[发明专利]一种利用黄磷尾气制取草酸的方法

权利要求书

1.一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于，包括以下操作：

S1、脱除黄磷尾气中的CO2：将黄磷尾气经除尘、脱硫、脱磷净化后，加压至1.8-2.0MPa，将黄磷尾气中的CO2脱至50mg/Nm3以下；

S2、制取甲酸钠：将脱碳后的黄磷尾气和NaOH溶液加入在合成反应塔中，在150～200℃，1.8MPa下反应生成浓度为36～37%甲酸钠溶液；将甲酸钠溶液进行真空蒸发，甲酸钠溶液甲酸钠含量浓缩至平均75%，然后冷却结晶，分离得含水量5%的固体甲酸钠；

S3、制取草酸钠：将S2中得到的固体甲酸钠送入脱氢塔内，用400～420℃的循环氮气加热进行分解脱氢，含有氢的循环氮气和粉末草酸钠温度为300℃左右，进入换热器与低温循环氮气换热升高至150℃以上，进入催化燃烧器，加入空气进行燃烧，温度升高至400～420℃返回使用，换热后含有氢的循环氮气和粉末草酸钠用水洗涤同时进行冷却，制成草酸钠含量400 kg/m3的悬浮液；

S4、制取草酸钙：以石灰为沉淀剂，将草酸钠转化为草酸钙沉淀；

S5、草酸钙酸化：草酸钙进入酸化槽，加入硫酸进行酸化反应生成石膏和粗草酸，用过滤机过滤，滤渣为石膏排出，滤液为粗草酸；

S6、脱除粗草酸中的硫酸根：将粗草酸进入钡化槽，加入氢氧化钡悬浮液，与过量的硫酸根生成硫酸钡沉淀，滤去沉淀；

S7、脱除草酸中的阳离子：采用强酸性阳离子树脂进行离子交换 ，除去粗草酸溶液中的阳离子,获得净化草酸溶液；

S8、制取草酸：精制草酸采用真空多效蒸发，降低草酸溶液温度，防止草酸分解；将草酸浓缩至55%，将此溶液冷却到20℃，结晶分离，并经干燥脱水得草酸产品。

2.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S1中在脱除CO₂时加压至2MPa，先用水洗，将CO₂脱至0.5%以下，再用2～3%稀碱液进行洗涤，将净化后黄磷尾气中的CO₂脱至50mg/Nm³以下。

3.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S4中具体是将草酸钠悬浮液在钙化槽中，将石灰浆按比例配成14%的浓度加入进行钙化，草酸钠与石灰配料比为Na2C2O4:CaO = 1:1.15；反应时间2h；碱液浓度80～100g/L。

4.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S5中将草酸钙进入酸化槽中，按摩尔比为H2SO4：CaC2O4=1.25加入硫酸初始浓度28～30%；反应时间1h。

5.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S6中脱除粗草酸中的硫酸根，具体操作是将氢氧化钡利用热冷凝水配制成10-15%的浓度，在搅拌下加入粗草酸溶液中，使产生硫酸钡沉淀，以用氯化钡溶液检测确认无硫酸根为止。

6.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S7中具体操作是采用固定床离子交换柱内动态进行，离子交换树脂不动，溶液在流动下流经离子交换树脂进行离子交换,阳离子截留在树脂中，得到净化草酸。

7.根据权利要求6所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S7所述阳离子主要为Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、As³⁺、Hg²⁺、Pb²⁺。

8.根据权利要求1所述的一种利用黄磷尾气制取草酸的方法，其特征在于：S4中以石灰为沉淀剂，将草酸钠转化为草酸钙沉淀，过滤后生成草酸钙沉淀和NaOH溶液，将NaOH溶液浓縮至30%返回至甲酸钠合成塔使用。