CN115385824A - 一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，具体涉及化工生产领域，包括反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺为首先在瓶中投入20％溴化钾废水，加入次氯酸钠，调节PH，加入萃取剂，加入吸附剂，去除大分子焦油杂质；其次在溶液中投入98％对氰基苯酚和盐酸后升温，滴加双氧水后保温3小时，取样中控，再降温，加入氢氧化钾水溶液后升温，溶液变成澄清状；接着加入萃取剂萃取，降温后滴加盐酸，析出大量纯白色固体后烘干，将母液脱水结晶后再过滤干燥得到氯化钾，本发明使得处理废水在使用次氯酸钠在酸性条件下，去除废水中影响颜色的杂质，保障了最终产品的颜色为纯白色。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法。
背景技术
溴苯腈，又称伴地农，化学名称为3，5－二溴－4－羟基－1－氰基苯，是一种有机化合物，化学式为C7H3Br2NO，溶于苯、醇等有机溶剂，难溶于水，主要用作选择性苗后茎叶处理触杀型除草剂。现有技术主要由溴素和对氰基苯酚合成制得溴苯腈，其溴化方法一般是在甲醇、冰醋酸溶液中滴加溴素溴化，然后要耗费大量的价钱昂贵的溴素，其摩尔比高达1：2.5～3.0。现有的制备是在甲醇、冰醋酸溶液中，在35～40摄氏度或更高温度下，溴化反应3～4小时，可制备的较高收率的3，5－二溴－4－羟基－1－氰基苯，但有大量溴化氢有毒气体产生，对人体造成危害且容易对环境造成污染，并耗费较多的溴素，增加了生产成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，通过在酸性条件下，采用次氯酸钠去除废水中影响颜色的杂质，再在不同的PH条件下，使用二氯乙烷萃取，活性炭及硅胶混用吸附等处理方式，保证了废水中杂质的去除，使得废水不用通过传统的脱水制取溴化钾固体或氧化制得溴素再利用，而是直接利用废水，通过一系列处理保障了产品颜色和高含量，整个工艺将废水中溴离子和钾离子得到充分的利用，即得到高含量溴苯腈又同时制得副产氯化钾，大大地降低了能耗，提高了生产安全性，减少了环境污染，具有很好的经济和社会效益。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，包括反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺步骤如下：
S1.首先在瓶中投入20％溴化钾废水，加入次氯酸钠，调节PH，加入萃取剂，加入吸附剂，去除大分子焦油杂质；
S2.其次在溶液中投入98％对氰基苯酚和盐酸后升温，滴加双氧水后保温3小时，取样中控，再降温，加入氢氧化钾水溶液后升温，溶液变成澄清状；
S3.接着加入萃取剂萃取，降温后滴加盐酸，析出大量纯白色固体后烘干，将母液脱水结晶后再过滤干燥得到氯化钾。
优选的，所述步骤一具体操作为：1000Ml瓶投入20％溴化钾废水和次氯酸钠，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，加入二氯乙烷萃取，将缩合工段产生的水杨酸杂质去除，用二氯乙烷50g循环萃取三次，萃取完毕后，加入氢氧化钾水溶液调节PH至7～8，加入活性炭10g，硅胶5g，升温至35～40℃，搅拌1小时，然后过滤，去除大分子焦油杂质。
优选的，所述步骤二具体操作为：溶液中投入98％对氰基苯酚和30％盐酸，升温至40～50℃，滴加50％双氧水30g，加毕50～60℃保温3小时，取样中控，对氰基苯酚＜0.5％，然后降温至10～15℃，慢慢加入40％氢氧化钾水溶液79g，加毕升温至30～35℃，溶液变成澄清状。
优选的，所述步骤三具体操作为加入二氯乙烷萃取二次，萃取毕，再降温至10～15℃滴加30％盐酸70g，溶液中慢慢析出大量纯白色固体，然后过滤烘干的溴苯腈102g，含量＞99％，收率97％，母液进入脱水系统，减压脱去大部分水，待有固体析出后，降温至0～5℃结晶1小时，过滤漂洗干燥得副产氯化钾，含量＞98％。
优选的，所述取样中控的检测方式为高效液相色谱法，其检测标准为对氰基苯酚＜0.5％。
优选的，所述溴化钾废水与次氯酸钠重量比为50:1～3，所述98％对氰基苯酚和30％盐酸重量比为1:2～4，所述溴化钾废水来自丙环唑、苯醚甲环唑缩合段。
优选的，所述吸附剂为活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土，优选为活性炭、硅胶组合。
(三)有益效果
本发明提供了一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，具备以下有益效果：
(1)本发明一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，通过在不同的PH条件下，使用二氯乙烷萃取，活性炭及硅胶混用吸附等处理方式，保证了废水中杂质的去除，从而保障了产品的高含量，增加成盐萃取工段，进一步提高产品的质量。
(2)本发明一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，通过在溴化钾废水中加入次氯酸钠，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，使得处理废水在使用次氯酸钠在酸性条件下，去除废水中影响颜色的杂质，保障了最终产品的颜色为纯白色，减少了对人体造成危害以及减少对环境造成污染，更提高了生产安全性。
附图说明
图1为实施本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，工艺流程图见图1，包括：反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺为：
步骤一具体操作为：1000Ml瓶投入20％溴化钾废水500g，加入次氯酸钠10g，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，加入二氯乙烷萃取，将缩合工段产生的水杨酸杂质去除，循环萃取三次每次用二氯乙烷50g，萃取完毕后，加入氢氧化钾水溶液调节PH至7～8，加入活性炭10g，硅胶5g，升温至35～40℃，搅拌1小时，然后过滤，去除大分子焦油杂质。
步骤二具体操作为：溶液中投入98％对氰基苯酚45g，30％盐酸110g，升温至40～50℃，滴加50％双氧水30g，加毕50～60℃保温3小时，取样中控，对氰基苯酚＜0.5％，如何测，然后降温至10～15℃，慢慢加入40％氢氧化钾水溶液79g，加毕升温至30～35℃，溶液变成澄清状。
步骤三具体操作为加入二氯乙烷萃取二次，萃取毕，再降温至10～15℃滴加30％盐酸70g，溶液中慢慢析出大量纯白色固体，然后过滤烘干的溴苯腈102g，含量＞99％，收率97％。母液进入脱水系统，减压脱去大部分水，待有固体析出后，降温至0～5℃结晶1小时，过滤漂洗干燥得副产氯化钾，含量＞98％。
进一步的，所述取样中控的检测方式为高效液相色谱法，其检测标准为对氰基苯酚＜0.5％。
进一步的，所述溴化钾废水与次氯酸钠重量比为50:1～3，所述98％对氰基苯酚和30％盐酸重量比为1:2～4，所述溴化钾废水来自丙环唑、苯醚甲环唑缩合段。
进一步的，所述吸附剂为活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土，优选为活性炭和硅胶组合。
根据以上步骤，其主要反应方程式：
实施例2
本发明实施例提供一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，工艺流程图见图1，包括：反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺为：
步骤一具体操作为：1000Ml瓶投入20％溴化钾废水500g，加入次氯酸钠20g，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，加入二氯乙烷萃取，将缩合工段产生的水杨酸杂质去除，循环萃取三次每次用二氯乙烷50g，萃取完毕后，加入氢氧化钾水溶液调节PH至7～8，加入活性炭10g，硅胶5g，升温至35～40℃，搅拌1小时，然后过滤，去除大分子焦油杂质。
步骤二具体操作为：溶液中投入98％对氰基苯酚45g，30％盐酸135g，升温至40～50℃，滴加50％双氧水30g，加毕50～60℃保温3小时，取样中控，对氰基苯酚＜0.5％，如何测，然后降温至10～15℃，慢慢加入40％氢氧化钾水溶液79g，加毕升温至30～35℃，溶液变成澄清状。
步骤三具体操作为加入二氯乙烷萃取二次，萃取毕，再降温至10～15℃滴加30％盐酸70g，溶液中慢慢析出大量纯白色固体，然后过滤烘干的溴苯腈112g，含量＞99％，收率96％，母液进入脱水系统，减压脱去大部分水，待有固体析出后，降温至0～5℃结晶1小时，过滤漂洗干燥得副产氯化钾，含量＞98％。
进一步的，所述取样中控的检测方式为高效液相色谱法，其检测标准为对氰基苯酚＜0.5％。
进一步的，所述溴化钾废水与次氯酸钠重量比为50:1～3，所述98％对氰基苯酚和30％盐酸重量比为1:2～4，所述溴化钾废水来自丙环唑、苯醚甲环唑缩合段。
进一步的，所述吸附剂为活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土，优选为活性炭和硅胶组合。
实施例3
本发明实施例提供一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，工艺流程图见图1，包括：反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺为：
步骤一具体操作为：1000Ml瓶投入20％溴化钾废水500g，加入次氯酸钠30g，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，加入二氯乙烷萃取，将缩合工段产生的水杨酸杂质去除，循环萃取三次每次用二氯乙烷50g，萃取完毕后，加入氢氧化钾水溶液调节PH至7～8，加入活性炭10g，硅胶5g，升温至35～40℃，搅拌1小时，然后过滤，去除大分子焦油杂质。
步骤二具体操作为：溶液中投入98％对氰基苯酚45g，30％盐酸180g，升温至40～50℃，滴加50％双氧水30g，加毕50～60℃保温3小时，取样中控，对氰基苯酚＜0.5％，如何测，然后降温至10～15℃，慢慢加入40％氢氧化钾水溶液79g，加毕升温至30～35℃，溶液变成澄清状。
步骤三具体操作为加入二氯乙烷萃取二次，萃取毕，再降温至10～15℃滴加30％盐酸70g，溶液中慢慢析出大量纯白色固体，然后过滤烘干的溴苯腈120g，含量＞99％，收率95％。母液进入脱水系统，减压脱去大部分水，待有固体析出后，降温至0～5℃结晶1小时，过滤漂洗干燥得副产氯化钾，含量＞98％。
进一步的，所述取样中控的检测方式为高效液相色谱法，其检测标准为对氰基苯酚＜0.5％。
进一步的，所述溴化钾废水与次氯酸钠重量比为50:1～3，所述98％对氰基苯酚和30％盐酸重量比为1:2～4，所述溴化钾废水来自丙环唑、苯醚甲环唑缩合段。
进一步的，所述吸附剂为活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土，优选为活性炭和硅胶组合。
综上所述，该一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，通过在溴化钾废水中加入次氯酸钠，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，使得处理废水在使用次氯酸钠在酸性条件下，去除废水中影响颜色的杂质，保障了最终产品的颜色为纯白色，通过在不同的PH条件下，使用二氯乙烷萃取，活性炭及硅胶混用吸附等处理方式，保证了废水中杂质的去除，从而保障了产品的高含量，增加成盐萃取工段，进一步提高产品的质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：包括反应、萃取分层、吸附过滤、成盐、脱水结晶、过滤干燥，具体合成工艺步骤如下：
S1.首先在瓶中投入20％溴化钾废水，加入次氯酸钠，调节PH，加入萃取剂，加入吸附剂，去除大分子焦油杂质；
S2.其次在溶液中投入98％对氰基苯酚和盐酸后升温，滴加双氧水后保温3小时，取样中控，再降温，加入氢氧化钾水溶液后升温，溶液变成澄清状；
S3.接着加入萃取剂萃取，降温后滴加盐酸，析出大量纯白色固体后烘干，将母液脱水结晶后再过滤干燥得到氯化钾。
2.根据权利要求1所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述步骤一具体操作为：1000Ml瓶投入20％溴化钾废水和次氯酸钠，然后搅加入30％盐酸调节PH至1～2，20～25℃搅拌1小时，棕色废水颜色慢慢变成淡黄色，加入二氯乙烷萃取，将缩合工段产生的水杨酸杂质去除，用二氯乙烷50g循环萃取三次，萃取完毕后，加入氢氧化钾水溶液调节PH至7～8，加入活性炭10g，硅胶5g，升温至35～40℃，搅拌1小时，然后过滤，去除大分子焦油杂质。
3.根据权利要求1所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述步骤二具体操作为：溶液中投入98％对氰基苯酚和30％盐酸，升温至40～50℃，滴加50％双氧水30g，加毕50～60℃保温3小时，取样中控，对氰基苯酚＜0.5％，然后降温至10～15℃，慢慢加入40％氢氧化钾水溶液79g，加毕升温至30～35℃，溶液变成澄清状。
4.根据权利要求1所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述步骤三具体操作为加入二氯乙烷萃取二次，萃取毕，再降温至10～15℃滴加30％盐酸70g，溶液中慢慢析出大量纯白色固体，然后过滤烘干的溴苯腈102g，母液进入脱水系统，减压脱去大部分水，待有固体析出后，降温至0～5℃结晶1小时，过滤漂洗干燥得副产氯化钾，含量＞98％。
5.根据权利要求3所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述取样中控的检测方式为高效液相色谱法，其检测标准为对氰基苯酚＜0.5％。
6.根据权利要求3所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述溴化钾废水与次氯酸钠重量比为50:1～3，所述98％对氰基苯酚和30％盐酸重量比为1:2～4，所述溴化钾废水来自丙环唑、苯醚甲环唑缩合段。
7.根据权利要求3所述的一种更安全的利用溴化钾废水合成高品质溴苯腈的方法，其特征在于：所述吸附剂为活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土，优选为活性炭和硅胶组合，所述产物溴苯腈含量＞99％，收率95％～97％。
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