專利名稱：一種環己酮廢堿液資源化利用方法
技術領域：
本發明涉及化工廢水的無害化處理及綜合利用技術，特別涉及一種環己酮廢堿液資源化利用方法。
背景技術：
環己酮是重要的化工原料。工業化生產環己酮大多都采用環己烷液相氧化工藝。該工藝生產環己酮，醇、酮產物的選擇性一般為75% 85%，其余一部分轉化生成副產物，其中除輕質油與X油可直接回收外，其余組分通過堿洗，形成大量呈黏稠狀、具有酸臭味的高濃度廢堿液。該廢堿液組分相當復雜，主要包括氫氧化鈉、碳酸鈉，還有一元羧酸、二元羧酸、羥基酸、縮聚物以及低級醇、酮、醛、酯類有機物及水。經檢測，未經處理的廢堿液COD值高達600 g / L，一套5萬噸/年的環己酮生產裝置每年排出的廢堿液約4 6萬噸。廢堿液不僅具有腐蝕性，而且會嚴重破壞生態環境和地下水資源。為此，該廢堿液已成為制約·環己酮產業發展的環保瓶頸。至目前處理環己酮廢堿液(以下簡稱廢堿液)的方法，主要有焚燒法與化學法。焚燒法的主要弊端是會產生二次污染，其污染物，如SO2、氮氧化物、粉塵等都遠遠超標，最終不能較好地解決環保問題。近些年來，國內外的業內專家與學者，側重于對化學法進行了研究。國外所公開的處理廢堿液的發明方法，是用硫酸與廢堿液進行化學反應；從廢堿液中回收有機化工產品和硫酸鈉，所得產品的附加值較高；但其弊端是直接使硫酸與廢堿液發生中和反應，使廢堿液的PH值達到了 2-3的酸性狀態，又產生大量的腐蝕性強、COD值高，氣味大的酸化污水，酸化污水處理不當，同樣會對環境造成嚴重的二次污染。國內已授權的發明專利“一種處理環己酮皂化廢堿液的方法”(ZL201010248629.X)，公開了“向廢堿液中通入供廢堿液吸收的二氧化硫；蒸發廢堿液，提取亞硫酸鈉；廢堿液殘液中再次通入二氧化硫，分離提取出皂化油；濃縮殘液一亞硫酸氫鈉的飽和液，提取亞硫酸鈉”。該專利具有可有效治理廢堿液對環境的污染，能從廢堿液中提取高附加值的亞硫酸鈉、皂化油等無機、有機化工產品等明顯優點。該專利技術是近些年來，采用化學手段處理所述廢堿液最為先進的方法。但是，申請人通過進一步研究和實踐，發現它依然存在以下不足之處，如廢堿液的余熱未充分利用；能耗相對還較高；工藝流程繁瑣；還存在酸化污水治理不徹底的潛在污染問題，這仍是業內科技人員需要繼續尋求突破的課題。
發明內容
本發明提供了一種環己酮廢堿液的資源化利用方法，目的在于充分利用廢堿液的余熱，以較短的工藝流程、更低的能耗對廢堿液進行處理，并資源化地從廢堿液中獲取硫酸鈉、亞硫酸鈉及有機酸鈉鹽等無機、有機化工產品。本發明的技術解決方案
本發明技術方案之一，將余溫為80-90°C的廢堿液，加入硫酸進行中和反應，控制反應液由堿性轉變至中性，終止反應；使該反應液進入負壓狀態的閃蒸罐內閃蒸脫水，收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中，再將閃蒸蒸發的殘液進行固液分離，提取獲得硫酸鈉與有機酸鈉鹽。本發明技術方案之二，將余溫為80_90°C的廢堿液，通入二氧化硫氣體，進行反應，控制反應液由堿性轉變至中性，終止反應；使該反應液進入負壓狀態的閃蒸罐內閃蒸脫水，收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中，再將閃蒸蒸發的殘液進行固液分離，提取獲得亞硫酸鈉與有機酸鈉鹽。本發明所述技術方案之一的具體工藝為
A，所述廢堿液中含有的氫氧化鈉與質量濃度為50-98%的硫酸進行中和反應，生成硫酸鈉和水；
其反應方程式為
2Na0H+H2S04==Na2S04+2H20
B,所述廢堿液中含有的碳酸鈉，與硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
其反應方程式為
Na2C03+H2S04==Na2S04+ H2CHCO2
當上述兩個化學反應的反應液的pH值達到6-8時,終止反應；
C，將上述保溫的反應液進入負壓為20Kpa-95Kpa的閃蒸罐內進行閃蒸脫水，當脫出水量的體積達到進入閃蒸罐廢堿液體積的35-55%時，停止蒸發；收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中。D，將上述閃蒸罐蒸發殘液進行固液分離，提取得到硫酸鈉；
E，將上述固液分離殘液進行濃縮，切片得到有機酸鈉鹽。本發明所述技術方案之二的具體工藝為
A，所述廢堿液中含有的氫氧化鈉與二氧化硫氣體反應，生成亞硫酸鈉和水；
其反應方程式為
2Na0H+S02==Na2S03+H20
B，所述廢堿液中含有的碳酸鈉與二氧化硫氣體反應，生成亞硫酸鈉和二氧化碳；其反應方程式為
Na2C03+S02==Na2S03+C02
當上述兩個化學反應的反應液的pH值達到6-8時,終止反應；
C，將上述保溫的反應液進入負壓為20Kpa-95Kpa的閃蒸罐內進行閃蒸脫水，當脫出水量的體積達到進入閃蒸罐廢堿液體積的35-55%時，停止蒸發；收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中。D，將上述閃蒸罐蒸發殘液進行固液分離，提取得到亞硫酸鈉；
E，將上述固液分離殘液進行濃縮，切片得到有機酸鈉鹽。本發明的有益效果
本發明對環己酮廢堿液進行資源化處理，充分利用廢堿液排放溫度為80-90°C的余熱，使廢堿液與硫酸、或與二氧化硫反應，并采用閃蒸工藝，提取獲得硫酸鈉或亞硫酸鈉、有機酸鈉鹽等無機、有機化工產品，在回收廢堿液中可利用資源的同時，達到無二次污染物的排放，與現有技術的環己酮廢堿液處理方法相比，整個工藝流程簡短、能耗低，獲取的資源化產品附加值高，設備投入少，運行費用低，具有顯著社會效益和經濟效益。
附圖為本發明主要工藝流程框圖。
具體實施例方式本發明由技術方案和附圖可見，
技術方案一與二區別僅在于前者是在廢堿液中加入硫酸起化學反應，提取獲得硫酸鈉、有機酸鈉鹽；后者是在廢堿液中通入二氧化硫起化學反應，提取獲得亞硫酸鈉、有機酸鈉鹽。技術方案一與二的相同之處在于兩者具有相同的技術條件，所處理的是同一種廢堿液；反應終點的PH值相同，均為6-8 ;同樣采用負壓為20Kpa-95Kpa的閃蒸罐對反應液
進行閃蒸脫水，并當脫出水量的體積達到進入閃蒸罐廢堿液體積的35-55%時，停止蒸發，收集脫出的冷凝水均回用于環己酮裝置中；同樣將蒸發殘液進行固液分離；同樣將固液分離殘液進行濃縮，切片得到相同的有機酸鈉鹽產品。以下列舉實施例，進一步說明之
實施例一廢堿液與硫酸反應提取硫酸鈉、有機酸鈉鹽。從環己酮裝置中，取體積為810ml，溫度為85°C的廢堿液lKg，將廢堿液趁熱置入由電加熱套保溫的2000ml的三頸燒瓶內，滴加質量濃度為50%的硫酸，測得反應液的pH值為7時，停止加酸；保持反應液的溫度為80-85°C，開啟水環真空泵，保持三頸燒瓶內的真空壓力為60Kpa，收集冷凝水，當冷凝水的體積達到350ml時，停止蒸發；將蒸發殘液用砂芯漏斗進行真空抽濾，得到的濾餅即為硫酸鈉，濕重為150 g;再將抽濾殘液放在馬弗爐內加熱至130°C，得到的粉末狀物料即為有機酸鈉鹽，質量為380 g。實施例二 廢堿液與二氧化硫反應提取亞硫酸鈉、有機酸鈉鹽。從環己酮裝置中，取體積為810ml，溫度為85°C的廢堿液lKg，將廢堿液趁熱置入由電加熱套保溫的2000ml的三頸燒瓶內，通入二氧化硫氣體與廢堿液進行鼓泡反應，測得反應液的PH值為7，停止通氣；保持反應液的溫度為80-85°C，開啟水環真空泵，保持三頸燒瓶內的真空壓力為60 Kpa ;收集冷凝水，當冷凝水的體積達到350ml時,停止蒸發；將蒸發殘液用砂芯漏斗進行真空抽濾，得到的濾餅即為亞硫酸鈉，濕重為120 g;再將抽濾殘液放在馬弗爐內加熱至130°C，得到的粉末狀物料即為有機酸鈉鹽，質量為400 g。綜上，本發明方法可達到預期的發明目的。
權利要求
1.一種環己酮廢堿液的資源化利用方法，其特征在于將余溫為80-90°C的廢堿液，力口入硫酸進行中和反應，控制反應液由堿性轉變至中性，終止反應；再使該反應液進入負壓狀態的閃蒸罐內閃蒸脫水，收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中，再將閃蒸蒸發的殘液進行固液分離，提取獲得硫酸鈉與有機酸鈉鹽。
2.根據權利要求I所述的一種環己酮廢堿液的資源化利用方法，其特征在于所述方法的具體工藝為 A、所述廢堿液中含有的氫氧化鈉與質量濃度為50-98%的硫酸進行中和反應，生成硫酸鈉和水； B、所述廢堿液中含有的碳酸鈉，與硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳； 當上述兩個化學反應的反應液的pH值達到6-8時,終止反應； C、將上述保溫的反應液進入負壓為20Kpa-95Kpa的閃蒸罐內進行閃蒸脫水，當脫出水量的體積達到進入閃蒸罐廢堿液體積的35-55%時，停止蒸發；收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中； D、將上述閃蒸罐蒸發殘液進行固液分離，提取得到硫酸鈉； E、將上述固液分離殘液進行濃縮，切片得到有機酸鈉鹽。
3.—種環己酮廢堿液的資源化利用方法，其特征在于將余溫為80-90°C的廢堿液，通入二氧化硫氣體，進行反應，控制反應液由堿性轉變至中性，終止反應；再使該反應液進入負壓狀態的閃蒸罐內閃蒸脫水，收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中，再將閃蒸蒸發的殘液進行固液分離，提取獲得亞硫酸鈉與有機酸鈉鹽。
4.根據權利要求3所述的一種環己酮廢堿液的資源化利用方法，其特征在于所述方法的具體工藝為 A、所述廢堿液中含有的氫氧化鈉與二氧化硫氣體反應，生成亞硫酸鈉和水； B、所述廢堿液中含有的碳酸鈉與二氧化硫氣體反應，生成亞硫酸鈉和二氧化碳； 當上述兩個化學反應的反應液的pH值達到6-8時,終止反應； C、將上述保溫的反應液進入負壓為20Kpa-95Kpa的閃蒸罐內進行閃蒸脫水，當脫出水量的體積達到進入閃蒸罐廢堿液體積的35-55%時，停止蒸發；收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中； D、將上述閃蒸罐蒸發殘液進行固液分離，提取得到亞硫酸鈉； E、將上述固液分離殘液進行濃縮，切片得到有機酸鈉鹽。
全文摘要
本發明提供了一種環己酮廢堿液的資源化利用方法。該方法將具有溫度為80-90℃余熱的廢堿液，加入硫酸，或通入二氧化硫進行化學反應，反應液至中性，終止反應；反應液進入負壓狀態的閃蒸罐內閃蒸脫水，收集脫出的冷凝水回用于環己酮裝置中，再將閃蒸蒸發的殘液進行固液分離，提取獲得硫酸鈉、或亞硫酸鈉，及有機酸鈉鹽。本發明充分利用廢堿液的余熱，回收獲得上述的無機、有機化工產品。與現有技術的環己酮廢堿液處理方法相比，不僅解決了污染問題，而且整個工藝流程簡短、能耗低，獲取的資源化產品附加值高，設備投入少，運行費用低，具有顯著社會效益和經濟效益。
文檔編號C02F9/10GK102897963SQ20121031190
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者趙志軍 申請人:趙志軍