CN112807949A - 一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺，属于工艺浓缩领域。应用本发明将溶液中的低浓度的水溶性酸和/或酸根提浓到高浓度，得到低浓度的水溶性酸不具备的使用价值，同时也避免了蒸馏或分馏或精馏的方法提浓过程的大量热值(蒸汽)的消耗，更避免了一些种类的水溶性酸在浓度较低时采用蒸馏或分馏或精馏的方法无法与水分离导致无法提浓的问题。
Description
本发明专利申请“一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺”是申请日为2020-08-13、申请号为：202010816471.5和发明名称为：一种处理气体或溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺的分案申请。
技术领域
本发明属于工艺浓缩领域，具体涉及到一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺。
背景技术
目前工业上对于溶液中含有的低浓度的水溶性的酸和/或酸根，由于如果用蒸馏或分馏或精馏的方法，用沸点不同的原理与水分离得到提浓的水溶性酸予以回收，蒸发过程所用的热值(一般利用蒸汽)消耗大没有经济价值；同时有的酸和/或酸根在浓度较低的情况下又无法与水用沸点不同的方法分离，例如形成了共沸物或酸浓度十分低的情况下。
目前工业上对于气体中含有的低浓度的水溶性的酸和/或酸根，也极难提浓成高浓度的酸回收酸的经济价值。例如在对苯二甲酸生产装置的氧化工序，氧化工序主要是在氧化反应器中将对二甲苯给入空气，将对二甲苯与空气中的氧气进行反应，生成对苯二甲酸，反应过程需要添加钴、锰、溴三元催化剂(用醋酸做溶剂)，同时再添加氢溴酸，维持反应过程的钴、锰、溴催化剂浓度，反应过程将氧气部分消耗氮气不参与反应故反应后会有主要含氮气、醋酸、氢溴酸等的气体，将该气体中的醋酸进行回收后为氧化工序的尾气，该尾气主要含有有机物和氢溴酸，此尾气经过一系列的应用和处理后最终会排放到大气，在排放到大气之前先经过燃烧将尾气中的有机物进行燃烧，但燃烧之后的尾气中仍含有低浓度的氢溴酸(氢溴酸质量浓度一般＜0.1kg HBr/吨尾气)。
由于上述的难度以及考虑经济价值，故最终一般现状下溶液中含有的低浓度的酸和/或酸根大部分都是直接排放的或进入污水处理，没有进行回收，浪费了酸的价值外还增加了污水的负荷、造成环境污染；最终一般现状下气体中含有的低浓度的水溶性的酸和/或酸根也是直接排放，没有进行回收，浪费了酸的价值外还增加了环境污染。
发明内容
本发明是一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺，将溶液(例如水溶液)中的低浓度水溶性酸和/或酸根经过本发明进行处理，得到提浓的水溶性的酸回收酸的经济价值，同时也避免了溶液(例如水溶液)中的低浓度水溶性酸和/或酸根直接排放带来的社会环境污染问题。
本发明是一种处理溶液中的低浓度的酸和/或酸根的工艺，工艺路线为：
(1)含有低浓度的酸和/或酸根的溶液(例如水溶液，类如≤5％的浓度)先进行处理，得到含有盐的溶液，所述处理具体包含如下的任一方式：
①当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为含有低浓度的无机酸的溶液(例如水溶液)时，含有低浓度的无机酸的溶液(例如水溶液)添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液d；可以用蒸发的方式进行浓缩；
②当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为含有低浓度的有机酸的溶液(例如水溶液)时，含有低浓度的有机酸的溶液(例如水溶液)添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液e；可以用蒸发的方式进行浓缩；
③当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为同时含有低浓度的“无机酸以及有机酸”的溶液(例如水溶液)时，同时含有低浓度的“无机酸以及有机酸”的溶液(例如水溶液)添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液f；可以用蒸发的方式进行浓缩；
(2)将所述含有盐的溶液经过如下方式处理：
将所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f，经过双极膜电渗析处理，得到含有提浓的水溶性酸的水溶液Ⅰ以及水溶性碱溶液Ⅰ；双极膜法电渗析：双极膜是一种离子交换复合膜，它通常与阳离子交换层和阴离子交换层复合而成，在直流电场作用下，双极膜可将水离解,在膜的两侧分别形成氢离子和氢氧根，形成的氢离子与阴离子结合生成了酸予以回收、形成的氢氧根与盐中的阳离子形成碱也可以予以回收；
或将所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f经过电解处理，得到对应的电解产物，例如含有盐的溶液是氯化钠盐的水溶液时，电解产物为氢氧化钠、氢气、氯气。
基于以上技术方案，优选的，所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f，经过所述双极膜电渗析处理或电解之前，先进行冷却，双极膜电渗析处理或电解处理会产生热量，同时双极膜电渗析装置或电解装置中的膜的运行温度和使用寿命对温度也有要求，故先进行冷却处理。
基于以上技术方案，优选的，所述碱性物质为水溶性碱溶液Ⅰ、氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。
基于以上技术方案，优选的，氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐为可溶性的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种，否则双极膜电渗析处理或电解处理的过程中会易导致形成不溶物，导致双极膜电渗析装置或电解装置中的膜的堵塞。
基于以上技术方案，优选的，所述可溶性的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的阳离子各自独立为钾、钠中的至少一种，钾或钠形成的碱性物质一般都是溶解度较大的，且是成本低、在工业中广泛存在和使用的。
基于以上技术方案，优选的，所述含有提浓的水溶性酸的水溶液Ⅰ，直接回收或再利用酸与水的沸点不同的原理，再次用蒸馏或分馏或精馏的方法分离(加热分离)，得到再次提浓的水溶性酸Ⅱ以及水相，所述再次提浓的水溶性酸Ⅱ直接回收；酸浓度很低的时候不宜于用沸点不同的方法与水进行分离，但经过双极膜电渗析或电解等方法处理得到的提浓的水溶性酸的浓度有所提升，提升后的浓度可以达到可以用沸点不同的方法与水进行分离的浓度(例如对比热值(例如蒸汽)的能耗，得到的酸具有更高价值等)。
基于以上技术方案，优选的，蒸馏或分馏或精馏的过程添加共沸剂，对于一些种类的会与水形成共沸物的水溶液酸用沸点不同的方法分离，需要添加共沸剂(共沸剂的类型及浓度等根据具体分离的水溶性酸的种类、浓度等决定，为该领域的常规选择)。
基于以上技术方案，优选的，所述水相为含有低浓度酸和/或酸根的水溶液，直接排放或再次按照本发明上述的工艺对应步骤(1)的①～③，然后步骤(2)的路线进行处理。
本发明所述排放为经过本发明的处理后从本发明的工艺路线中排放出去，无论排放之后采取何种具体处理的方法(例如排放到污水处理)均不影响本发明内容的保护；本发明所述回收，无论回收之后采取何种具体处理的方法均不影响本发明内容的保护。
本发明所设计的不同步骤、单元等的目的不同且相互独立，每一个步骤、单元等即可以单独应用也可以按实际需求进行选择和不同顺序的组合，也可以只选择应用其中的一部分步骤、单元等，均在本发明专利保护的范围内。
有益效果
本发明是一种处理溶液中含的低浓度的酸和/或酸根的工艺，是发明了一种方法，将溶液(例如水溶液)中的难以提浓的低浓度的酸和/或酸根进行提浓后回收，浓度提升后就可以回收酸的经济价值；同时避免了蒸馏或分馏或精馏的方法提浓过程的大量热值(蒸汽)的消耗，也避免了一些种类的水溶性酸在浓度较低时采用蒸馏或分馏或精馏的方法无法与水分离导致无法提浓的问题，更降低了低浓度的酸和/或酸根的排放减少了环境污染。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
实验一
配置低浓度无机酸的水溶液，配置质量分数为1％的氯化氢的水溶液100L，添加氢氧化钠1.1KG进行酸碱中和反应，之后蒸发浓缩到体积剩余约20L自然冷却到常温，测试如下：钠离子31122ppm，氯离子51495ppm，经过双极膜电渗析处理，酸室出水：氯离子71334ppm，钠离子19.7ppm，滴定测试酸度为(氢离子计)2mol/L。
结论：低浓度的无机酸，经过与碱反应生成盐，盐的水溶液有利于浓缩，再经过双极膜电渗析处理可以在酸室得到相对高浓度的提浓的含无机酸的水溶液。
实验二
配置低浓度有机酸的水溶液，配置质量分数为1％的乙酸的水溶液100L，添加氢氧化钠0.67KG进行酸碱中和反应，之后蒸发浓缩到体积剩余约20L自然冷却到常温，测试如下：钠离子19334ppm，乙酸根50099ppm，经过双极膜电渗析处理，酸室出水：乙酸91573ppm，钠离子21.2ppm，滴定测试酸度为(氢离子计)1.5mol/L。
结论：低浓度的有机酸，经过与碱反应生成盐，盐的水溶液有利于浓缩，再经过双极膜电渗析处理可以在酸室得到相对高浓度的提浓的含有机酸的水溶液。
实验三
配置低浓度的“无机酸+有机酸”的混合水溶液，配置质量分数为0.5％的氯化氢+0.5％乙酸的混合水溶液100L,添加氢氧化钠0.9KG进行酸碱中和反应，之后蒸发浓缩到体积剩余约20L自然冷却到常温，测试如下：钠离子25539ppm，氯离子24845ppm，乙酸根25153ppm，经过双极膜电渗析处理，酸室出水：氯离子36665ppm，乙酸37123ppm，钠离子15.9ppm，滴定测试酸度为(氢离子计)1.65mol/L。
结论：低浓度的“无机酸+有机酸”混合液，经过与碱反应生成盐，盐的水溶液有利于浓缩，再经过双极膜电渗析处理可以在酸室得到相对高浓度的提浓的含“无机酸+有机酸”的混合液。
说明：上述实施例1中，双极膜电渗析选择杭州蓝然环境技术股份有限公司提供的双极膜电渗析实验设备(设备用三室的双极膜电渗析膜堆，酸室和碱室均用除盐水做吸收液，设定最高给定电压35V、从实验开始就一直监控膜电压，当膜电压上升接近给定电压则实验结束，测试酸室出水的水质指标)。
实施例2
电解氯化钠的水溶液(例如实施例1的实验一的体积20L的冷却液)，由于此部分为常规的化工常识，无需再次实验测试，如下只简述其化学反应的原理：
在电场的作用下，带负电的氢氧根离子、氯离子向阳极移动；带正电的钠离子和氢离子向阴极移动，所以在阳极会形成氯气、在阴极会形成氢气。
如果在离子交换膜的电解槽中进行，得到的产物为氢氧化钠、氢气、氯气(离子膜烧碱法的原理)；如果没有离子交换膜则产物为次氯酸钠等。
上述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明所述排放为经过本发明的处理后从本发明的工艺路线中排放出去，无论排放之后采取何种具体处理的方法均不影响本发明内容的保护；本发明所述回收，无论回收之后采取何种具体处理的方法均不影响本发明内容的保护。
本发明所设计的不同步骤、单元等的目的不同且相互独立，每一个步骤、单元等即可以单独应用也可以按实际需求进行选择和不同顺序的组合，也可以只选择应用其中的一部分步骤、单元等，均在本发明专利保护的范围内。
Claims (8)
1.一种处理溶液中的低浓度酸和/或酸根的工艺，其特征在于，所述工艺的路线为：
(1)含有低浓度酸和/或酸根的溶液先进行处理，得到含有盐的溶液，所述处理具体包含如下的任一方式：
①当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为含有低浓度无机酸的溶液时，添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液d；
②当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为含有低浓度有机酸的溶液时，添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液e；
③当所述含有低浓度酸和/或酸根的溶液为同时含有低浓度“无机酸以及有机酸”的溶液时，添加碱性物质进行反应生成对应的盐，再将所述的盐进行浓缩，得到含有盐的溶液f；
(2)将所述含有盐的溶液经过如下方式处理：
将所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f，经过双极膜电渗析处理，得到含有提浓的水溶性酸的水溶液Ⅰ以及水溶性碱溶液Ⅰ；
或将所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f，经过电解处理。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述含有盐的溶液d、含有盐的溶液e、含有盐的溶液f，经过所述双极膜电渗析处理或电解处理之前，先进行冷却。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述碱性物质为水溶性碱溶液Ⅰ、氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐为可溶性的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述可溶性的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的阳离子各自独立为钾、钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述含有提浓的水溶性酸的水溶液Ⅰ进行回收，或所述含有提浓的水溶性酸的水溶液Ⅰ用蒸馏或分馏或精馏的方法进行分离，得到再次提浓的水溶性酸的水溶液Ⅱ以及水相；所述再次提浓的水溶性酸的水溶液Ⅱ进行回收。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于，所述蒸馏或分馏或精馏的过程中添加共沸剂。
8.根据权利要求6或7所述的工艺，其特征在于，所述水相为含有低浓度的酸和/或酸根的溶液，直接排放或再次按照权利要求1所述的工艺的路线进行处理。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3787304A (en) * | 1972-01-31 | 1974-01-22 | Allied Chem | Production of hf from fluorine by-products |
| US5228962A (en) * | 1991-02-01 | 1993-07-20 | Allied-Signal Inc. | Separation/recovery of ammonium salts via electrodialytic water splitting |
| JP2006131982A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Jfe Steel Kk | 酸洗廃液の処理方法および酸洗廃液用処理装置 |
| CA2592926A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-03 | Aristos Energy Inc. | Method for sour gas treatment |
| WO2013176111A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | 水ｉｎｇ株式会社 | 塩化銅含有酸性廃液の処理方法及び装置 |
| CN108455680A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-28 | 江苏宝钢精密钢丝有限公司 | 一种钢铁酸洗废液绿色资源化利用方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5080295A (zh) * | 1973-11-21 | 1975-06-30 | ||
| FR3036976B1 (fr) * | 2015-06-05 | 2017-06-23 | Herakles | Traitement d'effluents d'hydrolyse de gaz chlores |
| CA2988892C (en) * | 2015-06-11 | 2023-02-14 | Bl Technologies, Inc. | Bipolar electrodialysis methods and systems |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3787304A (en) * | 1972-01-31 | 1974-01-22 | Allied Chem | Production of hf from fluorine by-products |
| US5228962A (en) * | 1991-02-01 | 1993-07-20 | Allied-Signal Inc. | Separation/recovery of ammonium salts via electrodialytic water splitting |
| JP2006131982A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Jfe Steel Kk | 酸洗廃液の処理方法および酸洗廃液用処理装置 |
| CA2592926A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-03 | Aristos Energy Inc. | Method for sour gas treatment |
| WO2013176111A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | 水ｉｎｇ株式会社 | 塩化銅含有酸性廃液の処理方法及び装置 |
| CN108455680A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-28 | 江苏宝钢精密钢丝有限公司 | 一种钢铁酸洗废液绿色资源化利用方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《发射性理化分析》编写组: "《发射药理化分析 上》", 31 March 1983, 北京：国防工业出版社 * |
| 万端极: "《轻工清洁生产》", 30 September 2006, 北京：中国环境科学出版社 * |
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| Publication number | Publication date |
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