CN112079509A - 一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法 - Google Patents

一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工技术领域，具体公开一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，所述方法包括如下步骤：向含醇、碳酸铵和氨废水中加入萃取剂，进行萃取，分液得到含醇类化合物的萃取液和含碳酸铵、氨的水相；将所得萃取液进行精馏处理，分离萃取剂和醇类化合物，得到醇类化合物，其中，所述萃取剂为C6～C12的烷基醇或C7～C9的芳香烃或芳香醇。本发明提供的方法采用特定的萃取剂从同时含有醇类化合物、碳酸铵和氨水的生产废水中将醇类化合物萃取出来，实现醇类化合物与水相的有效分离，并精馏得到含量95％以上的醇类化合物，实现了醇类化合物的回收及碳酸铵和氨的回收套用。

Description

一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法。
背景技术
草铵膦是目前用量仅次于草甘膦的世界第二大转基因作物耐受除草剂。草铵膦的合成方法很多，其中已公开的一种方法是采用碳酸铵或氨水作为可回收碱水解羟基腈或海因类化合物合成草铵膦。该合成方法可实现碳酸铵、氨水及水的回收套用，且无废盐产生，具有很大的工业化应用前景。然而，该合成方法在水解过程中会生成甲醇、乙醇，随着可回收碱的循环套用，体系中甲醇、乙醇含量会持续增加，导致反应收率降低。因此，需要将醇从混合溶液中分离除去。
化工过程中一般通过精馏的方式分离废水中的醇，但是对于同时含醇、碳酸铵及氨水的废水，由于在水溶液中碳酸铵受热极易分解，因此若采取精馏的方式，碳酸铵会随醇蒸出，并极易在管道中冷凝结晶造成管道堵塞，无法实现废水中醇、碳酸铵和氨水的有效分离。尽管现有技术中也有采用精馏的方式，并通过控制冷凝器的温度，使醇冷凝的同时碳酸铵保持气化进入结晶釜结晶，醇主要在冷凝器冷凝回收，但是该工艺不仅过程复杂繁琐，需要通过三次精馏才能实现醇和碳酸铵的回收套用，而且中间控制过程极不稳定，在实际生产过程中较难实现，仍然会存在碳酸铵在冷凝器结晶堵塞冷凝器的情况发生。
发明内容
针对现有草铵膦生产过程中存在的上述技术问题，本发明提供一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：向含醇、碳酸铵和氨废水中加入萃取剂，进行萃取，分液得到含醇类化合物的萃取液和含碳酸铵、氨的水相；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离萃取剂和醇类化合物，得到醇类化合物，
其中，所述萃取剂为C6～C12的烷基醇或C7～C9的芳香烃或芳香醇。
相对于现有技术，本发明提供的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，采用特定的萃取剂从同时含有醇类化合物、碳酸铵和氨的生产废水中将醇类化合物萃取出来，而不会将废水中的碳酸根及铵根萃取出来，实现醇类化合物与水相的有效分离，并通过精馏得到含量95％以上的醇类化合物，避免了碳酸铵的分解，最终实现醇类化合物的回收及碳酸铵和氨的回收套用。本发明提供的方法工艺简单、操作方便、生产效率高且成本低，适合工业化应用。
进一步地，所述烷基醇为直链或支链饱和一元醇，保证萃取效果的同时，便于萃取剂与醇类化合物的分离。
进一步地，所述烷基醇为正己醇、正庚醇、仲辛醇或十二醇中的一种，能够有效的将醇类化合物从水相中萃取出来，而不影响碳酸铵、氨在水相中的含量。
进一步地，所述芳香烃为甲苯、二甲苯或均三甲苯中的一种；所述芳香醇为苯甲醇、苯乙醇、1,3,5-苯三甲醇或苯丙醇中的一种，保证萃取效果的同时，能够更好地与醇类化合物分离，便于萃取剂的回收利用。
进一步地，所述废水中醇类化合物的质量百分含量为1～20％。
进一步地，所述醇类化合物为甲醇或乙醇中的一种或两种。
进一步地，所述萃取剂的加入量为废水质量的0.1～5倍，萃取次数为1～10次，保证萃取充分。
进一步地，步骤S1中，萃取温度为10～50℃，保证萃取效果的同时，避免碳酸铵的分解。
进一步地，步骤S2中，萃取剂回收利用，进一步地降低成本。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：向含醇、碳酸铵和氨废水中加入萃取剂，进行萃取，分液得到含醇类化合物的萃取液和含碳酸铵、氨的水相；
S2：所得含碳酸铵、氨的水相回收套用，将所得萃取液进行精馏处理，分离萃取剂和醇类化合物，得到醇类化合物，
其中，所述萃取剂为C6～C12的烷基醇或C7～C9的芳香烃或芳香醇。
本发明选用上述的萃取剂能够有效将醇类化合物从水相中萃取出来，而避免将碳酸根和铵根也萃取出来，实现了醇类化合物与水相的有效分离；同时，在精馏过程中，所选用的萃取剂不会与醇类化合物共沸，能够顺利的完成萃取剂与醇类化合物的分离，得到高品质的醇类化合物。
为了更好的说明本发明实施例提供的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为1％，每次向废水中加入甲苯10g，在10℃萃取2次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.1％，碳酸根含量为0；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离甲苯和甲醇，回收甲苯套用，并得到含量为98％的甲醇。
实施例2
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含乙醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中乙醇的含量为5％，每次向废水中加入苯乙醇100g，在20℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含乙醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测乙醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.2％，碳酸根含量为0.1％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离苯乙醇和乙醇，回收苯乙醇，并得到含量为98％的乙醇。
实施例3
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、乙醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇和乙醇的总含量为20％，每次向废水中加入仲辛醇500g，在25℃萃取3次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇和乙醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇和乙醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.01％，碳酸根含量为0；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离仲辛醇和甲醇、乙醇，回收仲辛醇，并得到含量为97％的甲醇、乙醇混合溶液。
实施例4
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、乙醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇和乙醇的总含量为5％，每次向废水中加入仲辛醇200g，在25℃萃取2次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇和乙醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇和乙醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.005％，碳酸根含量为0；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离仲辛醇和甲醇、乙醇，回收仲辛醇，并得到含量为97％的甲醇、乙醇混合溶液。
实施例5
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为6％，每次向废水中加入仲辛醇50g，在25℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.008％，碳酸根含量为0；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离仲辛醇和甲醇，回收仲辛醇，并得到含量为98％的甲醇。
实施例6
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含乙醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中乙醇的含量为15％，每次向废水中加入仲辛醇50g，在40℃萃取10次，振荡摇匀后分液，得到含乙醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测乙醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.006％，碳酸根含量为0；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离仲辛醇和乙醇，回收仲辛醇，并得到含量为96％的乙醇。
实施例7
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含乙醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中乙醇的含量为10％，每次向废水中加入正庚醇100g，在50℃萃取2次，振荡摇匀后分液，得到含乙醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测乙醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.1％，碳酸根含量为0.1％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离正庚醇和乙醇，回收正庚醇，并得到含量为96％的乙醇。
实施例8
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为6％，每次向废水中加入正己醇50g，在25℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为0.1％，碳酸根含量为0.1％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离正己醇和甲醇，回收正己醇，并得到含量为96％的甲醇。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为10％，每次向废水中加入正丁醇50g，在25℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为5％，碳酸根含量为3％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离正丁醇和甲醇，得到含量为52％的甲醇，甲醇中含正丁醇23％。
对比例2
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为10％，每次向废水中加入异戊醇50g，在25℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为3％，碳酸根含量为2％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离异戊醇和甲醇，得到含量为73％的甲醇，甲醇中含异戊醇22％。
对比例3
一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，包括如下步骤：
S1：取含甲醇、碳酸铵和氨的废水100g，其中甲醇的含量为10％，每次向废水中加入苯酚50g，在25℃萃取4次，振荡摇匀后分液，得到含甲醇的萃取液和含碳酸铵、氨的水相，水相经气相色谱检测甲醇的含量小于0.1％，回收套用，萃取液中铵根的含量为2.5％，碳酸根含量为1％；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离苯酚和甲醇，得到含量为80％的甲醇，甲醇中含苯酚15％。
由以上数据可知，本发明实施例提供的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，采用特定的萃取剂从同时含有醇类化合物、碳酸铵和氨的生产废水中将醇类化合物萃取出来，实现醇类化合物与水相的有效分离，并精馏得到含量95％以上的醇类化合物，实现了醇类化合物的回收及碳酸铵和氨的回收套用。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向含醇、碳酸铵和氨废水中加入萃取剂，进行萃取，分液得到含醇类化合物的萃取液和含碳酸铵、氨的水相；
S2：将所得萃取液进行精馏处理，分离萃取剂和醇类化合物，得到醇类化合物，
其中，所述萃取剂为C6～C12的烷基醇或C7～C9的芳香烃或芳香醇。
2.如权利要求1所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述烷基醇为直链或支链饱和一元醇。
3.如权利要求2所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述烷基醇为正己醇、正庚醇、仲辛醇或十二醇中的一种。
4.如权利要求1所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述芳香烃为甲苯、二甲苯或均三甲苯中的一种；所述芳香醇为苯甲醇、苯乙醇、1,3,5-苯三甲醇或苯丙醇中的一种。
5.如权利要求1所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述废水中醇类化合物的质量百分含量为1～20％。
6.如权利要求5所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述醇类化合物为甲醇或乙醇中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：所述萃取剂的加入量为废水质量的0.1～5倍，萃取次数为1～10次。
8.如权利要求1至7任一项所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：步骤S1中，萃取温度为10～50℃。
9.如权利要求8所述的含醇、碳酸铵和氨废水的回收利用方法，其特征在于：步骤S2中，萃取剂回收利用。
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