CN115196596B - 一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，包括以下步骤：搅拌下向备有铜水的反应器中加入1/3浓硫酸(与铜水重量比)，升温至85‑90℃；将氯化氢尾气进行吹脱，吹脱出了氯化氢进入吸收塔进行吸收；检测废水中氯离子含量，当氯离子含量小于1％时，停止吹脱，剩余废水进行负压蒸馏；将剩余废水进行降温结晶，待温度至10℃时进行过滤，得到硫酸钠固体和滤液；将过滤后含硫酸铜的硫酸溶液返回重氮化工序进行使用。本发明与现有技术相比的优点在于：本发明相对于目前甲磺胺合成中铜水处理工艺，减少了原料消耗和废水的产生，降低了废水处理成本，提高了原料利用率，减少了固废的产生，具有显著的环保价值和经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及甲磺胺合成加工领域，具体为一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺。
背景技术
甲磺胺，又名邻甲酸甲酯苯磺酰胺或邻磺酰胺基苯甲酸甲酯，主要用于医药、农药中间体，是合成超高效磺酰脲类除草剂甲磺隆、苯磺隆、嘧磺隆、胺苯磺隆的重要中间体。在工业生产中，主要经过重氮化、磺化、氯化、酰胺化等工序制备；其中，在磺化反应工序中，使用硫酸铜作为催化剂，反应方程式如图1所示。
反应结束后，会得到含有硫酸铜的废水，主要成分为硫酸(约20％)、盐酸(约18％)、硫酸钠(约15％)、氯化钠(约10％)，硫酸铜(约3％)。针对这种废水，目前国内主要处理工艺为：
1、向备有铜水的反应器中加入适量的还原铁粉(约废水量的1-1.5％)，搅拌3h，将硫酸铜置换为单质铜；物料送至过滤机，将单质铜分离；滤液进入下一个反应器；
2、向备有滤液的反应器中加入氢氧化钠进行中和，调整PH至7；
3、将中和后得废水送至三效蒸发器，经浓缩、结晶后得到混盐(含氯化钠、硫酸钠、硫酸亚铁)，作为固废进行处理。
该铜水处理工艺主要存在以下几个问题：
1、中和消耗大量的氢氧化钠，原料成本高；
2、废水全部需要进行蒸发，能耗较高；
3、固废混盐无害化处理成本高。
因此上述反映的技术问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，以解决目前甲磺胺合成后产生的铜水处理工艺存在的问题。
为实现上述目的，采用如下技术方案：一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，包括以下步骤：
S1搅拌下向备有铜水的反应器中加入1/3浓硫酸(与铜水重量比)，升温至85-90℃；
S2开启循环泵、循环塔、引风机等将氯化氢尾气进行吹脱，吹脱出了氯化氢进入吸收塔进行吸收；
S3检测废水中氯离子含量，当氯离子含量小于1％时，停止吹脱，剩余废水进行负压蒸馏，当蒸馏出1/3的水量时停蒸；
S4将剩余废水进行降温结晶，待温度至10℃时进行过滤，得到硫酸钠固体和滤液(主要为硫酸和硫酸铜)；
S5将过滤后含硫酸铜的硫酸溶液返回重氮化工序进行使用。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明相对于目前甲磺胺合成中铜水处理工艺，减少了原料消耗和废水的产生，降低了废水处理成本，提高了原料利用率，减少了固废的产生，具有显著的环保价值和经济价值。
附图说明
图1是本发明的磺化反应工序中的反应方程式。
图2是现有铜水处理工艺流程框图。
图3是本发明的铜水处理工艺流程框图。
具体实施方式
结合附图1-3，一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，包括以下步骤：
S1搅拌下向备有铜水的反应器中加入1/3浓硫酸(与铜水重量比)，升温至85-90℃；
S2开启循环泵、循环塔、引风机等将氯化氢尾气进行吹脱，吹脱出了氯化氢进入吸收塔进行吸收；
S3检测废水中氯离子含量，当氯离子含量小于1％时，停止吹脱，剩余废水进行负压蒸馏，当蒸馏出1/3的水量时停蒸；
S4将剩余废水进行降温结晶，待温度至10℃时进行过滤，得到硫酸钠固体和滤液(主要为硫酸和硫酸铜，10℃下，硫酸钠的溶解度(9.5g/100g水)小于硫酸铜(17.4g/100g水)，且硫酸铜含量很低，很难结晶出来)；
S5硫酸钠固体作为副产品销售；含硫酸铜的硫酸溶液返回重氮化工序进行使用。
本发明较目前普遍采用的铜水处理工艺有以下几个优势：
1、无须用氢氧化钠进行中和，避免了原料的浪费；
2、废水蒸发量较小，能耗较低；
3、硫酸铜重复利用，提高了经济价值；
4、副产硫酸钠含量较高，可以作为副产品销售；
5、吸收的盐酸含量较高，可以重复使用或作为副产品外售。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，包括以下步骤：
S1搅拌下向备有铜水的反应器中加入1/3浓硫酸，升温至85-90℃；
S2开启循环泵、循环塔、引风机将氯化氢尾气进行吹脱，吹脱出了氯化氢进入吸收塔进行吸收；
S3检测废水中氯离子含量，当氯离子含量小于1％时，停止吹脱，剩余废水进行负压蒸馏，当蒸馏出1/3的水量时停蒸；
S4将剩余废水进行降温结晶，待温度至10℃时进行过滤，得到硫酸钠固体和滤液；
S5将过滤后含硫酸铜的硫酸溶液返回重氮化工序进行使用。
2.根据权利要求1所述的一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，其特征在于，步骤S1中所述浓硫酸与铜水重量比为1:3。
3.根据权利要求1所述的一种甲磺胺合成中铜水的重复利用工艺，其特征在于，步骤S4中所述滤液包含硫酸和硫酸铜。
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