TWI454426B - 純化工業用鹽水之方法及裝置 - Google Patents

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Description

純化工業用鹽水之方法及裝置 相關申請案之交互參照
本發明係關於與本案同一天提出申請之下列申請案，各案揭示全文以引用方式併入此處：申請案第97132170號(代理人檔號66323)，申請日同本案，名稱「鹽水純化技術」。
申請案第97132171號(代理人檔號66324)，申請日同本案，名稱「經由氯分解減少鹽水中總有機碳(TOC)之技術」。
申請案第97132175號(代理人檔號66326)，申請日同本案，名稱「純化工業用鹽水之方法、適用之微生物、組成物和裝置」。
申請案第97132179號(代理人檔號66327)，申請日同本案，名稱「鹽水純化技術」。
發明領域
本發明係關於純化由工業方法所生成之鹽水之方法及裝置。經純化之鹽水可用於工業方法諸如氯-鹼方法用於將鹽水藉電解轉化成為氯氣或次氯酸鹽及氫氧化鈉。
 發明背景
鹽水係藉工業方法產生成，含氯化合物與無機鹼諸如氫氧化鈉反應而生成含氯化物鹽之水性鹽水溶液。其實例包括經由氯醇類與氫氧化鈉反應而製造表氯醇；經由表氯醇與多酚化合物諸如雙酚A或雙酚F反應，其中鹼係與表氯 醇之氯原子及酚系氫原子反應，以及滌氣工業流出流而經由氯化氫與氫氧化鈉反應，諸如於用來製造異氰酸酯所使用之光氣處理期間於用於移除氯化氫之氯化氫吸收器內，氯化氫與氫氧化鈉反應所得之化學流中移除氯化氫而製造環氧樹脂。藉此種方法所製造之水性鹽水溶液經常含有與衍生的該鹽水之方法相關聯之一種或多種有機化合物。
含有氯化鈉作為主要鹽之水性鹽水溶液可用於藉稱作為氯－鹼方法之電解法製造氯氣及氫氧化鈉或次氯酸鹽。藉氯－鹼方法所製造之氯氣、次氯酸鹽及氫氧化鈉可用於需要氯原子及/或強鹼之多種化學方法。期望於氯－鹼方法中可使用由工業方法所製造之水性鹽水溶液來整合工業化學方法，藉此減少原料取得成本及副產物棄置成本。
於氯－鹼法中使用由工業方法所製造之水性鹽水溶液相關聯之一項問題為此種水性鹽水溶液中存在有雜質諸如有機化合物通常需減少至極低濃度，原因在於氯－鹼法對雜質包括有機化合物之耐量極低；及/或原因在於期望獲得高純度產物，諸如高純度氫氧化鈉。大致上，於工業氯－鹼法所使用的水性鹽水中之有機化合物濃度須低於50 ppm且較佳須低於10 ppm總有機碳(TOC)。
減低於水性鹽水溶液中之有機化合物濃度之已知方法係進行氯分解來氧化有機化合物成為更高揮發性之氧化片段及/或二氧化碳其可由水性鹽水溶液中汽提去除。臭氧分解通常係經由於升高溫度將臭氧氣體或溶解於水之臭氧導引入該水性鹽水溶液而進行。此種方法例如係揭示於美國 專利第6,340,736號。
另一種降低水性鹽水溶液中有機化合物濃度之已知方法係進行氯分解來將有機化合物氧化成為更高揮發性之氧化片段及/或二氧化碳其可由該水性鹽水溶液中汽提去除。氯分解通常係經由將氯氣或次氯酸鹽於升高溫度導入水性鹽水溶液中。此種方法例如係揭示於美國專利第4,240,885號。
純粹仰賴氯分解用於移除有機化合物之缺點為當於氯分解之前初始有機化合物濃度相當高時，通常需要相當大量之氯氣或次氯酸鹽來減低有機化合物濃度至可接受的程度。於該種情況下，純化方法耗用由氯－鹼法所製造之相當部分之氯氣或次氯酸鹽，因而減少氯－鹼法生成之氯氣或次氯酸鹽可供其它工業方法利用之利用性。
單獨仰賴氯分解之另一項缺點為含氧原子之化合物諸如醇類、酸類、酯類、醛類、酮類、及醚類通常更難以氧化來將其分解成為足夠揮發性而可由水性鹽水溶液中汽提去除的氧化片段。透過氯分解來減低此種含氧化合物之濃度至可接受的程度相當困難且代價昂貴。
單純仰賴氯分解之另一項缺點為由鹽水溶液汽提出之蒸氣流需要經過處理來防止氯氣、次氯酸鹽及其它氯化烴類排放入環境中。
因此仍然期待進一步改良含有機化合物之水性鹽水溶液之純化，讓鹽水可供氯－鹼電解使用。
 發明概要
本發明之一個面相為一種純化鹽水之方法，包含：(1)提供包含一種或多種無機鹽及一種或多種有機化合物之水性鹽水溶液；及(2)進行至少一個單元操作用以由該鹽水溶液中移除有機化合物而獲得經純化之鹽水溶液；其中於步驟(1)提供之水性鹽水溶液中之該一種或多種無機鹽有至少約80重量百分比為氯化鈉及該至少一種單元操作包含一第一再度溶解操作包含：(a)於該水性鹽水溶液中結晶氯化鈉而形成氯化鈉晶體及一第一母液，(b)由該第一母液分離氯化鈉晶體，及(c)再度溶解該經分離之氯化鈉晶體於一水性溶液，該水性溶液具有有機化合物濃度實質上係小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中之有機化合物濃度，而獲得一第一經純化之鹽水溶液。
本發明之另一面相為一種純化鹽水之裝置，包含：(1a)至少一第一強制循環蒸發結晶器；後文將此程序稱作為一階段式蒸發結晶程序；(1b)若有所需，一第二強制循環蒸發結晶器；後文將此程序稱作為二階段式蒸發結晶程序；(2a)至少於一階段式蒸發結晶程序中用以由液體分離固體之一第一分離裝置；(2b)若有所需，至少於二階段式蒸發結晶程序中用以由 液體分離固體之一第二分離裝置；(3a)一第一稀釋容器；及(3b)一第二稀釋容器，其中於一階段式蒸發結晶器之情況下，該至少第一強制循環蒸發結晶器係連接至該至少第一分離裝置，用以將包含水性液體及晶體之漿液流由該至少第一強制循環蒸發結晶器導引至該至少第一分離裝置；該至少第一分離裝置係連接至該至少第一稀釋容器用以將該等晶體由該至少第一分離裝置導引至該第一稀釋容器；該第一稀釋容器係連接至水性液體來源用以再度溶解接收自該第一分離裝置之晶體；於二階段式蒸發結晶器之情況下，該第一稀釋容器係連接至該第二強制循環蒸發結晶器用以將包含再溶解的晶體之鹽水由該第一稀釋容器導引至該第二強制循環蒸發結晶器；該第二強制循環蒸發結晶器係連接至該第二分離容器用以導引包含水性液體及晶體之漿液流由該第二強制循環蒸發結晶器導引至該第二分離裝置；該第二分離裝置係連接至該第二稀釋容器用以將該等晶體由該第二分離裝置導引至該第二稀釋容器；該第二稀釋容器係連接至水性液體來源用以再溶解接收自該第二分離裝置之晶體；及該第二稀釋容器係連接至該第一分離裝置用以導引包含再溶解的晶體之鹽水由該第二稀釋容器至該第一分離裝 置用以洗滌由該第一分離裝置所分離之晶體。
本發明之又另一面相為一種用於製造經純化之鹽水之化學方法裝置，包含適合用於讓含氯原子之化合物與氫氧化鈉反應而製造水性鹽水溶液之化學反應裝置；及根據本發明之鹽水純化裝置，其中該化學反應裝置係連接至該鹽水純化裝置用以將該水性鹽水溶液由該化學反應裝置導引至該鹽水純化裝置；及該化學反應裝置係連接至水性氫氧化鈉溶液來源用以導引該水性氫氧化鈉溶液至該化學反應裝置。
於本發明之全部面相中，鹽水視需要可用於氯－鹼廠來製造氫氧化鈉溶液，或許包括用以製造鹽水本身之氫氧化鈉來源。
圖式簡單說明
為了舉例說明本發明，附圖顯示目前較佳之本發明之形式。但須瞭解本發明並非限於附圖所示精確配置及儀器。於附圖中，類似的元件符號用於指示各幅圖間類似的部件。
第1圖為製程方塊流程圖顯示本發明之一階段式蒸發結晶方法之一個實施例。
第2圖為製程方塊流程圖顯示本發明之二階段式蒸發結晶方法之一個實施例。
 較佳實施例之詳細說明
此處所述特定細節僅供舉例說明本發明之實施例之討 論之用，且相信係以最佳可用於且方便瞭解本發明之原理及構想面相之說明之文具提供。就此方面而言，未曾試圖顯示超越瞭解本發明之基本原理以外之進一步細節來顯示本發明之結構說明，本文說明讓熟諳技藝人士瞭解如何具體實施本發明之若干形式。
除非另行陳述，否則述及化合物或組分包括化合物或組分本身以及包括與其它化合物或其它組分諸如化合物之混合物之組合物。
如此處使用，除非內文明白另行指示，否則單數形「一」、及「該」表示多數形。
除非另行指示，否則於說明書中及申請專利範圍中表示成分、反應條件等之數量之全部數目須瞭解於全部情況下皆係以「約」一詞做修飾。如此，除非有相反陳述，否則於後文說明書及隨附之申請專利範圍中陳述之數值參數為可依本發明欲尋求之期望性質改變之近似值。至少但非視為試圖囿限相當於本申請專利範圍之原理之應用，各個數值參數須就有效數字及尋常四捨五入之習慣所得數目加以解譯。
此外，於本說明書中所引用之數字範圍須視為揭示於該範圍內部之全部數值及範圍。例如，若一個範圍係由1至約50，則視為包括例如1、7、34、46.1、23.7、或於該範圍內之任何其它數值或任何其它範圍。
定義
如此處使用，「總有機碳」(後文縮寫為「TOC」)之表 示法係指一給定組成物中之有機化合物以該組成物中存在之有機化合物分子中之碳原子總重為單位表示之濃度。換言之，當以重量百分比或每百萬份份數(ppm)計算有機化合物濃度時，TOC排除有機分子中碳以外之原子對該有機分子之總重之貢獻。TOC也排除非存在於有機化合物中之碳原子，諸如存在於二氧化碳之碳原子。
如此處使用，「多羥基化－脂肪族烴化合物」(後文縮寫為「MAHC」)一詞係指含有共價鍵結至兩個分開的鄰近碳原子之至少兩個羥基且不含醚鏈接基之化合物。其含有各自載有OH基之至少兩個sp3混成碳。MAHC包括包含更高階鄰接的重複單元或毗鄰的重複單元之烴之任一種毗鄰二醇(1,2－二醇)或三醇(1,2,3－三醇)。MAHC之定義也包括例如一種或多種1,3－、1,4－、1,5－及1,6－二醇官能基。但例如雙取代－二醇類係由此類MAHC中排除。
MAHC含有至少約2個，較佳至少約3個，至多約60個，較佳至多約20個，更佳至多約10個，又更佳至多約4個，及又更佳至多約3個碳原子；除了脂肪族烴之外，MAHC可含有芳香族部分或包括例如鹵陰離子、硫、磷、氮、氧、矽、及硼雜原子等雜原子；及其混合物。MAHC也可為聚合物諸如聚乙烯醇。
「甘油」、「甘油醇」等詞及其酯類可用作為化合物1,2,3－三羥基丙烷及其酯類之同義詞。
如此處使用，「氯醇」一詞表示含有共價鍵結至兩個毗鄰脂肪族碳原子之至少一個羥基及至少一個氯原子而不含 醚鏈結基之化合物。氯醇類可經由透過加氫氯化作用以共價鍵結之氯原子置換MAHC之一個或多個羥基獲得。氯醇類含有至少約2個，較佳至少約3個，至多約60個，較佳至多約20個，更佳至多約10個，又更佳至多約4個，及又更佳至多約3個碳原子；除了脂肪族烴之外，MAHC可含有芳香族部分或包括例如鹵陰離子、硫、磷、氮、氧、矽、及硼雜原子等雜原子；及其混合物。含有至少兩個羥基之氯醇也屬於MAHC。
「環氧化物」一詞表示於碳－碳鍵結上含有至少一個氧橋之化合物。通常碳－碳鍵結之碳原子為鄰接，該化合物包括碳原子及氧原子以外之其它原子，例如氫及鹵素等。較佳環氧化物為環氧乙烷、環氧丙烷、縮水甘油及表氯醇或其衍生物。
「TAFFY方法」一詞係指用以製備環氧聚合物之普遍工業方法，此處雙酚－A及表氯醇係於氫氧化鈉存在下反應。
「LER」一詞表示液體環氧樹脂且係指由雙酚A、表氯醇及氫氧化鈉與氯化鈉反應所形成之較低分子量環氧樹脂包括其寡聚物作為反應副產物。
如此處使用，「雜原子」一詞係指碳原子之氫原子以外之元素週期表之原子。
如此處使用，「液相」表示法係指介於氣相與固相間之連續中間相且可包含小量氣體及/或固體分開相。液相可包含一種或多種不可相溶混之液相且可含有一種或多種溶解的固體，諸如一種或多種酸類、鹼類或鹽類。
如此處使用，「蒸氣相」一詞係指視需要可包含小量液體及/或固體分開相之連續氣相(例如氣霧劑)。蒸氣相可為單一氣體或混合物，諸如兩種或多種氣體、兩種或多種液體分開相及/或兩種或多種固體分開相之混合物。
如此處使用，「液－氣接觸裝置」一詞係指用以提供於裝置中液體與蒸氣接觸且於液體與蒸氣間發展出至少一個界面之裝置。液－氣接觸裝置之實例包括板管柱、經填充之管柱、濕潤壁(落膜)管柱、噴霧室、熱交換器或其任一種組合。包含板管柱之經填充之管柱之裝置實例包括蒸餾管柱、分餾管柱、及汽提管柱。
水性鹽水溶液
根據本發明經處理之水性鹽水溶液包含一種或多種無機鹽及一種或多種有機化合物。
水性鹽水溶液較佳包含至少10，更佳至少14，更佳至少17，至多為飽和，更佳至多為23重量百分比之無機鹽。
於該鹽水溶液中之該一種或多種無機鹽包含至少80，較佳至少90，更佳至少95，又更佳至少99，又更佳至少99.9，及甚至又更佳至少99.99重量百分比氯化鈉。
於另一個較佳實施例中，水性鹽水溶液較佳包含至少10，更佳至少14，更佳至少17，至多飽和，更佳至多23重量百分比氯化鈉。
水性鹽水溶液較佳含有少於100 ppm，更佳少於10 ppm及又更佳少於1 ppm之各無機鹽，其包含元素週期表I族元素(亦即鹼金屬)以外之陽離子。此等陽離子之實例包括屬於 元素週期表II族之元素諸如Ca、Mg、Sr、及Ba；過渡元素諸如Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、及Mo；其它元素諸如Al及Si、及NH4 ＋ 。於水性鹽水溶液中包含屬於元素週期表I族元素以外之陽離子之無機鹽總量較佳係小於100 ppm，更佳係小於10 ppm，及又更佳係小於1 ppm。
水性鹽水溶液較佳含有少於100 ppm，更佳少於10 ppm，及又更佳少於1 ppm包含Cl－ 以外之陰離子之各種無機鹽。此等陰離子之實例包括CO3 － 、SO4 2－ 、NO3 － 、及ClO4 2－ 。於水性鹽水溶液中包含Cl－ 以外之陰離子之無機鹽之總量較佳係小於100 ppm，更佳小於10 ppm，又更佳小於5 ppm，及又更佳小於1 ppm。
於水性鹽水溶液中之一種或多種有機化合物可選自任一種已知之有機化合物。有機化合物較佳為含有適合透過生物氧化來形成揮發性氧化片段及/或二氧化碳之部分之化合物。有機化合物較佳為包含一個或以上較佳為多個碳原子，一個或以上較佳為多個氫原子，及任選地一個或以上較佳多個雜原子之烴化合物。雜原子較佳係選自O、N及鹵素諸如Cl或Br。
有機化合物較佳為有一個或多個官能基之烴化合物。較佳官能基包括羥基、酯基、酸基、醚基、縮水甘油基、及胺基、其組合，及鹽形成官能基之鹽諸如酸基及胺基之鹽。
有機化合物較佳具有數目平均分子量MWn 至少為40，更佳至少60，較佳至多500，更佳至多300克/莫耳。
較佳有機化合物之實例包括(a)一種或多種多羥基化脂 肪族烴化合物、其酯類及/或其一環氧化物類、及/或其二聚物、三聚物及/或寡聚物、及/或其鹵化衍生物及/或胺化衍生物；(b)較佳含1至10個碳原子之一種或多種有機酸、其酯類、其一環氧化物類及/或其鹽類；(c)一種或多種酮醇類諸如1－羥基－2－丙酮；(d)一種或多種伸烷基雙酚化合物及/或其環氧化物、二醇類及/或氯醇類；及/或(e)苯胺、甲苯、亞甲基二苯胺、及/或酚。
較佳多羥基化脂肪族烴化合物例如包括1,2－乙二醇；1,2－丙二醇；1,3－丙二醇；3－氯－1,2－丙二醇；2－氯－1,3－丙二醇；1,4－丁二醇；1,5－戊二醇；環己二醇類；1,2－丁二醇；1,2－環己二甲醇；1,2,3－丙三醇(也稱作為「甘油」、或「丙三醇」且於此處可互換使用及其混合物。較佳於根據本發明之處理後之放流水中所含之MAHC例如包括1,2－乙二醇；1,2－丙二醇；1,3－丙二醇；及1,2,3－丙三醇；以1,2,3－丙三醇為最佳。
MAHC之酯類之實例包括一乙酸乙二醇酯、一乙酸丙二醇酯、一乙酸甘油酯、一硬脂酸甘油酯、二乙酸甘油酯、及其混合物。
MAHC之一環氧化物之實例包括縮水甘油、二氯丙基縮水甘油醚類及表氯醇。
含1至10個碳原子之有機酸之實例包括甲酸、乙酸、乳酸及乙醇酸。
伸烷基雙酚化合物之實例包括雙酚A及雙酚F，及此等化合物之衍生物或許也含有環氧基。
有機化合物較佳呈現總有機碳(TOC)濃度於由約50 ppm，更佳由200 ppm，更佳由約500 ppm，及又更佳由約1,000 ppm，較佳至多至2重量百分比(20,000 ppm)，更佳至多至1重量百分比(10,000 ppm)，及又更佳至多至0.5重量百分比(5,000 ppm)之範圍。
較佳有機化合物之較佳含量係以於水性鹽水溶液中個別有機化合物之總重為基準顯示於下表1。
水性鹽水溶液較佳為下述方法之產物，其中包含氫氧化鈉之鹼與每個分子至少有一個氯原子之化合物反應而形成一種或多種無機鹽類包含至少80，更佳至少90，又更佳至少95，及又更佳至少99，又更佳至少99.9，及甚至又更 佳至少99.99重量百分比氯化鈉。
於一個實施例中，步驟(1)所提供之水性鹽水溶液係經由氯醇與氫氧化鈉反應經由氯醇之環氧化而製造。氯醇類之較佳製法係經由包含多羥基化脂肪族烴化合物及/或其酯之混合物與包含至少一種氯化劑之至少一種氯化進料流視需要可於水及一種或多種催化劑存在下，於反應容器內於加氫氯化條件下接觸而製造氯醇類。多羥基化脂肪族烴化合物較佳包含甘油。較佳至少70重量百分比之該多羥基化脂肪族烴化合物為甘油。甘油較佳係由油化學品或生質柴油製造來源獲得。此等方法例如係揭示於WO 2006/020234，WO 2005/05147，WO 2006/100318，EP－A－1687248，及E－A－1762556。前述各文件之相關揭示係以引用方式併入此處。
由前述脫氫氯化方法所得之鹽水通常包含一種或多種多羥基化脂肪族烴化合物、其酯類及/或其一環氧化物類、及/或其二聚物、三聚物及/或寡聚物、及/或其鹵化衍生物及/或胺化衍生物。可存在於水性鹽水溶液之此等化合物之較佳數量如前文於表1中載明。
於另一個實施例中，於步驟(1)中所提供之水性鹽水溶液係經由於包含氫氧化鈉之水性鹼存在下環氧化至少一種多酚化合物製造。於較佳實施例中，多酚化合物包含雙酚A，鹽水較佳係得自用於製造較高分子量固體環氧樹脂之TAFFY方法。於另一個較佳實施例中，多酚化合物包含雙酚A，及鹽水較佳係源自於較低分子量液體環氧樹脂之製 法。於另一個較佳實施例中，多酚化合物為雙酚F及/或可呈二酚於醛如甲醇之反應產物獲得之一種或多種甲階酚醛樹脂，及/或該鹽水較佳係源自於液體環氧酚醛清漆樹脂之製法。環氧化反應較佳係經由至少一種多酚於表氯醇於包含氫氧化鈉之水性鹼存在下反應而進行。表氯醇較佳係源自於表氯醇之製法，諸如前述方法。
源自前述環氧化方法之鹽水通常包含一種或多種多酚化合物及/或該等一種或多種多酚化合物之縮水甘油醚類。可存在於前述水性鹽水溶液之多酚化合物及環氧化多酚化合物之較佳數量係如上載明於表1。
於另一個較佳實施例中，步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之製法係經由包含氯化劑及一種或多種有機化合物之蒸氣相排放物與包含氫氧化鈉之水性鹼接觸用以由該蒸氣相排放物中去除該氯化劑。一個較佳實施例中，蒸氣相排放物之來源為化學反應器。氯化劑較佳為氯化氫。反應混合物較佳為液相反應混合物。接觸較佳係使用氣－液接觸裝置進行。
於另一個實施例中，於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之製法係經由中和氯化氫用以催化苯胺於甲醛之反應而製造亞甲基二苯胺(MDA)，MDA可用於(多)異氰酸酯之製造。氯化氫之移除較佳係藉前段所述方法進行。源自中和步驟之鹽水通常包含苯胺、亞甲基二苯胺及/或酚。
含有苯胺、甲苯及/或亞甲基二苯胺之水性鹽水溶液較佳係於步驟(1)提供水性鹽水溶液之前，接受共沸蒸餾來移 除存在於該水性鹽水溶液中之苯胺、甲苯、及/或亞甲基二苯胺。於提供步驟(1)之水性鹽水溶液前，至少50，更佳至少80，更佳至少90重量百分比之苯胺、甲苯及/或亞甲基二苯胺係由該水性鹽水溶液中移除。步驟(1)所提供之水性鹽水溶液於根據本發明之初次再度溶解操作前，較佳並未接受汽提單元操作來移除苯胺及/或亞甲基二苯胺。
可存在於水性鹽水溶液中之苯胺、亞甲基二苯胺及其它化學品之較佳數量係於上表1中載明。
鹽水純化
根據本發明之鹽水純化方法包括如於前述二階段式蒸發結晶方法所述之於該第一再度溶解操作下游之額外鹽水純化步驟。
於一種二階段式蒸發結晶方法鹽水純化中，該至少一個單元操作進一步包含第二再度溶解操作包含：(a)結晶於該第一經純化之鹽水溶液中之氯化鈉而形成氯化鈉晶體及第二母液，(b)由該第二母液分離氯化鈉晶體，及(c)將該經分離之氯化鈉晶體再溶解於具有有機化合物濃度實質上低於第一經純化之鹽水溶液中之有機化合物濃度之水溶液來形成第二經純化之鹽水溶液，其具有總有機碳(TOC)濃度低於該第一經純化之鹽水溶液之TOC濃度。
本發明方法包括一項第二溶解操作，用以進一步處理透過該第一溶解操作已經處理之水性鹽水溶液。
於又一較佳實施例中，該方法包含處理於該第一再度 溶解操作之步驟(b)所分離之母液及/或於一濃縮操作之任何第二再度溶解操作包含：(a)於該第一母液及/或該第二母液結晶氯化鈉而形成氯化鈉晶體及第三母液，(b)由該第三母液分離氯化鈉晶體，及(c)將所分離之氯化鈉晶體再度溶解於具有有機化合物濃度實質上少於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之有機化合物濃度之水性溶液而獲得第三經純化之鹽水溶液。
第三經純化之鹽水溶液較佳係經由組合來源水性鹽水溶液形成步驟(1)所提供之水性鹽水溶液而循環至第一再度溶解操作。
第三溶解操作較佳處理得自下列之母液：(1)於一階段式蒸發結晶程序之情況下為第一再度溶解操作或於二階段式蒸發結晶程序之情況下為第一再度溶解操作及第二再度溶解操作。
由第三再度溶解操作所製造之第三母液量較佳係大於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之10重量百分比，更佳係大於5重量百分比。
由該程序所淨化之母液可接受額外單元操作。額外單元操作包含降低剩餘母液中之有機化合物濃度之操作，諸如將存在於剩餘母液中之有機化合物轉化及/或移除之操作。
於較佳實施例中，剩餘母液可透過生物氧化程序處理來將母液中之有機化合物轉成可由母液中分離之更具揮發性氧化片段。
於較佳實施例中，剩餘母液可接受氯分解來將母液中之有機化合物氧化成可由母液中分離之更具揮發性氧化片段。
於又另一個較佳實施例中，剩餘母液可接受碳吸附來由母液中移除有機化合物。
前述轉化及/或移除操作中之二者或多者可彼此組合，或與其它已知之單元操作並列或循序組合來進一步降低母液中之有機化合物濃度。
於另一個較佳實施例中，經由再溶解得自結晶器之鹽晶體之鹽水可接受碳吸附或離子操作來移除微量剩餘有機化合物或離子俾改良純化後之鹽水進給至其中之氯－鹼程序之效能。由此種額外單元操作所回收之經純化之鹽水可透過習知氯－鹼程序製造氯氣及/或次氯酸鹽及氫氧化鈉，及/或可循環至根據本發明之方法來作為如前文說明之水性鹽水洗滌溶液。
於各個再度溶解操作之步驟(b)中所分離之氯化鈉晶體較佳係使用水性鹽水洗滌溶液洗滌，該水性鹽水洗滌溶液含有至少15，更佳至少17，又更佳至少20，及又更佳至少23重量百分比之氯化鈉；且具有總有機碳(TOC)濃度實質上小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之TOC。於較佳實施例中，水性鹽水洗滌溶液TOC濃度對步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之TOC濃度之重量比較佳為1：10，更佳為1：100，及又更佳為1：1000。水性鹽水洗滌溶液之TOC濃度較佳係小於50 ppm，及更佳係小於10 ppm。水性鹽水洗滌溶液較佳為根據本發明方法所製造之經純化之水性鹽水溶液之一 部分。於該方法之各項單元操作所使用之水性鹽水洗滌溶液之數量較佳係低於由該方法所製造之總經純化之水性鹽水溶液之15，更佳低於10，及又更佳低於5重量百分比。於鹽水純化程序所使用之水性鹽水洗滌溶液之總量較佳係低於由該程序所製造之總經純化之水性鹽水溶液之50，更佳低於30，又更佳低於15重量百分比。
以水性鹽水溶液洗滌於步驟(b)所分離之氯化鈉晶體較佳係與分離步驟(b)同時進行。洗滌較佳係於步驟(b)期間連續進行。
本發明之經洗滌之氯化鈉晶體含有低量有機化合物，故可進一步加工處理來製造用於其它商業用途或工業用途之鹽類。
於較佳實施例中，分離步驟(b)之進行方式係透過離心得自上游結晶操作之氯化鈉晶體與水性鹽水溶液之漿液，及/或於水力旋風器中處理得自上游結晶操作之氯化鈉晶體與水性鹽水溶液之漿液進行。於較佳實施例中，水性鹽水洗滌溶液係被導入用來於分離操作中進行分離操作之離心機及/或水力旋風器裝置內。
結晶操作較佳係透過強制循環蒸發結晶進行。進行強制循環蒸發結晶之裝置為業界眾所周知。
於較佳實施例中，於強制循環蒸發結晶期間所蒸發之水係用作為再度溶解步驟(c)之一個或多個再度溶解操作之水性溶液之至少一部分。於強制循環蒸發結晶期間所蒸發之水較佳係透過機械蒸氣再度壓縮(MVR)回收。
各個方法步驟可以批次模式、半批次模式或連續模式進行。各個方法步驟較佳係以連續模式進行。由步驟(1)中提供水性鹽水溶液至製造根據本發明之經純化之水性鹽水溶液之總程序較佳係以連續模式進行。
根據本發明之方法及裝置較佳係操作而獲得相對於每單位體積步驟(1)所提供之水性鹽水溶液，至少90，更佳至少95，及又更佳至少98重量百分比之氯化鈉數量。水性鹽水溶液較佳係根據本發明處理來獲得至少80%，更佳至少95%，及又更佳至少99%之氯化鈉純度。
於較佳實施例中，於該第一再度溶解步驟所得之第一經純化之鹽水溶液中之所存在的有機化合物數量對氯化鈉數量之重量比比較於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中所存在的有機化合物量對氯化鈉量之重量比，較佳係小於十分之一，更佳係小於百分之一，及又更佳係小於千分之一。
前述方法可使用根據本發明之裝置進行。該裝置現在係參照第1圖之一階段式蒸發結晶方法及第2圖之二階段式蒸發結晶方法說明進一步細節。第1圖及第2圖為示意圖顯示可使用之說明性裝置之主要特徵及其個別之進料流。
如第1圖所示，顯示一階段式蒸發結晶方法大致上以數目100標示，包含一第一強制循環蒸發結晶器110、一第一分離裝置120、一第一稀釋容器130、一第二強制循環蒸發結晶器140、一第二分離裝置150、及一第二稀釋容器160。第1圖顯示一進料鹽水111及循環液流125形成一組合液流進料112被導入第一強制循環蒸發結晶器110，此處水由進 給鹽水中蒸發而形成頂上水性液流113，同時進給鹽水接受攪動直到進給鹽水變成超飽和以無機鹽，故於結晶器110中形成鹽水與無機鹽晶體之漿液。
漿液透過一第一經處理之鹽水液流114導引至一第一分離裝置120用以由液體中分離固體。第一分離裝置120由該水性液體鹽水溶液中分離無機鹽晶體而形成離開該裝置120之富含無機鹽晶體之第一經濃縮之無機鹽液流121，及一第一母液流122，表示剩餘漿液121，其較佳係實質上不含離開裝置120之無機鹽晶體。裝置120較佳為離心機或水力旋風器或其它熟諳技藝人士眾所周知之分離裝置。裝置120較佳執行連續操作。
部分第一母液流122較佳係循環至第一強制循環蒸發結晶器110作為第一循環液流123來提供用以懸浮第一結晶器110及第一漿液流114中之無機鹽晶體之額外水，用以轉運該等晶體之第一分離裝置120。
藉該第一分離裝置120所分離之無機鹽晶體較佳係以一第一鹽水洗滌液流135洗滌，該第一鹽水洗滌液流135係具有接近於或等於飽和之無機鹽濃度及實質上小於第一母液流122之有機化合物濃度之有機化合物濃度。第一鹽水洗滌液流135移除於藉第一分離裝置120所分離之無機鹽晶體表面上之殘餘有機化合物，且將殘餘有機化合物輸送至第一母液流122。第一鹽水洗滌液流135較佳為部分133最終經處理之鹽水132。另一部分124第一母液流122係說明如下。
由該第一分離裝置120送出之第一經濃縮之無機鹽液 流121之無機鹽晶體被導引至第一稀釋容器130，該第一稀釋容器130連接至用以將無機鹽液流121中之無機鹽晶體溶解而形成經處理之鹽水溶液132之水源131。水源131較佳為視需要可純化而去除微量污染物之新鮮水進料或經純化之製程水液流。
第一稀釋容器130可為攪拌槽或單純為導管；或熟諳技藝人士眾所周知之其它容器。第一水性液流113較佳為冷凝至該第一強制循環蒸發結晶器110之水。具有相對低無機鹽濃度及相對低有機化合物濃度之水性液流113較佳係藉機械蒸氣再度壓縮MVR製造，來提高蒸氣液流之溫度，且將經壓縮之蒸氣液流於第一結晶器110進行熱交換，來提供熱予該第一結晶器，且同時液化蒸氣液流。藉此方式，第一結晶器110、MVR(圖中未顯示)及熱交換器(圖中未顯示)之組合發揮作為多重功效蒸發器之功能。於經過液化之蒸氣液流中之過量熱可提供額外蒸發熱予下游蒸發結晶器。
部分124第一母液122及循環液流153形成一組合進給液流126，較佳進給第二強制循環蒸發結晶器140，此處水由母液蒸發，形成頂水性液流142，同時母液進行攪動直到母液變成超飽和以無機鹽，故於結晶器140中形成濃縮母液與無機鹽晶體之漿液。
得自第二結晶器140之漿液透過第二經處理之母液流142被導引至第二分離裝置150，用以由液體分離固體。第二分離裝置150由該經濃縮之母液分離無機鹽晶體而形成離開裝置150之富含無機鹽晶體之第二經濃縮之無機鹽液 流151及表示剩餘漿液142之第二母液流152，其較佳實質上不含離開裝置150之無機鹽晶體。裝置150較佳為離心機或水力旋風器；或熟諳技藝人士眾所周知之其它分離裝置。裝置150較佳進行連續操作。
部分153第二母液流152較佳循環至第二強制循環蒸發結晶器140作為第二循環液流153來提供懸浮於第三結晶器140及於第二漿液流143中之無機鹽晶體之額外水，用以轉運無機鹽晶體至第二分離裝置150。另一部分154第二母液流152較佳係由該製程中掃除。
藉第二分離裝置150所分離且存在於裝置150之無機鹽晶體較佳係以第二鹽水洗滌液流136洗滌，該第二鹽水洗滌液流136具有接近於或等於飽和之無機鹽濃度及實質上低於第二母液152之有機化合物濃度之有機化合物濃度。第二鹽水洗滌液流136移除藉第二分離裝置150所分離之無機鹽晶體表面上之殘餘有機化合物，且將該殘餘有機化合物輸送至第二母液152。第二鹽水洗滌液流136較佳為最終經處理之鹽水132之一部分133。
離開第二分離裝置150之無機鹽液流151之無機鹽晶體於第二稀釋容器160中再度溶解於水而形成第二經處理之鹽水液流161，係經由於容器160中組合液流151與具有相對低無機鹽濃度及相對低有機化合物濃度之部分115第一水性液流113。該第一水性液流113之第二部分116由該處理程序中掃除。第二經處理之鹽水液流161組合循環液流123而形成液流125，其組合液流111而形成進給至第一強制循環 蒸發結晶器110之進給液流112。第二稀釋容器160例如可為攪拌槽或單獨為導管；或熟諳技藝人士眾所周知之其它容器。
第二水性液流141為冷凝自該第二結晶器140之水。水性液流141較佳係藉蒸氣液流之機械蒸氣再度壓縮MVR製造來提高蒸氣液流之溫度，及將該壓縮後之蒸氣液流與第二結晶器140進行熱交換而提供熱予第二結晶器140，且同時液化蒸氣液流。藉此方式，第二結晶器140、MVR及熱交換器組合發揮作為多重功效蒸發器之功能。於經液化之蒸氣液流中之過量熱提供額外蒸發熱予下游蒸發結晶器。第二水性液流141較佳係藉第一組合液流154由製程中掃除而形成液流155。然後液流155組合液流116而形成掃除液流156。
第二結晶器及第一結晶器140、110較佳係發揮串聯之多重功效蒸發器功能。
於本發明方法中，可產生個別液流流動之裝置諸如液體流用之幫浦及/或蒸氣液流用之MVR係設置於各個液流，其中需要能量來獲得期望之流動方向及流速。此等幫浦及MVR為眾所周知且於業界方便易得。
為了減少用於加熱第一結晶器及第二結晶器110及140之能量及資本投資，第1圖所示之第一結晶器110較佳係於低於第二結晶器140之操作壓力之壓力操作。可經由於進入第二結晶器140之母液流121間形成壓力差，且限制第二經處理之鹽水液流161之流入第一結晶器110來達成。經由以第二結晶器140壓力大於第一結晶器110壓力之循序降低壓 力下操作第二結晶器及第一結晶器140、110，導入第二結晶器140之蒸發熱可用來蒸發第一結晶器110中之水，原因在於蒸發個別第二結晶器及第一結晶器中之水所需的溫度循序降低，其係由於第二及第一結晶器中之蒸氣壓繼續降低之故。熱能利用率最佳化，第二及第一結晶器對昂貴的加熱設備之需求減少或消除。
經處理之鹽水溶液132之部分133較佳被導引至第一及第二分離裝置120及150來用作為第一及第二鹽水洗滌液流135及136。
其餘134經處理之鹽水溶液132若有所需回收用於進一步純化或進一步加工處理。此種進一步加工處理涉及將第二經處理之鹽水溶液導引至電解池用以透過習知氯－鹼法轉換成氯氣或次氯酸鹽及氫氧化鈉。氫氧化鈉及/或氯或次氯酸鹽可用於其它工業化學製程，包括根據本發明之鹽水純化方法之上游製程。
較佳第1圖所示方法之液流組成呈現於下表2。
根據第1圖於鹽水純化過程中，各個結晶器鹽水液流進料之較佳操作條件摘述下表3。
於根據第1圖之鹽水純化處理期間，各個蒸發結晶器之較佳條件摘述於下表4。
第二結晶器140中之壓力比第一結晶器110中之壓力大至少5 kPa，更佳大至少10 kPa，又更佳大至少20 kPa，及又更佳大至少30 kPa。
如第2圖所示，顯示二階段式蒸發結晶方法，通常以200標示，包含一第一強制循環蒸發結晶器210、一第一分離裝置220、一第二強制循環蒸發結晶器230、一第二分離裝置240、一第一稀釋容器250、一第三強制循環蒸發結晶器260、一第三分離裝置270、及一第三稀釋容器280。第2圖顯示進給鹽水211及循環液流224形成組合液流212而被導入至第一強制循環蒸發結晶器210，此處水由該進給鹽水中 蒸發去除而形成第一頂水性液流213，同時進給鹽水接受攪動直到進給鹽水變成超飽和以無機鹽類，故於結晶器210中形成鹽水與無機鹽晶體之料漿。
該料漿透過第一經處理之鹽水液流214被導引至第一分離裝置220用以由液體分離固體。第一分離裝置220由該水性液體鹽水溶液中分離無機鹽晶體而形成富含無機鹽晶體之一第一經濃縮之無機鹽液流離開裝置220，及表示其餘料漿214之一第一母液流221其較佳為實質上不含無機鹽晶體離開裝置220。裝置220較佳為離心機或水力旋風器；或熟諳技藝人士眾所周知之其它分離裝置。裝置220較佳係進行連續分離。
部分222第一母液流221較佳係循環至第一強制循環蒸發結晶器210作為第一循環液流222來提供額外水用以懸浮無機鹽晶體於該第一結晶器210及於第一漿液流212用以轉運該等晶體至第一分離裝置220。另一部分223第一母液流221係說明如下。
藉第一分離裝置220所分離且存在於裝置220之無機鹽晶體較佳係使用具有無機鹽濃度接近於或等於飽和而有機化合物濃度實質上係小於第一母液流221之無機化合物濃度之第一鹽水洗滌液流255洗滌。第一鹽水洗滌液流255移除藉第一分離裝置220所分離之於無機鹽晶體表面上之殘餘有機化合物，且將殘餘有機化合物遞送至第一母液流221。第一鹽水洗滌液流255較佳為如後文說明之最終經處理鹽水252之一部分253。
離開第一分離裝置220之第一經濃縮之無機鹽液流225之無機鹽晶體係再度溶解於第一稀釋容器(圖中未顯示)中之水而形成第一經處理之鹽水液流226，該第一經處理之鹽水液流226係經由將液流225與具有相對低無機鹽濃度及相對低有機化合物濃度之第一水性液流213組合而形成。第一稀釋容器可為攪拌槽或單純為導管或其它熟諳技藝人士眾所周知之容器。第一水性液流較佳為由第一強制循環蒸發結晶器210冷凝之水。水性液流213之較佳製法係藉機械蒸氣再度壓縮(MVR)製造來提高蒸氣液流之溫度，且與該第一結晶器210熱交換已壓縮之蒸氣液流而提供熱予該第一結晶器，且同時液化蒸氣液流。藉此方式，第一結晶器210、MVR(圖中未顯示)及熱交換器(圖中未顯示)之組合發揮作為多重功效蒸發器之功能。於液化蒸氣液流中之過量熱提供額外蒸發熱予下游的蒸發結晶器。
第一經處理之鹽水液流226及循環液流242形成組合液流227，進給至第二強制循環蒸發結晶器230，於該處再度由第一經處理之鹽水液流227蒸發去除水而形成頂液流231，同時第一經處理之鹽水接受攪動直到第一經處理之鹽水變成超飽和以無機鹽類，故於結晶器230形成鹽水與無機鹽晶體之料漿。
料漿透過第二經處理之鹽水液流232被導引至第二分離裝置240用以由液體中分離固體。第二分離裝置240由該水性液體鹽水溶液中分離無機鹽晶體而形成富含無機鹽晶體之一第二經濃縮之無機鹽液流244離開裝置240，及表示 其餘料漿232之一第二母液流241其較佳為實質上不含無機鹽晶體離開裝置240。第二分離裝置240再度較佳為離心機或水力旋風器；或熟諳技藝人士眾所周知之其它分離裝置。第二分離裝置240較佳係進行連續分離。
部分242第二母液流241較佳係循環至第二強制循環蒸發結晶器230作為第二循環液流242來提供額外水用以懸浮無機鹽晶體於該第二結晶器230及於第二漿液流232用以轉運該等晶體至第二分離裝置240。另一部分243第二母液流241係說明如下。
藉第二分離裝置240所分離且存在於裝置240之無機鹽晶體較佳係使用具有無機鹽濃度接近於或等於飽和而有機化合物濃度實質上係小於第二母液流241之無機化合物濃度之第二鹽水洗滌液流256洗滌。第二鹽水洗滌液流256移除藉第二分離裝置240所分離之於無機鹽晶體表面上之殘餘有機化合物，且將殘餘有機化合物遞送至第二母液流241。第二鹽水洗滌液流256較佳為如後文說明之最終經處理鹽水252之一部分253。
部分223第一母液流221及/或部分243第二母液流241較佳進給至第三強制循環蒸發結晶器260，於該處水由母液流中蒸發而形成頂液流261，同時母液接受攪動直到母液變成超飽和以無機鹽，故於結晶器260中形成濃縮母液與無機鹽晶體之料漿。部分223及部分243可於導入第三結晶器260之前組合成為一股母液流245。液流245可組合循環液流273來形成如第2圖所示之組合液流進料246。
得自第三結晶器260之漿液透過第三經處理之母液流262而被導引至第三分離裝置270用以由液體分離固體。第三分離裝置270由該水性液體鹽水溶液中分離無機鹽晶體而形成富含無機鹽晶體之一第三經濃縮之無機鹽液流272離開裝置270，及表示其餘料漿262之一第三母液流271其較佳為實質上不含無機鹽晶體離開裝置270。裝置270較佳為離心機或水力旋風器；或熟諳技藝人士眾所周知之其它分離裝置。裝置270較佳係進行連續分離。
部分273第三母液流271較佳係循環至第三強制循環蒸發結晶器260作為第三循環液流273來提供額外水用以懸浮無機鹽晶體於該第三結晶器260及於第三漿液流262用以轉運該等晶體至第三分離裝置270。第三母液流271之其餘部分274可由系統中掃除。
藉第三分離裝置270所分離之無機鹽晶體較佳係使用具有無機鹽濃度接近於或等於飽和而有機化合物濃度實質上係小於第三母液流271之無機化合物濃度之第三鹽水洗滌液流257洗滌。第三鹽水洗滌液流257移除藉第三分離裝置270所分離之於無機鹽晶體表面上之殘餘有機化合物，且將殘餘有機化合物遞送至第三母液流271。第三鹽水洗滌液流257較佳為如後文說明之最終經處理鹽水252之一部分253。
離開第三分離裝置270之第三經濃縮之無機鹽液流272之無機鹽晶體係再度溶解於第三稀釋容器280中之水而形成第三經處理之鹽水液流281，該第三經處理之鹽水液流281係經由於容器280中將液流272與具有相對低無機鹽濃 度及相對低有機化合物濃度之第三水性液流261組合而形成。第三稀釋容器280可為攪拌槽或單純為導管或其它熟諳技藝人士眾所周知之容器。第三水性液流261較佳為由第三結晶器260冷凝之水。水性液流261之較佳製法係藉機械蒸氣再度壓縮(MVR)製造來提高蒸氣液流之溫度，且與該第三結晶器260熱交換已壓縮之蒸氣液流而提供熱予該第三結晶器260，且同時液化蒸氣液流。藉此方式，第三結晶器260、MVR(圖中未顯示)及熱交換器(圖中未顯示)之組合發揮作為多重功效蒸發器之功能。於液化蒸氣液流中之過量熱提供額外蒸發熱予下游的蒸發結晶器。
第三結晶器260及第一結晶器210較佳係作為串聯之多重功效蒸發器之功能。
於本發明之方法中，可產生個別液流流動之裝置諸如用於液體液流之幫浦及/或用於蒸氣液流之MVR係設置於各個液流，其中需要能量來維持期望之流動方向之流速。此等幫浦及MVR為業界眾所周知且方便易得。
為了降低用於加熱第一及第二結晶器210、230之能量及資本投資，第2圖所示之第一結晶器210較佳係於低於第三結晶器260之操作壓力之壓力操作，而第二結晶器230較佳係於低於第一結晶器210之操作壓力之壓力操作。此項目的可藉下述方式達成，經由形成進入第三結晶器260之液流246中之母液流245與第二經處理之鹽水液流262間之壓力差係比維持最低流速所需之壓力差更大，限制第三經處理之鹽水液流281之流入第一結晶器210，且限制第一經處理 之鹽水液流226於液流227中流入第二結晶器230。經由以第三結晶器260壓力>第一結晶器210壓力>第二結晶器230壓力之順序循序降低壓力，經由操作第三、第一及第二結晶器260、210、230，導入第三結晶器260之蒸發熱可用來於第一結晶器210及第二結晶器230蒸發去除水，原因在於於第一結晶器及第二結晶器中蒸發去除水所需之溫度循序降低，而其又係因第一結晶器及第二結晶器中之蒸氣壓循序降低之故。熱能利用率為最佳化，對第一及第二結晶器之昂貴加熱元件的需求減少或消除。
第二經濃縮之無機鹽液流244被導引至第二稀釋容器250，該第二稀釋容器250係連接至水源251用以溶解第二經濃縮之無機鹽液流244中之無機鹽晶體來形成第二經處理之鹽水溶液252。水源251較佳為視需要可經純化來去除微量污染物之新鮮水進料或經純化後之製程水流。
部分253第二經處理之鹽水溶液252較佳係分別導引至第一、第二及第三分離裝置220、240及270來用作為第一、第二及第三鹽水洗滌液流255、256及257。
其餘254第二經處理之鹽水溶液252若有所需回收用於進一步純化或進一步加工處理。此種進一步加工處理係設計將第二經處理之鹽水溶液252透過習知氯－鹼法導引至電解池用來轉化成氯氣或次氯酸鹽及氫氣化鈉。氫氧化鈉及/或氯或次氯酸鹽可用於其它工業化學製程，包括根據本發明之鹽水純化方法上游之該等製程。
較佳用於第2圖所示製程之液流組成物示於下表5。
根據第2圖於鹽水純化過程中，各個結晶器鹽水液流進料之較佳操作條件摘述下表6。
根據第2圖於鹽水純化過程中，各個結晶器鹽水液流進料之較佳操作條件摘述下表7。
第一結晶器210中之壓力比第二結晶器230中之壓力較佳至少高約5 kPa，更佳至少高約10 kPa，及又更佳至少高約20 kPa。第三結晶器260中之壓力比第一結晶器210中之壓力較佳至少高約5 kPa，更佳至少高約10 kPa，又更佳至少高約20 kPa，及又更佳至少高約30 kPa。
本發明之另一面相為一種用於製造經純化之鹽水之化學方法裝置，包含適合用於讓含氯原子化合物與氫氧化鈉反應而製造水性鹽水溶液之一化學反應裝置，其根據本發明之一鹽水純化裝置，其中該化學反應裝置係連接至該鹽水純化裝置用以將水性鹽水溶液由化學反應裝置導引至鹽水純化裝置，及該化學反應裝置係連結至水性氫氧化鈉溶液來源，用以導引水性氫氧化鈉溶液至化學反應裝置。化學反應裝置為適合用於製造表氯醇環氧樹脂或亞甲基二苯胺之裝置。
當化學反應裝置為適合用於經由氯醇與氫氧化鈉反應而製造表氯醇(例如透過去氫氯化反應)時，該化學方法裝置進一步包含適合用於製造氯醇之加氫氯化裝置。然後該加氫氯化裝置較佳係連接至該化學反應器裝置，用以將包含氯醇之液流由氯醇製造裝置導引至化學反應器裝置。
此處引述之全部參考文獻特別係以引用方式併入此處。
下列實例僅供舉例說明目的而非意圖限制本發明之範圍。
實例1
於本實例中，鹽水純化根據本發明係透過半批次式結晶化方法進行。
使用9升有夾套之圓底玻璃瓶，裝配有攪拌器、玻璃通風管、由熱偶所控制之加熱罩來組配實驗室規模之蒸發結晶器設備。熱油於有夾套之容器內部循環來協助維持製程溫度於約95℃。加熱罩貢獻沸騰去除水及濃縮鹽水溶液至飽和點所需之額外熱量。
含29.98重量百分比(wt%)NaCl，3.11 wt%甘油及66.91 wt%水之初始進料2.98千克合成鹽水溶液導入蒸發結晶器之玻璃瓶內。鹽水溶液於蒸發結晶器內加熱至110℃來由溶液中蒸發去除水。水蒸氣經通風，使用急冷水氣氛冷凝器冷卻至15℃，冷凝及收集於分離容器。
含有18.77 wt% NaCl，0.51 wt%甘油及80.72 wt%水之合成鹽水進給溶液連續添加至蒸發結晶器之玻璃瓶內之鹽水溶液，來於水被蒸發去除時維持蒸發結晶器中之液面高度。鹽水進給速率係基於藉蒸發去除、冷凝且收集於量筒容器內之水量測定。該處理程序經密切觀察來維持高於通風管1吋至2吋之恆定液面高度。
於此項處理期間，鹽水溶液變成飽和以氯化鈉，氯化鈉晶體開始於溶液中形成。持續處理俾允許晶體於鹽水溶液中生長至可觀察之大小，因而形成晶體於鹽水之漿液。水冷凝開始後約需265分鐘回合時間來形成漿液。
於該回合時間結束時，停止鹽水之進給，全部加熱皆被移除，允許容器冷卻至周圍溫度。攪動器維持運轉俾維持鹽水漿液呈懸浮狀態。玻璃瓶內容物經排空且經真空過濾而由母液中分離結晶鹽。各個分離組分之重量經記錄用 於質量平衡之計算，分析全部組分。
質量平衡計算顯示前述方法蒸發3.98千克含0.0077 wt%甘油之冷凝物，進給5.07千克鹽水，而製造4.07千克漿液，包含0.89千克氯化鈉晶體及3.18千克母液。使用微真空過濾而由母液所分離之晶體含有95.78 wt% NaCl及0.30 wt%甘油。母液含有31.17 wt% NaCl及3.61 wt%甘油。晶體進一步以不含甘油之等重經純化之鹽水洗滌。此鹽洗滌程序將洗滌後之氯化鈉晶體中之甘油降至0.041 wt%。以20 wt%經NaCl處理之鹽水溶液表示，甘油濃度為0.0082 wt%或32 ppm總有機碳(TOC)。
實例2
於根據本發明之此實例2中，根據實例1進行半批次式結晶方法，但有下列例外。
替代以不含甘油之經純化之鹽水洗滌鹽晶體而由晶體中去除剩餘雜質，實例1中所收集之未經洗滌之鹽晶體再度以純水稀釋且再度用於使用如實例1所使用之相同實驗室蒸發結晶器設備之第二半批次式結晶化方法中作為第二起始鹽水溶液。第二起始鹽水溶液中4.81千克及含有14.80 wt% NaCl、0.038 wt%甘油及85.33 wt%水。
起始鹽水溶液於蒸發結晶器中加熱至110℃來由溶液中蒸發去除水。水蒸氣經通風，使用急冷水氣氛冷凝器冷卻至15℃，冷凝及收集於分開容器。與實例1相反，於此再結晶程序期間並未添加鹽水進料。
於此程序期間，鹽水溶液變成超飽和以氯化鈉，氯化 鈉晶體開始於溶液中形成。處理程序持續而允許晶體於鹽水溶液中長大至可觀察的大小，故形成晶體於鹽水之料漿。於鹽水冷凝開始後約需200分鐘回合時間來形成料漿。
於回合時間終點，移開加熱，讓容器冷卻至周圍溫度。攪動器維持運轉來維持鹽料漿的懸浮。玻璃瓶內容物經排空及真空過濾來由母液中分離結晶鹽。各個分離組分之重量經記錄用於質量平衡計算，全部組分皆經過分析。
質量平衡計算顯示前述程序蒸發3.49千克含0.002 wt%甘油之冷凝物且製造1.32千克料漿，其包含0.54千克NaCl晶體及0.78千克母液。使用微真空過濾分離自母液之NaCl晶體含有92.36 wt% NaCl及0.031 wt%甘油。母液含有27.16 wt% NaCl及0.21 wt%甘油。
過濾自母液之晶體以等量不含甘油之純化後之鹽水洗滌。此種鹽洗滌程序將洗滌後之晶體中之甘油降至0.0056 wt%。以20 wt% NaCl經處理之鹽水溶液表示，甘油濃度為0.0011 wt%或4 ppm TOC。
實例3
於根據本發明之實例3中，基於實例1及2所得資料及藉用於連續加工設備之模擬的電腦模型產生的資料，透過電腦模型化軟體而模擬連續鹽水純化方法。方法模擬係基於如前述第2圖所示之方法流程圖。對第2圖之各液流經電腦產生之資料示於下表8。
各蒸發結晶器中之結晶條件提供於表9。
得自第一及第二結晶器之母液掃除流經組合且進給至第三結晶器。第三結晶器係用作為母液冷凝器來減少總鹽水掃除液流及減少NaCl產量的損耗。終鹽水掃除液流濃縮至39.37%甘油，故總掃除速率可降至如液流274所示之鹽水進給速率至1 wt%。
於此第三結晶器所製造之鹽晶體及冷凝物經組合且充分清潔來循環回第一結晶器，如液流281所示。循環NaCl晶體及冷凝物，將NaCl回收率提高至94%，如液流254所示。
根據實例3之總鹽水純化法之資料摘述於下表10。
雖然本方法要求進給新鮮水來稀釋由第二結晶器所產生之晶體至高達82%鹽水進料，如液流251所示，但藉第二結晶器也製造類似量之冷凝物(再結晶步驟)。此冷凝物含夠低的TOC(8 ppm)，如液流231所示，且可再度用作為製程水。因而減少總製程水之需求。
實例4
於根據本發明之實例4中，根據實例1進行半批次式結晶程序但有下列例外：1.替代如實例1所述之合成鹽水溶液，由表氯醇方法所產生之實際鹽水溶液用作為進給至實驗室規模蒸發結晶器 設備之初始進料及進給溶液；以及2.當母液之總有機碳(TOC)濃度達到約5000 ppm時中止結晶程序。
初始進料2.25千克實際上含有20.86 wt% NaCl，1220 ppm(0.312 wt%甘油當量)TOC濃度及78.83 wt%水。鹽水溶液於蒸發結晶器中加熱至110℃來由溶液中蒸發去除水。水蒸氣經通風，使用急冷水大氣冷凝器冷卻至15℃，冷凝及收集於分開的容器。
相同實際鹽水溶液也用作為進給溶液且連續添加至蒸發結晶器之玻璃瓶內之鹽水溶液來於水被蒸發去除時維持蒸發結晶器中之液面高度。鹽水進給速率係基於藉蒸發去除、冷凝且收集於量筒容器內之水量測定。該處理程序經密切觀察來維持高於通風管1吋至2吋之恆定液面高度。
於此項處理期間，鹽水溶液變成飽和以氯化鈉，氯化鈉晶體開始於溶液中形成。持續處理俾允許晶體於鹽水溶液中生長至可觀察之大小，因而形成晶體於鹽水之漿液。水冷凝開始後約需245分鐘回合時間來形成漿液。
於該回合時間結束時，停止鹽水之進給，全部加熱皆被移除，允許容器冷卻至周圍溫度。攪動器維持運轉俾維持鹽水漿液呈懸浮狀態。玻璃瓶內容物經排空且經真空過濾而由母液中分離結晶鹽。各個分離組分之重量經記錄用於質量平衡之計算，分析全部組分。
質量平衡計算顯示前述方法蒸發3.09千克含21 ppm TOC濃度之冷凝物，進給2.56千克鹽水，而製造1.72千克漿 液，包含0.74千克氯化鈉晶體及0.988千克母液。使用微真空過濾而由母液所分離之晶體含有93.89 wt% NaCl及626 ppm TOC濃度。母液含有31.57 wt% NaCl及5400 ppm TOC濃度。晶體進一步以不含甘油之等重經純化之鹽水洗滌。此鹽洗滌程序將洗滌後之氯化鈉晶體中之甘油降至35 ppm TOC濃度。以20 wt%經NaCl處理之鹽水溶液表示，TOC濃度為7 ppm。
本實例4顯示當NaCl結晶方法母液中之TOC濃度於此種情況下維持低於約5400 ppm時，由得自表氯醇方法之實際鹽水溶液進行一步驟式蒸發結晶化處理可獲得具有TOC濃度低於10 ppm之經處理之鹽水。
實例5
實例4顯示當NaCl結晶方法母液中之TOC濃度於此種情況下維持低於約5400 ppm時，由得自表氯醇方法之實際鹽水溶液進行一步驟式蒸發結晶化處理可獲得具有TOC濃度低於10 ppm之經處理之鹽水。
於根據本發明之實例5中，基於實例4及2所得資料及藉用於連續加工設備之模擬的電腦模型產生的資料，透過電腦模型化軟體而模擬連續鹽水純化方法。方法模擬係基於如前述第1圖所示之方法流程圖。對第1圖之各液流經電腦產生之資料示於下表11。
各蒸發結晶器中之結晶條件提供於表12。
得自第一分離器120之母液掃除流進給至第二結晶器140。第二結晶器係用作為母液冷凝器來減少總鹽水掃除液流及減少NaCl產量的損耗。終鹽水掃除液流濃縮至12.5% 甘油，故總掃除速率可降至如液流154所示之鹽水進給速率至2.5 wt%。
經由混合得自第一結晶器116之冷凝物及得自第二結晶器之冷凝物，最終經掃除之鹽水液流154可經稀釋來符合廢水排放規定。
於此第二結晶器所製造之鹽晶體及冷凝物經組合且充分清潔來循環回第一結晶器，如液流161所示。循環NaCl晶體及冷凝物，將NaCl回收率提高至97.5%，如液流134所示。
根據實例5之總鹽水純化法之資料摘述於下表13。
雖然本方法要求進給新鮮水來稀釋由第二結晶器所產生之晶體至高達83%鹽水進料，如液流131所示，但藉第二結晶器也製造類似量之冷凝物(再結晶步驟)。此冷凝物含夠低的TOC(8 ppm)，如液流116所示，且可再度用作為製程水。因而減少總製程水之需求。
由前文說明可知，本發明可獲得具有極低TOC濃度之水性鹽水回收，同時減少需要額外處理之鹽水量。根據本發明方法也可減少新鮮水的耗用及污染且不會導入需要進一步處理之化學品或導致氯氣或次氯酸鹽製造的淨減低。
前述本發明方法之優點包括：1.高氯化鈉回收率，此處大於90 wt%之鹽水進料可回收作為具有TOC低於10 ppm之經處理之鹽水；2.製程水再度使用，此處大部分用於製程之新鮮水可由第二結晶器所製造之冷凝物置換；及3.低鹽水掃除，掃除低抵1 wt%鹽水進料。
注意前述實例僅供解說目的而絕非視為囿限本發明。雖然已經參照具體實施例說明本發明，但須瞭解此處使用之文句僅為說明及舉例說明之文句而非限制性。未悖離於此等面相中之本發明之範圍及精髓，可於如目前陳述或如修訂之申請專利範圍之範圍內做出變化。雖然於此處已經參照特定手段、材料及實施例說明本發明，但本發明並非意圖囿限於此處揭示之細節；反而本發明可擴充至諸如落入隨附之申請專利範圍內之全部功能相當的結構、方法及用途。
100‧‧‧一階段式蒸發結晶方法，方法
110‧‧‧第一強制循環蒸發結晶器、第一結晶器
111‧‧‧進給鹽水
112‧‧‧組合液流進料
113‧‧‧頂水性液流、第一水性液流
114‧‧‧第一經處理之鹽水液流、第一漿液流
115‧‧‧部分第一水性液流
116‧‧‧第二部分第一水性液流
120‧‧‧第一分離裝置
121‧‧‧第一經濃縮之無機鹽液流、漿液
122‧‧‧第一母液流
123‧‧‧第一循環液流
124‧‧‧另一部分第一母液
125‧‧‧循環液流
126‧‧‧組合進給液流
130‧‧‧第一稀釋容器
131‧‧‧水來源
132‧‧‧經處理之鹽水
133‧‧‧部分最終經處理之鹽水
134‧‧‧其餘最終經處理之鹽水
135‧‧‧第一鹽水洗滌液流
136‧‧‧第二鹽水洗滌液流
140‧‧‧第二強制循環蒸發結晶器、第二結晶器
141‧‧‧第二水性液流
142‧‧‧頂水性液流
143‧‧‧第二料漿液流
150‧‧‧第二分離裝置
151‧‧‧第二經濃縮之無機鹽水液流
152‧‧‧第二母液流
153‧‧‧循環液流、部分第二母液流
154‧‧‧另一部分第二母液流
155‧‧‧液流
156‧‧‧掃除液流
160‧‧‧第二稀釋容器
161‧‧‧第二經處理之鹽水液流
200‧‧‧二階段式蒸發結晶方法，方法
210‧‧‧第一強制循環蒸發結晶器、第一結晶器
211‧‧‧進給鹽水
212‧‧‧組合液流進料
213‧‧‧頂水性液流、第一水性液流
214‧‧‧第一經處理之鹽水液流、第一漿液流
220‧‧‧第一分離裝置
221‧‧‧第一母液流
222‧‧‧部分第一母液流
223‧‧‧另一部分第一母液流
224‧‧‧循環液流
225‧‧‧第一經濃縮之無機鹽液流、漿液
226‧‧‧第一經處理之鹽水液流、第一漿液流
227‧‧‧組合液流
230‧‧‧第二強制循環蒸發結晶器、第二結晶器
231‧‧‧頂液流
232‧‧‧漿液、第二漿流、第二經處理之鹽水液流
240‧‧‧第二分離裝置
241‧‧‧第二母液流
242‧‧‧循環液流、部分第二母液流
243‧‧‧循環液流、另一部分第二母液流
244‧‧‧第二經濃縮之無機鹽水液流
245‧‧‧母液流
246‧‧‧組合液流進料
250‧‧‧第一稀釋容器
251‧‧‧水來源
252‧‧‧最終經處理之鹽水
253‧‧‧部分最終經處理之鹽水
254‧‧‧其餘部分最終經處理之鹽水
255‧‧‧第一鹽水洗滌液流
256‧‧‧第二鹽水洗滌液流
257‧‧‧第三鹽水洗滌液流
260‧‧‧第三強制循環蒸發結晶器、第三結晶器
261‧‧‧第三水性液流
262‧‧‧第三經處理之鹽水液流、第三漿液流
270‧‧‧第三分離裝置
271‧‧‧第三母液流
272‧‧‧第三經濃縮之無機鹽水液流
273‧‧‧循環液流、部分第三母液流
274‧‧‧其餘部分第三母液流
280‧‧‧第三稀釋容器
281‧‧‧第三經處理之鹽水液流
第1圖為製程方塊流程圖顯示本發明之一階段式蒸發結晶方法之一個實施例。
第2圖為製程方塊流程圖顯示本發明之二階段式蒸發結晶方法之一個實施例。
100‧‧‧一階段式蒸發結晶方法，方法
110‧‧‧第一強制循環蒸發結晶器、第一結晶器
111‧‧‧進給鹽水
112‧‧‧組合液流進料
113‧‧‧頂水性液流、第一水性液流
114‧‧‧第一經處理之鹽水液流、第一漿液流
115‧‧‧部分第一水性液流
116‧‧‧第二部分第一水性液流
120‧‧‧第一分離裝置
121‧‧‧第一經濃縮之無機鹽液流、漿液
122‧‧‧第一母液流
123‧‧‧第一循環液流
124‧‧‧另一部分第一母液
125‧‧‧循環液流
126‧‧‧組合進給液流
130‧‧‧第一稀釋容器
131‧‧‧水來源
132‧‧‧經處理之鹽水
133‧‧‧部分最終經處理之鹽水
134‧‧‧其餘最終經處理之鹽水
135‧‧‧第一鹽水洗滌液流
136‧‧‧第二鹽水洗滌液流
140‧‧‧第二強制循環蒸發結晶器、第二結晶器
141‧‧‧第二水性液流
142‧‧‧頂水性液流
143‧‧‧第二料漿液流
150‧‧‧第二分離裝置
151‧‧‧第二經濃縮之無機鹽水液流
152‧‧‧第二母液流
153‧‧‧循環液流、部分第二母液流
154‧‧‧另一部分第二母液流
155‧‧‧液流
156‧‧‧掃除液流
160‧‧‧第二稀釋容器
161‧‧‧第二經處理之鹽水液流

Claims (72)

  1. 一種純化鹽水之方法，包含：(1)提供包含一種或多種無機鹽及一種或多種有機化合物之水性鹽水溶液；及(2)進行至少一單元操作用以由該鹽水溶液中移除有機化合物而獲得經純化之鹽水溶液；其中於步驟(1)提供之水性鹽水溶液中之該一種或多種無機鹽有至少約80重量百分比為氯化鈉且該至少一單元操作包含一第一再度溶解操作，該第一再度溶解操作包含：(a)於該水性鹽水溶液中結晶氯化鈉而形成氯化鈉晶體及一第一母液，(b)由該第一母液分離氯化鈉晶體，及(c)再度溶解該經分離之氯化鈉晶體於一水性溶液，該水性溶液具有有機化合物濃度實質上係小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中之有機化合物濃度，而獲得一第一經純化之鹽水溶液；及(d)由該第一母液結晶化第一母液掃除液流來製造回進給至步驟(a)之循環鹽液流，其中得自此步驟(c)之母液掃除液流具有較低體積之含有機物之掃除物。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液包含至少約10重量百分比無機鹽。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該至少一項單元操作進一步包含一第二再度溶解操作，該第二再度溶解 操作包含：(a)於該第一經純化之鹽水溶液中結晶氯化鈉而形成氯化鈉晶體及一第二母液；(b)由該第二母液分離氯化鈉晶體；(c)再溶解已分離之氯化鈉晶體於具有有機化合物濃度實質上小於該第一經純化之鹽水溶液中之有機化合物濃度之水性溶液，以獲得一第二經純化之鹽水溶液，該第二經純化之鹽水溶液之總有機碳濃度(TOC)係低於該第一經純化之鹽水溶液之總有機碳濃度(TOC)；及(d)將得自第一母液之第一母液掃除液流及得自第二母液之第二母液掃除液流之組合物結晶化來製造回進給至步驟(a)之循環鹽液流，其中得自此步驟(c)之母液掃除液流具有較低體積之含有機物之掃除物。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一再度溶解操作進一步包含於第一再度溶解操作之步驟(b)與步驟(c)之間的一洗滌操作，其中於該再度溶解操作之步驟(b)中所得之已結晶化之氯化鈉以含有至少約15重量百分比氯化鈉且具有總有機碳(TOC)濃度實質上低於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之TOC濃度的一第一水性洗滌溶液來洗滌。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該方法包含如申請專利範圍第3項之第二再度溶解步驟，且該第一水性洗滌溶液包含第二經純化之鹽水溶液。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該第二再度溶解操 作進一步包含於第二再度溶解操作之步驟(b)與步驟(c)之間的一洗滌操作，其中於該再度溶解操作之步驟(b)中所得之已結晶化之氯化鈉以含有至少約15重量百分比氯化鈉且具有總有機碳(TOC)濃度實質上低於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之TOC濃度的一第二水性洗滌溶液來洗滌。
  7. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該方法包含於一濃縮操作中，處理於該第一再度溶解操作之步驟(b)及/或於任何第二再度溶解操作中所分離之母液，該濃縮操作包含：(a)結晶化於該第一母液及/或該第二母液之氯化鈉而形成氯化鈉晶體及一第三母液；(b)由該第三母液分離氯化鈉晶體；及(c)再度溶解所分離之氯化鈉晶體於具有有機化合物濃度實質上小於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液之有機化合物濃度之水性溶液而獲得第三經純化之鹽水溶液。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該濃縮操作進一步包含於濃縮操作之步驟(b)與步驟(c)之間的一洗滌操作，其中於該濃縮操作之步驟(b)中所得之已結晶化之氯化鈉以含有至少約15重量百分比氯化鈉且具有總有機碳(TOC)濃度實質上低於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液之TOC濃度的一第三水性洗滌溶液來洗滌。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該方法包含如申請 專利範圍第3項之第二再度溶解步驟，且該第三水性洗滌溶液包含第二經純化之鹽水溶液。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第三經純化之鹽水溶液係再循環至該第一再度溶解操作，其係經由組合該第三鹽水溶液一與來源水性鹽水溶液而形成步驟(1)所提供之水性鹽水溶液。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該結晶化步驟(a)係透過強制循環蒸發結晶進行。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中於強制循環蒸發結晶期間所蒸發之水係用作為至少一個再度溶解步驟(c)之水性溶液之一部分。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中於強制循環蒸發結晶期間所蒸發之水係透過機械蒸氣再壓縮(MVR)而回收。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中存在於第一再度溶解步驟所得之第一經純化之鹽水溶液中之有機化合物量對氯化鈉量之重量比係小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中所存在之有機化合物量對氯化鈉量之重量比之十分之一。
  15. 如申請專利範圍第9項之方法，其中存在於第二再度溶解步驟所得之第二經純化之鹽水溶液中之有機化合物量對氯化鈉量之重量比係小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中所存在之有機化合物量對氯化鈉量之重量比之百分之一。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該一種或多種有機化合物包含(a)一種或多種多羥基化脂肪族烴化合物、其酯及/或其之單環氧化物，及/或其二聚物、三聚物、及/或寡聚物及/或其鹵化及/或胺化衍生物；(b)一種或多種含1至10個碳原子之有機酸、其酯、其之單環氧化物及/或其鹽；(c)一種或多種伸烷基雙酚化合物及/或環氧化物、其之二醇及/或氯醇；及/或(d)苯胺、亞甲基二苯胺及/或酚。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該一種或多種多羥基化脂肪族烴化合物包含甘油。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該一種或多種有機酸包含甲酸、乙酸、乳酸及/或乙醇酸。
  19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該一種或多種伸烷基雙酚化合物包含雙酚A及/或雙酚F。
  20. 如申請專利範圍第16項之方法，其中於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液係經由氯醇與氫氧化鈉反應，經由氯醇之環氧化反應而製造。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該氯醇之製造方式係經由於一反應容器內，於加氫氯化條件下，任選地於水、一種或多種催化劑及/或一種或多種重質副產物存在下，讓包含甘油及/或其酯及/或單氯醇及/或其酯之液相反應混合物接觸至少一道包含至少一種氯化劑之氯化進給液流而製造。
  22. 如申請專利範圍第16項之方法，其中於步驟(1)所提供之 水性鹽水溶液係經由至少一種伸烷基雙酚化合物之環氧化反應製造。
  23. 如申請專利範圍第16項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液包含苯胺、亞甲基二苯胺及/或酚，且係經由氫氧化鈉中和用以催化苯胺與甲醛反應而製造亞甲基二苯胺(MDA)之氯化氫而製備。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中經由氫氧化鈉中和氯化氫所製造之水性鹽水溶液於提供該水性鹽水溶液於步驟(1)之前，係接受共沸蒸餾來移除存在於該水性鹽水溶液中之至少50重量百分比之苯胺及/或亞甲基二苯胺。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液於該第一再度溶解操作之前，尚未接受汽提操作來移除苯胺及/或亞甲基二苯胺。
  26. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液之總有機碳濃度(TOC)至少約為200ppm。
  27. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液中少於約5重量百分比之無機鹽為具有碳酸根及/或硫酸根陰離子之鹽。
  28. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於步驟(2)所得之經純化之鹽水溶液具有少於約10ppm之總有機碳濃度。
  29. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該經純化之鹽水被導入該電解池之陽極側用作為透過氯-鹼方法製造(a)氫氧化鈉及(b)氯氣或次氯酸鹽之鹽水起始物料之至少一 部分。
  30. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法為連續式方法。
  31. 一種鹽水純化裝置，包含：(1a)一第一強制循環蒸發結晶器；(1b)一第二強制循環蒸發結晶器；(2a)用以由液體分離固體之一第一分離裝置；(2b)用以由液體分離固體之一第二分離裝置；(3a)一第一稀釋容器；及(3b)一第二稀釋容器，其中該第一強制循環蒸發結晶器係連接至該第一分離裝置用以導引包含水性液體及晶體之一漿液流由該第一強制循環蒸發結晶器至該第一分離裝置；該第一分離裝置係連接至該第一稀釋容器用以將晶體由該第一分離裝置導引至該第一稀釋容器；該第一稀釋容器係連接至用以再度溶解接受自該第一分離裝置之晶體之一水性液體來源；該第一稀釋容器係連接至該第二強制循環蒸發結晶器用以將包含已再度溶解之晶體之一鹽水由該第一稀釋容器導引至該第二強制循環蒸發結晶器；該第二強制循環蒸發結晶器係連接至該第二分離容器用以將包含水性液體及晶體之一漿液流由該第二強制循環蒸發結晶器導引至該第二分離裝置；該第二分離裝置係連接至該第二稀釋容器用以將 晶體由該第二分離裝置導引至該第二稀釋容器；該第二稀釋容器係連接至用以再度溶解接收自該第二分離裝置之晶體之一水性液體來源；及該第二稀釋容器係連接至該第一分離裝置用以導引包含已再度溶解之晶體之鹽水由該第二稀釋容器至該第一分離裝置，用以洗滌藉該第一分離裝置所分離之晶體。
  32. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該裝置進一步包含：(1c)一第三強制循環蒸發結晶器；(2c)一第三分離裝置；以及(3c)一第三稀釋容器，其中該第一分離裝置及/或該第二分離裝置係連接至該第三強制循環蒸發結晶器用以將該已分離之水性液體由該第一分離裝置及/或該第二分離裝置導引至該第三強制循環蒸發結晶器；該第三強制循環蒸發結晶器係連接至該第三分離裝置，用以導引包含水性液體及晶體之一漿液流由該第三強制循環蒸發結晶器至該第三分離裝置用以由該水性液體分離該等晶體；以及該第三分離裝置係連接至該第三稀釋容器用以將晶體由該分離裝置導引至該第三稀釋容器；該第一強制循環蒸發結晶器用以導引晶體由該第三分離裝置至該第三稀釋容器；該第三稀釋容器係連接至用以再度溶解接收自該 第三分離裝置之晶體之水性液體來源；及第三稀釋容器係連接至第一強制循環蒸發結晶器用以導引包含已再度溶解之晶體之鹽水由該第三稀釋容器至該第一強制循環蒸發結晶器。
  33. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該第一分離裝置係連接至該第一強制循環蒸發結晶器用以導引至少部分已分離之水性液體由該第一分離裝置至該第一強制循環蒸發結晶器。
  34. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該第二分離裝置係連接至該第二強制循環蒸發結晶器用以導引至少部分已分離之水性液體由該第二分離裝置至該第二強制循環蒸發結晶器。
  35. 如申請專利範圍第32項之裝置，其中該第三分離裝置係連接至該第三強制循環蒸發結晶器用以導引至少部分已分離之水性液體由該第三分離裝置至該第三強制循環蒸發結晶器。
  36. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該裝置進一步包含一第一機械蒸氣再壓縮裝置(4a)及與該第一強制循環蒸發結晶器呈熱交換結合之一第一熱交換器，其中該第一機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第一強制循環蒸發結晶器用以導引水性蒸氣由該第一強制循環蒸發結晶器至該第一機械蒸氣再壓縮裝置，該第一機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第一熱交換器用以導引來自該第一機械蒸氣再壓縮裝置之已壓縮之水性蒸氣至該第一熱交 換器用以冷凝該水性蒸氣而形成一水性液體，及該第一熱交換器係連接至該第一稀釋容器用以導引來自該第一熱交換器之已冷凝之水性液體至該第一稀釋容器。
  37. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該裝置進一步包含一第二機械蒸氣再壓縮裝置(4b)及與該第二強制循環蒸發結晶器呈熱交換結合之一第二熱交換器，其中該第二機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第二強制循環蒸發結晶器用以導引水性蒸氣由該第二強制循環蒸發結晶器至該第二機械蒸氣再壓縮裝置，該第二機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第二熱交換器用以導引來自該第二機械蒸氣再壓縮裝置之已壓縮之水性蒸氣至該第二熱交換器用以冷凝該水性蒸氣而形成一水性液體，及該第二熱交換器係連接至該第二稀釋容器用以導引來自該第二熱交換器之已冷凝之水性液體至該第二稀釋容器。
  38. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該裝置進一步包含一第三機械蒸氣再壓縮裝置(4c)及與該第三強制循環蒸發結晶器呈熱交換結合之一第三熱交換器，其中該第三機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第三強制循環蒸發結晶器用以導引水性蒸氣由該第三強制循環蒸發結晶器至該第三機械蒸氣再壓縮裝置，該第三機械蒸氣再壓縮裝置係連接至該第三熱交換器用以導引來自該第三機械蒸氣再壓縮裝置之已壓縮之水性蒸氣至該第三熱交換器用以冷凝該水性蒸氣而形成一水性液體，及該第三熱交換器係連接至該第三稀釋容器用以導引來自該第 三熱交換器之已冷凝之水性液體至該第三稀釋容器。
  39. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中用以液體或漿液之至少一項連接包含至少一個幫浦用以於載明之導引方向施加壓力至該液體或漿液。
  40. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中各個分離裝置為一離心機及/或一水力旋風器。
  41. 一種用於製造經純化之鹽水之化學製程裝置，包含適合用於讓含氯原子化合物與氫氧化鈉反應而製造水性鹽水溶液之一化學反應裝置及如申請專利範圍第31至40項中任一項之一鹽水純化裝置，其中該化學反應裝置係連接至該鹽水純化裝置用以將一鹽水溶液由該化學反應裝置導引至該鹽水純化裝置；以及該化學反應裝置係連接至一水性氫氧化鈉溶液來源用以導引該水性氫氧化鈉溶液至該化學反應裝置。
  42. 如申請專利範圍第41項之化學製程裝置，其中該化學製程裝置係適合用於將氯醇轉化成表氯醇。
  43. 如申請專利範圍第42項之化學製程裝置，進一步包含適合用於製造氯醇之一加氫氯化裝置，及該加氫氯化裝置係連接至該化學反應器裝置用以導引得自該氯醇製造裝置之一包含氯醇之液流至該化學反應器裝置。
  44. 如申請專利範圍第41項之化學製程裝置，其中該化學反應器裝置為適合用於製造環氧樹脂之裝置。
  45. 如申請專利範圍第41項之化學製程裝置，其中該化學反應器裝置為適合用於製造亞甲基二苯胺之裝置。
  46. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產物為具有TOC含量約10ppm或以下；及具有氯化鈉濃度約15wt%或以上之經純化之鹽水液流。
  47. 如申請專利範圍第1項之方法，其中得自製造該經純化之鹽水液流之結晶器之母液具有最大TOC濃度約為6000ppm。
  48. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該經純化之鹽水係循環回相同方法或一不同化學方法。
  49. 如申請專利範圍第48項之方法，其中該化學方法為表氯醇之製法及該不同化學方法為氯-鹼方法。
  50. 一種降低於一化學方法中鹽水之有機污染之方法，包含將該化學方法之一鹽水液流接受如申請專利範圍第1至3項之純化處理程序；其中該經純化之鹽水之有機含量係夠低而可循環回相同化學方法或一不同化學方法。
  51. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該化學方法為表氯醇之製法及該不同化學方法為氯-鹼方法。
  52. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該化學方法為多酚化合物與表氯醇反應而製造環氧樹脂之方法及該不同化學方法為氯-鹼法。
  53. 如申請專利範圍第52項之方法，其中該化學方法為由雙酚-A及表氯醇製造液體環氧樹脂或固體環氧樹脂之方法。
  54. 如申請專利範圍第52項之方法，其中該化學方法為由雙酚F或雙酚F寡聚物及表氯醇製造液體環氧酚醛清漆樹脂之方法。
  55. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該化學方法為於鹽酸存在下，由酚及甲醛製造亞甲基二苯胺或聚-亞甲基二苯胺寡聚物之方法。
  56. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該化學方法為由甘油製造表氯醇之方法。
  57. 如申請專利範圍第50項之方法，其中存在於第二再度溶解步驟所得之第二經純化之鹽水溶液中之有機化合物量對氯化鈉量之重量比係小於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液中所存在之有機化合物量對氯化鈉量之重量比之百分之一。
  58. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該一種或多種有機化合物包含(a)一種或多種多羥基化脂肪族烴化合物、其酯及/或其之單環氧化物，及/或其二聚物、三聚物、及/或寡聚物及/或其鹵化及/或胺化衍生物；(b)一種或多種含1至10個碳原子之有機酸、其酯、其之單環氧化物及/或其鹽；(c)一種或多種伸烷基雙酚化合物及/或其環氧化物、二醇及/或氯醇；及/或(d)苯胺、亞甲基二苯胺及/或酚。
  59. 如申請專利範圍第58項之方法，其中該一種或多種多羥基化脂肪族烴化合物包含甘油。
  60. 如申請專利範圍第58項之方法，其中該一種或多種有機酸包含甲酸、乙酸、乳酸及/或乙醇酸。
  61. 如申請專利範圍第58項之方法，其中該一種或多種伸烷基雙酚化合物包含雙酚A及/或雙酚F。
  62. 如申請專利範圍第58項之方法，其中於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液係經由氯醇與氫氧化鈉反應，經由氯醇之環氧化反應而製造。
  63. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該氯醇之製造方式係經由於一反應容器內，於加氫氯化條件下，任選地於水、一種或多種催化劑及/或一種或多種重質副產物存在下，讓包含甘油及/或其酯及/或單氯醇及/或其酯之液相反應混合物接觸至少一道包含至少一種氯化劑之氯化進給液流而製造。
  64. 如申請專利範圍第58項之方法，其中於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液係經由至少一種伸烷基雙酚化合物之環氧化反應製造。
  65. 如申請專利範圍第58項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液包含苯胺、亞甲基二苯胺及/或酚，且係經由氫氧化鈉中和用以催化苯胺與甲醛反應而製造亞甲基二苯胺(MDA)之氯化氫而製備。
  66. 如申請專利範圍第65項之方法，其中經由氫氧化鈉中和氯化氫所製造之水性鹽水溶液於提供該水性鹽水溶液於步驟(1)之前，係接受共沸蒸餾來移除存在於該水性鹽水溶液中之至少50重量百分比之苯胺及/或亞甲基二苯胺。
  67. 如申請專利範圍第58項之方法，其中於步驟(1)所提供之水性鹽水溶液於該第一再度溶解操作之前，尚未接受汽提操作來移除苯胺及/或亞甲基二苯胺。
  68. 如申請專利範圍第50項之方法，其中於步驟(1)所提供之 該水性鹽水溶液之總有機碳濃度(TOC)至少約為200ppm。
  69. 如申請專利範圍第50項之方法，其中於步驟(1)所提供之該水性鹽水溶液中少於約5重量百分比之無機鹽為具有碳酸根及/或硫酸根陰離子之鹽。
  70. 如申請專利範圍第50項之方法，其中於步驟(2)所得之經純化之鹽水溶液具有少於約10ppm之總有機碳濃度。
  71. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該經純化之鹽水被導入該電解池之陽極側用作為透過氯-鹼方法製造(a)氫氧化鈉及(b)氯氣或次氯酸鹽之鹽水起始物料之至少一部分。
  72. 如申請專利範圍第50項之方法，其中該方法為連續式方法。
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