[发明专利]一种含乙酸废液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域，介绍一种含乙酸、盐酸、甲醇等组份的废液的处理方法。

背景技术

聚对苯撑苯并二恶唑（下文简称PBO）是一种高性能纤维，目前已用于军事、航天等领域，4,6-二氨基间苯二酚（下文简称DAR）盐酸盐是合成纤维PBO的重要单体之一。DAR盐酸盐因其分子结构中含两个羟基，两个氨基，其化学性质异常活泼，极易被氧化生成其他杂质，降低DAR的纯度。

2-氯-4,6-二硝基间苯二酚加氢脱氯生成4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐的试验过程中，需要加入脱氯促进剂乙酸盐。反应结束后，加氢液需加盐酸析出目标成品4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐，过滤分离得成品固体及加氢母液，母液中含有加氢溶剂、盐酸及乙酸。只有将该母液采取合适的方法进行处理，才能使该工艺具备工业化的可行性。

目前，处理含乙酸废水的方法主要有：

1、精馏法，包括普通精馏法、共沸精馏法、萃取精馏法、催化剂精馏法以及反应精馏法。

普通精馏法所需要要的理论塔板数和回流比较大，能耗较大，生产成本高，一般很少采用，主要适用于含水量较低的粗乙酸的提纯。

共沸精馏法选用与水共沸的溶剂进行蒸馏，除去水份，回收乙酸，回流比相对较小。

萃取精馏法：对分离乙酸-水效果非常显著，是一种环保型分离新工艺。

上述方法主要适用于乙酸生产过程中的废水，与本发明所述废液组份有区别，不适用于本发明废液。

反应精馏法：采用强酸性阳离子交换树脂，进行反应精馏。与本发明方法相近，区别是本发明因废液中含甲醇组份及盐酸组份，无需增加强酸性强离子，以体系中的盐酸为催化剂，使乙酸发生酯化反应，反应完全后，继续回收甲醇及盐酸。

2．溶剂萃取法：主要以碱类溶剂与酸络合分离后，再精馏回收络合剂，对本发明废液不适用，因为本发明废液含大量盐酸，易首先与萃取溶剂反应。

3．吸附法：因吸附剂吸附容量不大，且吸附后续处理困难，仅适用于处理低浓度乙酸水溶液。

4．酯化法：与本发明方法相近，但原料体系不同。

5．中和法：只解决废水的酸性问题，不能有效地降低COD值，且造成乙酸资源的浪费。

6．膜分离法：与本发明方法不同。

7．生化法：与本发明方法不同。

发明内容

本发明的目的是提出一种改进的含乙酸废液的处理方法，该方法将前述废液装入含精馏柱、加热器及分馏头的反应装置中，加热升温至沸腾，维持回流反应，塔顶通过控制回流比，以保证首先采出的组份为乙酸甲酯，当乙酸完全反应后，继续采出甲醇、盐酸组份，通过本发明方法的处理，可充分利用废液中的有效组份，降低生产成本，变废为宝。

本发明的主要技术方案：含乙酸废液的处理方法，废液中含有含乙酸、盐酸、甲醇组份，其特征在于包括以下步骤：

a)        将废液加至含精馏柱、电加热及分馏头的精馏反应装置中；

b)        将废液升温至沸腾，在全回流状态下进行酯化反应；

c)        根据塔顶不同的温度分别采出乙酸甲酯组份、甲醇组份、盐酸组份。

一般地，所述废液中乙酸浓度质量百分数为3～7%，甲醇浓度质量百分数为40～60%；盐酸浓度质量百分数为8～15％。

所述酯化反应的催化剂为废液体系中的盐酸。

所述精馏反应采用的填料为瓷环材料。

所述精馏柱塔顶温度为54℃~56℃时，采出乙酸甲酯组份。

所述精馏柱塔顶温度为64℃~100℃时，采出甲醇组份。

所述精馏柱塔顶温度为106℃~112℃时，采出盐酸组份。

进一步地，所述乙酸甲酯采出的终点为全回流状态下，塔顶温度大于56℃，且不再下降。

本发明具体操作如下：将含乙酸废液加至反应器中，反应器上加含瓷环填料的精馏柱、分馏头、温度计。底部加热至沸腾，全回流状态下保持反应，观察塔顶温度，当塔顶温度稳定在54℃~56℃时，缓慢采出。气相温度上升时，关闭采出，继续反应。重复采出、反应操作，直至塔顶温度不再下降。继续精馏并于65~100℃采出甲醇、106~112℃采出盐酸直至大部分液体蒸出。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

（1）本发明充分利用废液中的各有效组份，降低生产成本，并增加新的副产品；提高经济效益。

（2）本发明对废液的处理可有效降低废液COD，达到环保低碳的目的。