制萃取剂，即三辛胺510g、磺化煤油1020g，其余步骤与实施例1相一致。
结果可知，在萃取步骤中，静置5分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.4kg。
实施例6
将实施例1中中和后脱硝料和萃取剂加入比例调整为，按照脱硝料中的硝基T酸和三辛胺的摩尔比为1:3.3进行计算，即加入三辛胺467.5g、磺化煤油467.5g。其余与实施例1相一致。
结果可知，在萃取步骤中，静置9分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.1kg。
实施例7
将实施例1中中和后脱硝料和萃取剂加入比例调整为，按照脱硝料中的硝基T酸和三辛胺的摩尔比为1:3.9进行计算，即加入三辛胺552.5g、磺化煤油552.5g。其余与实施例1相一致。
结果可知，在萃取步骤中，静置6分钟即可实现良好分层，无夹带；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.3kg。
对比例1
删减实施例1中的中和步骤，使萃取和反萃取条件相同，对未经中和的脱硝料进行实施例1中的萃取和反萃取步骤。结果可知，萃取分层静置时间20分钟，分层效果不佳，延长静置时间，最终分层较好静置时间为50分钟；萃取剂损耗折算后为：萃取每吨脱硝料损耗萃取剂1.5kg。
实施例1-7和对比例1萃取效果对照数据见下表1。
表1：
由表1中可以看出，采用相同的萃取方法，实施例1-7与对比例1比较有以下优势：(1)分层时间大大缩短，且分层更加完全、彻底，经过一次萃取工艺，萃取剂损失更小。(2)萃取液(水相)中COD总量降低幅度较大，萃取效率大大提升。(3)实施例1-7萃余液为硫酸铵的水溶液，COD和色度均很低，基本为无色透明，可直接去多效蒸发系统或MVR系统浓缩蒸发出盐，产出的硫酸铵达到工业级水平，实现了其资源化利用。
另一方面，本发明萃取条件较为温和，对生产设备的要求较低，易于实现工业化生产。
Claims (10)
1.一种H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，包括将脱硝料依次采用碱中和、萃取和反萃取的步骤。
2.如权利要求1所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述脱硝料中硫酸含量为35-45wt％，硝基T酸含量为25-35wt％。
3.如权利要求1或2所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述脱硝料用碱中和至pH为0.2-0.8，可选为0.6-0.8；
可选地，所述碱为选自氢氧化钠水溶液、氨水溶液，可选地，所述碱为16-20wt％氨水溶液。
4.如权利要求1-3任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述萃取和反萃取过程包括如下步骤：
萃取：将经中和后的脱硝料与萃取剂混合，升温，搅拌，进行萃取，再静置分层，得到上层有机相和下层水相；
反萃取：在所述萃取步骤所得有机相中，加水，加碱液，调节pH，进行反萃取，再静置分层，得到上层有机相和下层水相。
5.如权利要求1-4任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述萃取剂包括溶剂和稀释剂；
可选地，所述溶剂为选自叔胺类、磷酸三丁酯、正辛胺中的一种；
可选地，所述稀释剂为选自磺化煤油、甲苯、十二烷基苯中的一种；
可选地，所述溶剂为三辛胺，所述稀释剂为磺化煤油，所述萃取剂中三辛胺与磺化煤油的质量比为1:1-2，可选为1:1-1.5；
可选地，所述脱硝料中硝基T酸与萃取剂中三辛胺的摩尔比为1:3.15-3.9，可选为1:3.3-3.6。
6.如权利要求1-5任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述萃取温度为50-80℃，可选为55-65℃。
7.如权利要求1-6任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，将萃取步骤所得有机相中加碱液调节pH至7-11(优选为9-11)，进行反萃取；
可选地，所述碱液为选自氢氧化钠水溶液、氨水溶液，可选为30wt％氢氧化钠溶液。
8.如权利要求1-7任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，所述反萃取温度为45-70℃，可选为50-65℃。
9.如权利要求1-8任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，还包括将所述萃取步骤所得下层水相采用MVR系统或多效蒸发系统蒸发出硫酸铵后资源化利用。
10.如权利要求1-9任一项所述的H酸生产过程中脱硝料的处理方法，其特征在于，还包括将所述反萃取步骤所得上层有机相作为萃取剂重新回收用于下一次萃取。
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