CZ291262B6 - Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků - Google Patents
Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291262B6 CZ291262B6 CZ1995705A CZ70595A CZ291262B6 CZ 291262 B6 CZ291262 B6 CZ 291262B6 CZ 1995705 A CZ1995705 A CZ 1995705A CZ 70595 A CZ70595 A CZ 70595A CZ 291262 B6 CZ291262 B6 CZ 291262B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- solvent
- aqueous solution
- acid
- acids
- stream
- Prior art date
Links
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 64
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract description 6
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 abstract 3
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000004674 formic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 16
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- -1 carbon chain carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Zp sob zp tn ho z sk v n karboxylov²ch kyselin s 1 a 10 atomy uhl ku, zejm na kyseliny mraven , kyseliny octov a sm s kyseliny mraven s kyselinou octovou z vodn²ch roztok spo v v tom, e se uveden² vodn² roztok uvede ve styk s rozpou t dlem, sest vaj c m v podstat ze sm si trialkylfosfinoxid , pro protiproudou extrakci kapalina-kapalina ve stykov m stupni, m se obsa en kyseliny p°evedou z vodn ho roztoku do rozpou t dla za vzniku rafin tu o pom rn n zk m obsahu kyselin a za vzniku obohacen ho rozpou t dla. Toto obohacen rozpou t dlo se v²hodn zbav obsa en vody, m se z sk dehydratovan obohacen rozpou t dlo. Z dehydratovan ho obohacen ho rozpou t dla se pak vypud obsa en kyseliny a v²sledn chud rozpou t dlo se vrac do stykov ho extrak n ho stupn k extrakci kapalina-kapalina, zat mco proud odd len²ch kyselin se rozlo v jednotliv kyseliny, tvo° c jeho slo ky, destilac .\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpětného získávání karboxylových kyselin s jedním až deseti atomy uhlíku, zejména kyseliny mravenčí, kyseliny octové a směsí kyseliny mravenčí s kyselinou octovou, z vodných roztoků je obsahujících.
Dosavadní stav techniky
Při mnoha průmyslově významných způsobech vznikají jako odpadní produkt zředěné roztoky karboxylových kyselin s krátkým uhlíkovým řetězcem, zejména kyseliny mravenčí a kyseliny octové. Typicky mají tyto roztoky koncentraci kyselin v rozmezí od 1 do 3 % hmotn. Až dosud bylo obvyklé vypouštět takovéto roztoky do okolního prostředí, avšak nynější péče o čistotu okolního prostředí vyžaduje takové vodné odpadní roztoky čistit a/nebo získávat zpět kyseliny, které jsou v těchto roztocích obsaženy, jakožto z ekonomického hlediska cenné vedlejší produkty odpadající při výrobních postupech.
U obvyklých postupů zpětného získávání, jako je destilace nebo extraktivní destilace, se projevuje nevýhodná okolnost, že jsou s hlediska intenzivního využívání energie neekonomické, a jsou spojeny s provozními obtížemi, jako je tvorba azeotropních směsí a vznik těžko rozložitelných emulzí, apod.
Zůstává tedy potřeba způsobu zpracování odpadních vod obsahujících karboxylové kyseliny s krátkým uhlíkovým řetězcem, při němž jako produkt se ekonomicky výhodně získají odpadní vody, které vyžadují jen velmi malé nebo dokonce žádné následné zpracování před konečným vypuštěním do vodotoků nebo před opětným použitím jako provozní voda, a při němž se zpětně získají karboxylové kyseliny takové čistoty a jakosti, že je možno je uvést na trh nebo znovu použít pro některou výrobu.
Podstata vynálezu
Z širšího hlediska se vynález týká způsobu zpětného získávání karboxylových kyselin s krátkým uhlíkovým řetězcem obsahujícím 1 až 10 atomů uhlíku, zejména kyseliny mravenčí a kyseliny octové a jejich směsí, ze zředěných vodných roztoků těchto kyselin. Typickými koncentracemi kyselin ve vodných roztocích, vhodných pro zpracování způsobem podle vynálezu, jsou 1 až 3 % hmotn. V souladu s vynálezem se vodný roztok uvede ve styk kapalina-kapalina s extrakčním činidlem nemísícím se s vodou, jímž je směs vysokovroucích trialkylfosfinoxidů, a obsažené kyseliny se z velké části absorbují do tohoto extrakčního činidla, zanechávajíce prakticky čistý vodný rafinát, který se pak odvádí pro další zpracování, opětné použití nebo se vypouští do odpadu. Rozpouštědlové extrakční činidlo, obohacené kyselinami, se pak výhodně zbaví vody a přitom získaný vodný proud se výhodně recykluje do vodného roztoku přiváděného ke zpracování. Obohacené rozpouštědlo se pak destilací zbaví v něm rozpuštěných kyselin a nyní chudé extrakční rozpouštědlo zbavené kyselin se pak vrací do extrakce kapalina-kapalina. Získaná směs kyselin se pak popřípadě rozdestiluje ve své složky, které jsou tvořeny v podstatě vždy jen jedinou kyselinou požadované čistoty, čímž se takto získají zpeněžitelné výrobky nebo výrobky použitelné na místě v jiných výrobnách.
Výhodným rozpouštědlovým extrakčním činidlem pro použití při způsobu podle vynálezu je směs čtyř trialkylfosfinoxidů, vyráběná firmou Industries pod značkou CYANEX 923.
Výhodné rozpouštědlové extrakční činidlo je směsí čtyř trialkylfosfinoxidů obecných vzorců
R3P (O) R2R'P (O) RR' 2P (O) R' 3P (O), kde R znamená [CH3(CH2)7] - normální oktyl a
R znamená [CH3(CH2)5] - normální hexyl.
Průměrná molekulová hmotnost je přibližně 348.
Typické vlastnosti tohoto rozpouštědla jsou:
Obsah trialkylfosfinoxidů Vzhled
Specifická hmotnost Teplota tuhnutí Viskozita
Teplota vzplanutí:
(v uzavřené nádobce) Teplota samovznícení
Tlak par:
Teplota varu:
Rozpustnost ve vodě
Rozpustnost vody v extrakčním:
činidle CYANEX 923
93% bezbarvá nízkoviskózní kapalina
0,88 při teplotě 23 °C
-5 až 0 °C
40,0 cP při teplotě 25 °C (= 0,04 Pa . s)
13,7 cP při teplotě 30 °C ( = 0,0137 Pa . s)
182 °C
218 °C
0,09 mm Hg při teplotě 31 °C (=1,33 Pa)
310 °C za tlaku 50 mm Hg (= 6,67 kPa) mg/1 hmotn./obj.
Tam, kde v tomto popisu a v připojených nárocích je použito výrazu „rozpouštědlo sestávající v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů“, je tím míněn právě popsaný a výše charakterizovaný materiál a jeho ekvivalenty.
Předmětem vynálezu je způsob zpětného získávání karboxylových kyselin s jedním až deseti atomy uhlíku, zejména kyseliny octové a kyseliny mravenčí z vodných roztoků obsahujících směsi těchto kyselin, který spočívá v tom, že se uvedený vodný roztok uvede ve styk s rozpouštědlem sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů vprotiproudé extrakci 40 kapalina - kapalina ve stykovém stupni, čímž se kyseliny z vodného roztoku převedou do uvedeného rozpouštědla. Touto extrakcí vzniknou rafinát o poměrně nízkém obsahu kyselin a rozpouštědlo obohacené kyselinami, ačkoliv kyselinami obohacené rozpouštědlo obsahuje malé množství vody. Toto rozpouštědlo se zbaví obsažené vody působením tepla v dehydratačním stupni, čímž se získá vodný proud a vody zbavený proud obohaceného rozpouštědla. Tento 45 dehydratovaný proud obohaceného rozpouštědla se zbaví kyselin působením tepla ve vypuzovacím stupni, čímž se získá recyklační rozpouštědlo sestávající v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, které se vrací do výše popsaného extrakčního stupně, a proud kyselin. Jestliže tento kyselý proud obsahuje více než jednu kyselinu, rozloží se destilačně ve své složky, jednotlivé kyseliny, v dělicím stupni.
Výhodně se recyklační rozpouštědlo sestávající v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů recykluje do uvedeného stykového stupně a vodný proud z dehydratace obohaceného rozpouštědla se vrací do vodného roztoku přiváděného ke zpracování.
-2CZ 291262 B6
Rovněž v souladu s vynálezem je objemový poměr rozpouštědla sestávajícího v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů k vodnému roztoku během jejich styku při protiproudé extrakci v rozmezí od přibližně jednoho dílu rozpouštědla ke dvěma dílům vodného roztoku do přibližně dvou dílů rozpouštědla k přibližně jednomu dílu vodného roztoku.Počáteční koncentrace kyselin v uvedeném vodném roztoku je výhodně od asi 0,5 % hmotn. do asi 15 % hmotn., ačkoliv může být i od asi 1 % hmotn. do asi 10% hmotn. Je též výhodné, když recyklované rozpouštědlo sestávající v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů má obsah kyselin nižší než asi 0,5 % hmotn.
Styk vodného roztoku s rozpouštědlem sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů se uskutečňuje při teplotě od asi 35 °C do asi 90 °C, výhodně při teplotě od asi 50 °C do asi 80 °C. Dehydratace v dehydratačním stupni se výhodně provádí za tlaku přibližně 200 mm Hg (= 26,7 kPa) abs. Je výhodné provádět vypuzování kyselin z rozpouštědla při teplotě přibližně 250 °C do přibližně 300 °C v nejteplejší oblasti vypuzovací kolony, a rovněž výhodně se vypuzování provádí za tlaku od asi 15 do asi 50 mm Hg ( = 2 kPa až 6,67 kPa) abs. Je žádoucí, aby se vypuzování kyselin provádělo za dostatečně nízkého tlaku, aby se zabránilo vylučování tuhé kyseliny, zejména kyseliny octové, během vypuzování nebo v navazujících zařízeních.
Aby energetická účinnost byla co největší, je možno teplo obsažené v recyklovaném rozpouštědle, sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, odváděném z vypuzovacího stupně, převádět alespoň zčásti do obohaceného rozpouštědla v dehydratačním stupni. Rovněž je možno alespoň část tepla obsaženého v recyklovaném rozpouštědle, sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, převádět do kyselinového proudu určeného k rozdělení na jednotlivé kyseliny tvořící jeho složky.
Čerstvé rozpouštědlo, sestávající v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, se pro použití v postupu podle vynálezu může čistit předtím, než se uvádí do styku s vodným roztokem určeným ke zpracování, například praním vodou nebo předestilováním.
Ačkoliv je několik možností, jak provádět způsob podle vy nálezu, je výhodné provádět styk rozpouštědla, sestávajícího v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, se zpracovávaným vodným roztokem rozptylováním rozpouštědla, vytvářejícího dispergovanou fázi, ve vodném roztoku, který tvoří kontinuální fázi.
Páry odváděné z dehydratačního a/nebo vypuzovacího stupně se mohou propírat propíracím rozpouštědlem, sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, používaném ve stykovém stupni, a kyseliny, které se takto rozpustí v propíracím rozpouštědle, se pak z něho mohou získat zpět.
Stopy rozpouštědla, sestávajícího v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, které popřípadě mohou být strženy do rafinátu ze stykového stupně, se mohou po shluknutí odstranit z rafinátu, čímž se zvýší čistota rafinátu a získá se zpět rozpouštědlo pro opětné použití.
Nežádoucí obsah vody v kyselině či kyselinách, získaných jako produkt, se může snížit nebo se voda může zcela odstranit tím, že se z destilačního stupně pro oddělování jednotlivých kyselin od sebe odvádí boční proud v oblasti, kde je koncentrace vody největší, nebo v oblasti, kde se z vody a kyseliny mravenčí tvoří v průběhu destilace azeotropní směs.
Nečistoty obsažené ve vstupujícím surovém vodném roztoku, které mohou narušovat zpracování, je možno odstranit předběžným zpracováním, při němž se obohacené rozpouštědlo ze stykového stupně mísí se vstupujícím surovým vodným roztokem před jeho zavedením do stykového stupně, načež se pak obohacené rozpouštědlo a vodný roztok od sebe oddělí tím, že se podíly rozpouštědla spolu spojí, a oddělený vodný roztok se pak zavádí do stykového stupně a oddělené obohacené rozpouštědlo se pak vede do hydratačního stupně.
-3CZ 291262 B6
Nečistoty, které mají sklon se hromadit v recyklovaném rozpouštědle, sestávajícím v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, se mohou z něho odstranit v průběhu jeho recyklování. Mohou se odstranit vakuovou destilací alespoň části rozpouštědla nebo přefiltrováním alespoň části rozpouštědla přes aktivní uhlí nebo uvedením alespoň části rozpouštědla ve styk s iontoměničem 5 v průběhu recyklování rozpouštědla. Rovněž se nečistoty mohou odstranit zneutralizováním přídavkem zásaditého činidla alespoň v části recyklovaného rozpouštědla v průběhu jeho recyklování. Též je možno udržovat množství nečistot ve stanovených mezích úpravou poměru průtokových množství vodného roztoku a recyklovaného rozpouštědla, sestávajícího v podstatě ze směsi trialkylfosfinoxidů, tak, aby rovnovážně koncentrace nečistot v rozpouštědle a v rafinátu 10 měly přijatelnou hodnotu.
Stručný popis výkresů
Na obr. 1 je znázorněno schéma technologického postupu v zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu, přičemž toto zařízení je uzpůsobeno pro zpětné získávání kyseliny mravenčí a kyseliny octové ze zředěného vodného roztoku, a na obr. 2 je znázorněno schéma technologického postupu v zařízení pro provádění způsobu podle 20 vynálezu ke zpětnému získávání a oddělování složek směsi karboxylových kyselin s krátkým uhlíkovým řetězcem od sebe, kteréžto schéma vykazuje některé význaky, které mohou být též uplatněny při způsobu a v zařízení znázorněném na obr. 1.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno zjednodušené schéma technologického postupu v zařízení upraveném k praktickému provedení způsobu podle vynálezu. Vodný roztok nebo odpadní vody určené ke zpracování, obsahující kyseliny, jež z nich mají být zpětně získány, se přivádějí přívodním 30 potrubím 12 do extraktoru 10. Znázorněný extraktor je typu s otáčejícími se patry a s motorem 14. který otáčí hřídelí s na ní upevněnými patry. Je ovšem možno použít i jiných typů extraktorů pro extrakci kapalina-kapalina. Proudem odváděným z hlavy extraktoru 10 je proud obohaceného rozpouštědla vedený potrubím 16, zatímco ze dna extraktoru se potrubím 18 odvádí rafinát. Čerstvé rozpouštědlo a recyklované rozpouštědlo se přivádějí do extraktoru 10 poblíž dna 35 potrubím 20. přičemž se recyklované rozpouštědlo přivádí do potrubí 20 potrubím 22 a popřípadě potřebné čerstvé rozpouštědlo se přivádí potrubím 24. Objemový poměr rozpouštědla a vodného roztoku přiváděného do extraktoru má výhodně hodnotu v rozmezí od asi 1 :2 do asi 2 : 1. Počáteční koncentrace kyselin ve vodném roztoku přiváděném ke zpracování je od asi 0,5 % do asi 15 % hmotn., výhodně od asi 1 % do asi 6 % hmotn. Provozní teplota ve stykovém stupni je 40 v rozmezí od asi 35 °C do asi 90 °C, výhodně od asi 50 °C do asi 80 °C. Fázové rozhraní je výhodně v horní oblasti extraktoru a dispergovanou fází je rozpouštědlo, zatímco kontinuální fází je vodný roztok.
Kyselinami obohacené rozpouštědlo se přivádí potrubím 16 do dehydrátoru 26. Teplo se do 45 dehydrátoru přivádí z ohřívací soustavy 28 a voda opouští dehydrátor v hlavě potrubím 30, do něhož je popřípadě zařazen kondenzátor 32 a refluxní potrubí 34. Vodný proud se odvádí potrubím 38 v recyklačním vodném okruhu zpět do přívodního potrubí 12. Alternativně je možno vodný proud odvádět ze zpracovacího zařízení pryč pro použití jinde nebo pro spojení s proudem rafinátu. Tlak v dehydrátoru je výhodně asi 200 mm Hg abs. (= 26,7 kPa).
Obohacené rozpouštědlo se z dehydrátoru odvádí potrubím 40 do vypuzovací kolony 42. Ve vypuzovací koloně 42 se od rozpouštědla oddělí kyseliny působením tepla z ohřívací soustavy 44, a směs kyselin opouští vypuzovací kolonu v hlavě potrubím 46, které je opatřeno kondenzátorem 48 a recyklačním potrubím 50. Směs kyselin se přivádí potrubím 52 do dělicí 55 kolony 54. Rozpouštědlo zbavené kyselin se odvádí ze dna vypuzovací kolony 42 potrubím 22
-4CZ 291262 B6 a je recyklováno do extraktoru 10 . Zbytkový obsah kyselin v recyklovaném rozpouštědle zbaveném kyselin je nižší než asi 0,5 % hmotn. V nejteplejší oblasti vypuzovací kolony je provozní teplota v rozmezí od asi 250 °C do asi 300 °C a tlak v této koloně je od asi 15 do asi 50 mm Hg abs. ( = 2 kPa až 6,67 kPa). Tlak ve vypuzovací koloně má vždy být takový, aby se zabránilo tuhnutí kyselin v této koloně nebo v navazujících zařízeních. Část teplo obsažené v rozpouštědle z vypuzovací kolony se popřípadě může získat zpět výměnou v ohřívací soustavě 28 dehydrátoru, a popřípadě se rovněž může získat zpět část tepla obsaženého v rozpouštědle z vypuzovací kolony výměnou s proudem kyseliny, odváděným ze dna dělicí kolony, v níže popsané ohřívací soustavě 66.
Směs kyselin, přiváděná do dělicí kolony 54 potrubím 52, se dělí na jednotlivé kyseliny destilací, přičemž kyselina mravenčí se odvádí z dělicí kolony potrubím 56 a kondenzuje se v kondenzátoru 58; část se jí vrací refluxním potrubím 60 zpět do dělicí kolony 54 a zbývající část se odvádí jako produkt z dělicí kolony potrubím 62. Kyselina octová se odvádí ze spodku dělicí kolony potrubím 64 a je zde upravena výměnná ohřívací soustava 66 k předání tepelné energie do dělicí kolony 54. V souladu s vynálezem je možno z dělicí kolony odvádět boční 68/proud v místě, kde je koncentrace případně přítomné vody jakožto nečistoty největší; toto místo je obvykle tam, kde vzniká azeotropická směs z vody a lehčí kyseliny, tj. z kyseliny mravenčí.
Na obr. 2 je znázorněno schéma technologického postupu podle vynálezu v jiném provedení. Provozní zařízení včetně potrubí, znázorněná na obr. 2, jsou identická s příslušnými zařízeními na obr. 1 a jsou označena týmiž vztahovými značkami, a popis těchto zařízení, uvedený v souvislosti s obr. 1, se rovněž týká zařízení znázorněných na obr. 2.
Provozní zařízení, znázorněné na obr. 2, se liší od provozního zařízení na obr. 1 tím, že je určeno pro zpracování vodného roztoku obsahujícího více kyselin než jenom kyselinu mravenčí a octovou ze skupiny karboxylových kyselin s 1 až 5 atomy uhlíku. Proto je dělicí destilační kolona 54 na obr. 2 opatřena dalšími odběrnými místy 100 a 102 pro odvádění bočních proudů dalších zpětně získaných kyselin kromě těch, které se při destilaci budou odvádět z hlavy a ze dna této kolony. Odborníkům bude zřejmé, že dělení směsi zpětně získaných kyselin je možno popřípadě provádět postupně v řadě kolon místo v jediné koloně.
Bylo zjištěno, že nečistoty obsažené v odpadních vodách nebo ve vodném roztoku určeném ke zpracování, který vstupuje do zařízení potrubím 12, mohou vyvolat provozní potíže tím, že mohou způsobit vznik emulzí v různých proudech v zařízení, jakož i jiné provozní závady. V souladu s vynálezem je možno tyto nečistoty odstranit v dalším provozním stupni, v němž se obohacené rozpouštědlo odváděné z extraktoru 10 potrubím 16 mísí s čerstvým vstupujícím vodným roztokem v potrubí 12 a tento proud se odvádí do míchače 104. Po důkladném promíchání se obohacené rozpouštědlo a vstupující vodný roztok odvádějí potrubím 106 do shlukovače 108, kde se jednotlivé složky od sebe oddělují a obohacené rozpouštědlo se pak odvádí potrubím 110 do dehydrátoru 26, zatímco voda obsahující kyselinu se přivádí potrubím 112 do extraktoru 10. Tímto způsobem se nečistoty obsažené ve vstupním vodném roztoku snadněji shlukují a pak odstraňují.
Rovněž bylo zjištěno, že v čerstvém rozpouštědle, přiváděném do zařízení nebo přidaném později v průběhu zpracování, se mohou vyskytovat neočekávané nečistoty. Jak je patrné z obr. 2, je možno do potrubí 24, jímž se přivádí čerstvé rozpouštědlo, zařadit čistič 114 k odstranění těchto nečistot. Čističem 114 může být destilační kolona, lože aktivního uhlí, iontoměničová soustava, vodné propírací zařízení nebo jiné dělicí zařízení. Poněvadž otázka nečistot v čerstvém rozpouštědle je nej aktuálnější na začátku zpracovacího postupu, je možno upravit potrubí umožňující využít provozní zařízení na počátku zpracování k odstranění nečistot v čerstvém rozpouštědle. Například během zahájení provozu tak může být dočasně použita vypuzovací kolona 42 nebo dehydrátor 26. Kromě toho, je-li to žádoucí, se nečistoty mohou odstranit v čističi, kterým je odděleně umístěná, samostatně provozovaná jednotka.
-5CZ 291262 B6
Jak bylo výše uvedeno, je výhodné, když se dehydrátor 26 a vypuzovací kolona 42 provozují za sníženého tlaku. Zařízení, jímž se dosáhne vakua, je znázorněno na obr. 2, ačkoliv podobné zařízení může být i částí provozní jednotky znázorněné na obr. 1. Toto zařízení zahrnuje vývěvu 116 a odvětrání 118 v potrubí 38, napojené na hlavu dehydrátoru 26. Vyvěvou může být mechanické čerpadlo nebo jiné, vakuum vytvářející zařízení, jako je parní ejektor. Poněvadž proud odcházející odvětráním 118 může obsahovat ještě malé množství kyselin a jiných látek, které by mohly být považovány za znečišťující, může být před vývěvou 116 upravena pračka 120, v níž lze jako vypírací kapaliny používat stejného rozpouštědla, kterého se v zařízení používá jako hlavního extrakčního činidla, a toto rozpouštědlo se může vést pračkou 120 vytvářejíc tak vedlejší smyčku v hlavním okruhu rozpouštědla v zařízení.
Obdobně jsou upraveny vývěva 122 a odvětrání 124 u vypuzovací kolony 42. Rovněž je upravena pračka 126 pro odstraňování kyseliny a jiných nečistot z proudu odcházejícího z tohoto zařízení odvětráním 124.
Jak bylo již výše uvedeno, mohou nečistoty mít sklon hromadit se v rozpouštědle při jeho cirkulaci zpracovacím zařízením. Tyto nečistoty se mohou vhodně odstraňovat z recyklovaného rozpouštědla vedeného potrubím 22 odtahováním alespoň části recyklovaného rozpouštědla do potrubí 130 a jeho vedením čističem 114 nebo odděleným samostatným čističem, kde se nečistoty mohou odstranit vakuovou destilací, filtrací přes aktivní uhlí, výměnou iontů nebo zneutralizováním zásaditou přísadou, nebo i jinak.
Při některých provozních podmínkách může rafinát odcházející zextraktoru 10 potrubím 18 obsahovat určité podíly mechanicky strženého rozpouštědla. Toto rozpouštědlo se může odstranit a získat zpět například ve shlukovači 128. Zpětně získané rozpouštědlo se může vracet do hlavního okruhu rozpouštědla v zařízení, a rafinát, zbavený strženého rozpouštědla, se může odvádět do odpadu nebo dále zpracovat nebo znovu použít ve zpracovacím zařízení.
Různé prvky zařízení znázorněného na obr. 2, které je navrženo pro získání vícero kyselin ze vstupujícího vodného roztoku, se mohou začlenit do zařízení znázorněného na obr. 1, které je navrženo pouze pro zpětné získávání kyseliny mravenčí a kyseliny octové, a naopak, jak to odborníci budou moci posoudit.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle vynálezu lze využít všude tam, kde při průmyslové výrobě odpadají zředěné vodné roztoky a malým obsahem karboxyiových kyselin o 1 až 10 atomech uhlíku, nebo tam, kde se vyskytují obdobné odpadní vody, k zpětnému získávání těchto obsažených kyselin a k vyčištění odpadních vod od těchto kyselin. Takto vyčištěných vodných roztoků lze použít jako provozní vody a vyčištěné odpadní vody je možno vypouštět do veřejných vodotečí.
Claims (11)
1. Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodného roztoku obsahujícího nejméně jednu kyselinu ze skupiny, kterou tvoří karboxylové kyseliny obsahující jeden až deset atomů uhlíku, vyznačující se tím, že se vodný roztok uvede do styku srozpouštědlem sestávajícím ze směsi trialkylfosfinoxidů kprotiproudé extrakci kapalina-kapalina ve stykovém stupni, čímž se kyseliny převedou z vodného roztoku do rozpouštědla a vznikne rafinát s nízkým obsahem kyseliny a rozpouštědlo s vysokým obsahem kyseliny, přičemž toto obohacené rozpouštědlo obsahuje malé množství vody; rozpouštědlo obohacené kyselinami se zbaví zbytkové vody působením tepla v dehydratačním stupni za vzniku vodného proudu a dehydratovaného proudu obohaceného rozpouštědla; a z obohaceného dehydratovaného rozpouštědla se vypudí kyseliny působením tepla ve vypuzovacím stupni, aniž by bylo nutné unášecí činidlo, čímž se získá recyklační rozpouštědlo sestávající ze směsi trialkylfosfinoxidů. jež se recykluje do extrakčního stykového stupně pro extrakci kapalina-kapalina a proud kyselin obsahující kyseliny.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se zpětně získá proud kyseliny octové a kyseliny mravenčí, který se dále rozdělí na kyselinu octovou a kyselinu mravenčí v dělicím kroku prostřednictvím destilace.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se recyklační rozpouštědlo recykluje do kontaktního kroku.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se proud vody z dehydratace obohaceného rozpouštědla recykluje do vodného roztoku.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že objemový poměr rozpouštědla sestávajícího ze směsi trialkylfosfinoxidů k vodnému roztoku během kontaktního stupně se pohybuje mezi jedním dílem rozpouštědla k dvěma dílům vodného roztoku až dvěma díly rozpouštědla k jednomu dílu vodného roztoku.
6. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že počáteční koncentrace kyselin ve vodném roztoku je od jedné poloviny procenta 0,5 % hmotnostního do patnácti procent 15 % hmotnostních.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že počáteční koncentrace kyselin ve vodném roztoku je od jednoho procenta 1 % hmotnostního do šesti procent 6 % hmotnostních.
8. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím , že recyklační rozpouštědlo má obsah kyseliny nižší, než 0,5 % hmotnostního.
9. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se uvedení vodného roztoku do styku s rozpouštědlem provádí při teplotě v rozmezí 35 °C až 90 °C.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se uvedení vodného roztoku do styku s rozpouštědlem provádí při teplotě v rozmezí 50 ° až 80 °C.
11. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se dehydratační krok provádí při tlaku 27.103 Pa.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ1995705A CZ291262B6 (cs) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ1995705A CZ291262B6 (cs) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ70595A3 CZ70595A3 (en) | 1996-10-16 |
CZ291262B6 true CZ291262B6 (cs) | 2003-01-15 |
Family
ID=5462125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ1995705A CZ291262B6 (cs) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ291262B6 (cs) |
-
1995
- 1995-03-20 CZ CZ1995705A patent/CZ291262B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ70595A3 (en) | 1996-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5399751A (en) | Method for recovering carboxylic acids from aqueous solutions | |
US7572376B2 (en) | Process for producing 1,3-propanediol | |
US6936741B2 (en) | Process for working up the waste water obtained in the preparation of dinitrotoluene | |
CN103987432B (zh) | 用于从其稀的水性混合物中分离至少一种羧酸和糠醛的方法和装置 | |
CN1133833A (zh) | 从水溶液中回收羧酸的方法 | |
US2971010A (en) | Production of dicarboxylic acid anhydrides | |
KR20010043917A (ko) | 정제된 테레프탈산과 이소프탈산을 혼합 크실렌으로부터제조하는 방법 | |
JPH02111405A (ja) | ニトロフェノール副生成物の処理法、抽出法および溶剤の回収を含むその回収法 | |
KR100591625B1 (ko) | 포름 알데히드 함유 혼합물의 처리 | |
CN220277839U (zh) | 一种资源化六氯环三膦腈合成废渣的装置 | |
JP3902069B2 (ja) | N,n−ジメチルホルムアミド含有廃水の処理方法 | |
JPH11347536A (ja) | フェノール類含有廃水の処理方法 | |
KR100433826B1 (ko) | 추출법과 증류법을 병용한 용제회수 방법 | |
CZ291262B6 (cs) | Způsob zpětného získávání karboxylových kyselin z vodných roztoků | |
EP0732320B1 (en) | Method for recovering carboxylic acids from aqueous solutions | |
US4159992A (en) | Removal of plastic polymer fines from tallow | |
CN115611783B (zh) | 一种安全回收含奥克托今的二甲基亚砜溶剂的装置及其方法 | |
JP2660820B2 (ja) | 水性溶液からカルボン酸を回収する方法 | |
JP2004307543A (ja) | 油滓からの脂肪酸エステルの製造方法及び製造装置 | |
SK38195A3 (sk) | Spôsob spätného získavania karboxylových kyselín z vodných roztokov | |
EP0426115B1 (en) | Method for removing amine from solids | |
KR100377034B1 (ko) | 수용액으로부터카르복실산을회수하는방법 | |
JPS6059889B2 (ja) | ハイドロキノンの回収方法 | |
US20030032825A1 (en) | Method for purifying azelaic acid | |
RU2133732C1 (ru) | Способ извлечения карбоновых кислот из водного раствора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 19950320 |