[发明专利]一种环己酮废碱液资源化利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工废水的无害化处理及综合利用技术，特别涉及一种环己酮废碱液资源化利用方法。

背景技术

环己酮是重要的化工原料。工业化生产环己酮大多都采用环己烷液相氧化工艺。该工艺生产环己酮，醇、酮产物的选择性一般为75％～85％，其余一部分转化生成副产物，其中除轻质油与X油可直接回收外，其余组分通过碱洗，形成大量呈黏稠状、具有酸臭味的高浓度废碱液。该废碱液组分相当复杂，主要包括氢氧化钠、碳酸钠，还有一元羧酸、二元羧酸、羟基酸、缩聚物以及低级醇、酮、醛、酯类有机物及水。经检测，未经处理的废碱液COD值高达600 g／L，一套5万吨／年的环己酮生产装置每年排出的废碱液约4～6万吨。废碱液不仅具有腐蚀性，而且会严重破坏生态环境和地下水资源。为此，该废碱液已成为制约环己酮产业发展的环保瓶颈。至目前处理环己酮废碱液（以下简称废碱液）的方法，主要有焚烧法与化学法。焚烧法的主要弊端是会产生二次污染，其污染物，如SO₂ 、氮氧化物、粉尘等都远远超标，最终不能较好地解决环保问题。近些年来，国内外的业内专家与学者，侧重于对化学法进行了研究。国外所公开的处理废碱液的发明方法，是用硫酸与废碱液进行化学反应；从废碱液中回收有机化工产品和硫酸钠，所得产品的附加值较高；但其弊端是直接使硫酸与废碱液发生中和反应，使废碱液的pH值达到了2-3的酸性状态，又产生大量的腐蚀性强、COD值高，气味大的酸化污水，酸化污水处理不当，同样会对环境造成严重的二次污染。国内已授权的发明专利“一种处理环己酮皂化废碱液的方法”（ZL201010248629.X），公开了“向废碱液中通入供废碱液吸收的二氧化硫；蒸发废碱液，提取亚硫酸钠；废碱液残液中再次通入二氧化硫，分离提取出皂化油；浓缩残液--亚硫酸氢钠的饱和液，提取亚硫酸钠”。该专利具有可有效治理废碱液对环境的污染，能从废碱液中提取高附加值的亚硫酸钠、皂化油等无机、有机化工产品等明显优点。该专利技术是近些年来，采用化学手段处理所述废碱液最为先进的方法。但是，申请人通过进一步研究和实践，发现它依然存在以下不足之处，如：废碱液的余热未充分利用；能耗相对还较高；工艺流程繁琐；还存在酸化污水治理不彻底的潜在污染问题，这仍是业内科技人员需要继续寻求突破的课题。

发明内容

本发明提供了一种环己酮废碱液的资源化利用方法，目的在于充分利用废碱液的余热，以较短的工艺流程、更低的能耗对废碱液进行处理，并资源化地从废碱液中获取硫酸钠、亚硫酸钠及有机酸钠盐等无机、有机化工产品。

本发明的技术解决方案：

本发明技术方案之一，将余温为80-90℃的废碱液，加入硫酸进行中和反应，控制反应液由碱性转变至中性，终止反应；使该反应液进入负压状态的闪蒸罐内闪蒸脱水，收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中，再将闪蒸蒸发的残液进行固液分离，提取获得硫酸钠与有机酸钠盐。

本发明技术方案之二，将余温为80-90℃的废碱液，通入二氧化硫气体，进行反应，控制反应液由碱性转变至中性，终止反应；使该反应液进入负压状态的闪蒸罐内闪蒸脱水，收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中，再将闪蒸蒸发的残液进行固液分离，提取获得亚硫酸钠与有机酸钠盐。

本发明所述技术方案之一的具体工艺为：

A，所述废碱液中含有的氢氧化钠与质量浓度为50-98%的硫酸进行中和反应，生成硫酸钠和水；

其反应方程式为：

2NaOH+H₂SO₄==Na₂SO₄+2H₂O 

B, 所述废碱液中含有的碳酸钠，与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；

其反应方程式为：

Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+ H₂O+CO₂

当上述两个化学反应的反应液的pH值达到6-8时，终止反应；

C，将上述保温的反应液进入负压为20Kpa-95Kpa的闪蒸罐内进行闪蒸脱水，当脱出水量的体积达到进入闪蒸罐废碱液体积的35-55%时，停止蒸发；收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中。

D，将上述闪蒸罐蒸发残液进行固液分离，提取得到硫酸钠；

E，将上述固液分离残液进行浓缩，切片得到有机酸钠盐。

本发明所述技术方案之二的具体工艺为：