专利名称：一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法
技术领域：
本发明涉及化工废水综合利用技术，特别涉及一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法
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，其中可直接回收轻质油与X油，其余组分须通过碱洗处理，最终形成环己酮高浓度废碱液(以下简称废碱液)。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。 该废碱液主要包括氢氧化钠、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。尽管其组分多元复杂，但其中不乏含有大量可进一步回收利用的化工产品。近些年来，业内国内外的专家与学者，侧重于化学方法对处理废碱液的进行研究。其核心内容是，最大程度提取出废碱液中的有用资源，同时降低处理后的废液对环境的污染。例如已实现了工业化的发明专利《零排放处理环己烷氧化工艺生产环己酮皂化废碱液的方法(ZL200810169750.6)》，经过多道工艺，从废碱液中提取高附加值的碳酸钠、硫酸钠、酸性油等无机、有机化工产品，有效治理了排放液对环境的污染，具有明显优点，但它依然存在如固液分离困难、分离成本太高、工艺流程繁琐等缺陷。又发明专利《一种皂化废碱液干固方法及皂化粉(ZL201010244120. 8 )公开了 “将皂化废碱液先通过添加CO2和助剂改变其化学性质，再进行蒸馏使水达标排放；而后过滤，滤液再返回蒸馏，反复二次以上，直至使皂化废碱液中水分完全蒸发掉；滤渣经干燥固化生成皂化粉。”该专利方法同样存在固液难于分离、处理能耗太高、工艺流程繁琐、难于实现工业化等弊端。为此，如何克服上述存在的不足之处，仍是业内科技人员需要再深入研究的课题。
发明内容
本发明提供了一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法，目的在于充分利用废碱液中的资源，以较短的工艺流程、更低的能耗对废碱液进行处理，从废碱液中资源化地获取碳酸氢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CO2原料气与废碱液实现气液接触，发生碳酸化反应，经循环反应后，沉淀分层，得到清液和析出过饱和碳酸氢钠的浓浆料，将浓浆料进行浓缩切片，获得粗品碳酸氢钠；将清液进行蒸发浓缩、切片，获得粗品有机酸钠盐。本发明技术方案之二，将CO2原料气与废碱液实现气液接触，发生碳酸化反应，经循环反应后，沉淀分层，得到清液和析出过饱和碳酸氢钠的浓浆料，浓浆料置入浓浆料中间罐，以备用；将清液进行蒸发后的蒸发残液与所述备用浓浆料搅拌混合后，进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐。本发明技术方案之一的具体工艺为(A)使废碱液与CO2原料气在文丘里中进行气液接触，进行碳酸化反应，进入循环反应罐内，废碱液中含有的氢氧化钠与CO2反应生成碳酸氢钠，其反应方程式为Na0H+C02==NaHC03 ;废碱液中含有的碳酸钠与CO2反应生成碳酸氢钠，其反应方程式为Na2CO3+ CO2+ H20==2NaHC03
当上述反应液的PH值达到8-8. 5时，终止反应；
(B)将上述反应液泵入悬浮液保温中间罐中，沉淀分层，上部为清液，底部为浓浆料；将清液泵入清液保温中间罐，备用；将浓浆料泵入浓浆料保温中间罐，备用；
(C)将上述备用清液泵入负压为20Kpa-95Kpa的蒸发釜内进行脱水，当脱出水量的体积，达到进入蒸发釜清液体积的35-55%时，停止蒸发；收集蒸发残液；收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中；
(D)将上述收集到的蒸发残液进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐； (E)将(B)所述备用浓浆料进行浓缩切片，获得粗品碳酸氢钠。本发明技术方案之二的具体工艺为
(A)使废碱液与CO2原料气在文丘里中进行气液接触，进行碳酸化反应，进入循环反应罐内，废碱液中含有的氢氧化钠与CO2反应生成碳酸氢钠，其反应方程式为Na0H+C02==NaHC03 ;废碱液中含有的碳酸钠与CO2反应生成碳酸氢钠，其反应方程式为Na2CO3+ CO2+ H20==2NaHC03
当上述反应液的PH值达到8-8. 5时，终止反应；
(B)将上述反应液泵入悬浮液保温中间罐中，沉淀分层，上部为清液，底部为浓浆料；将清液泵入清液保温中间罐，备用；将浓浆料泵入浓浆料保温中间罐，备用；
(C)将上述备用清液泵入负压为20Kpa-95Kpa的蒸发釜内进行脱水，当脱出水量的体积，达到进入蒸发釜清液体积的35-55%时，停止蒸发；收集蒸发残液；收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中；
(D)将上述蒸发残液，置入(B)所述浓浆料中间罐与浓浆料搅拌混合后，进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐。本发明的有益效果
本发明对环己酮废碱液中的可利用资源进行回收，使废碱液与二氧化碳反应，获得碳酸氢钠、有机酸钠盐等无机、有机化工产品；在回收废碱液中可利用资源的同时，实现无二次污染物的排放，与现有技术的环己酮废碱液处理方法相比，整个工艺流程简短、能耗低、设备投入少、运行费用低、获取的资源化产品附加值高，具有显著社会效益和经济效益。
附图I为本发明主要工艺流程框图。
具体实施例方式本发明由技术方案和附图可见，技术方案一与二相比前者是在废碱液与CO2发生碳酸化反应，再沉淀分层后，得到的浓浆料切片，回收得粗品碳酸氢钠；得到的清液，再蒸发后的残液进行浓缩切片，回收得粗品有机酸钠盐。后者是在废碱液与CO2发生碳酸化反应后，把沉淀分层后得到的碳酸氢钠浓浆料，与清液蒸发后得到的残液一同浓缩切片，回收得粗品有机酸钠盐。而两者所给出的工艺条件及所设定的工艺参数基本相同。以下列举实施例，进一步说明之
实施例一从废喊液中提取粗品碳Ife氣纳、粗品有机Ife纳盐。从环己酮装置中，取体积为810ml的废碱液lKg，在5000ml三颈烧瓶内，将废碱液与二氧化碳气体发生碳酸化反应，测得反应液的pH值为8. 3时,停止反应；将反应液沉淀分层，过一段时间后，烧瓶内出现固液两相，上层为清液，下层为浓浆料；用虹吸方法把500ml上层清液置入到IOOOml的三颈烧瓶内，开启水环真空泵，保持三颈烧瓶内的真空压力为60Kpa，收集冷凝水，当冷凝水的体积达到250ml时，停止蒸发；将蒸发残液置入坩埚内，在马弗炉内加热至110°C，得到粗品有机酸钠盐380g ;再将浓浆料置入坩埚内，在马弗炉内加热至110°C，得到粗品碳酸氢钠200g。实施例二 从废碱液中提取粗品有机酸钠盐。
从环己酮装置中，取体积为810ml的废碱液lKg，在5000ml三颈烧瓶内，将废碱液与二氧化碳气体发生碳酸化反应，测得反应液的pH值为8. 5时,停止反应；将反应液沉淀分层，过一段时间后，烧瓶内出现固液两相，上层为清液，下层为浓浆料；用虹吸方法把500ml上层清液置入到IOOOml的三颈烧瓶内，开启水环真空泵，保持三颈烧瓶内的真空压力为60Kpa，收集冷凝水，当冷凝水的体积达到250ml时，停止蒸发，将蒸发残液置入装有浓浆料的5000ml三颈烧瓶内，搅拌混合均匀后，置入坩埚中，在马弗炉内加热至110°C，得到粗品有机酸钠盐550g。综上，本发明方法可达到预期的发明目的。
权利要求
1.一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法，其特征在于该方法是将CO2原料气与所述废碱液实现气液接触，发生碳酸化反应，经循环反应后，沉淀分层，得到清液和析出过饱和碳酸氢钠的浓浆料，将浓浆料进行浓缩切片，获得粗品碳酸氢钠；将清液进行蒸发浓缩、切片，获得粗品有机酸钠盐。
2.根据权利要求I所述的一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法，其特征在于该方法的具体工艺为 (A)使废碱液与CO2原料气在文丘里中进行气液接触，进行碳酸化反应，进入循环反应罐内，废碱液中含有的氢氧化钠与CO2反应生成碳酸氢钠；废碱液中含有的碳酸钠与CO2反应生成碳酸氢钠； 当上述反应液的PH值达到8-8. 5时，终止反应； (B)将上述反应液泵入悬浮液保温中间罐中，沉淀分层，上部为清液，底部为浓浆料；将清液泵入清液保温中间罐，备用；将浓浆料泵入浓浆料保温中间罐，备用； (C)将上述备用清液泵入负压为20Kpa-95Kpa的蒸发釜内进行脱水，当脱出水量的体积，达到进入蒸发釜清液体积的35-55%时，停止蒸发；收集蒸发残液；收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中； (D)将上述收集到的蒸发残液进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐； (E)将(B)所述备用浓浆料进行浓缩切片，获得粗品碳酸氢钠。
3.—种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法，其特征在于 该方法是将CO2原料气与废碱液实现气液接触，发生碳酸化反应，经循环反应后，沉淀分层，得到清液和析出过饱和碳酸氢钠的浓浆料，浓浆料置入浓浆料中间罐，以备用；将清液进行蒸发后的蒸发残液与所述备用浓浆料搅拌混合后，进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐。
4.根据权利要求I所述的一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法，其特征在于该方法的具体工艺为 (A)使废碱液与CO2原料气在文丘里中进行气液接触，进行碳酸化反应，进入循环反应罐内，废碱液中含有的氢氧化钠与CO2反应生成碳酸氢钠，废碱液中含有的碳酸钠与CO2反应生成碳酸氢钠； 当上述反应液的PH值达到8-8. 5时，终止反应； (B)将上述反应液泵入悬浮液保温中间罐中，沉淀分层，上部为清液，底部为浓浆料；将清液泵入清液保温中间罐，备用；将浓浆料泵入浓浆料保温中间罐，备用； (C)将上述备用清液泵入负压为20Kpa-95Kpa的蒸发釜内进行脱水，当脱出水量的体积，达到进入蒸发釜清液体积的35-55%时，停止蒸发；收集蒸发残液；收集脱出的冷凝水回用于环己酮装置中； (D)将上述蒸发残液置入(B)所述浓浆料中间罐，与浓浆料搅拌混合后，进行浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐。
全文摘要
本发明提供了一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法。该方法将CO2与废碱液实现气液接触的碳酸化反应，再沉淀分层得到清液和碳酸氢钠浓浆料，将浓浆料浓缩切片，获得粗品碳酸氢钠；将清液进行蒸发浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐；或将清液蒸发后的残液与浓浆料搅拌混合后浓缩切片，获得粗品有机酸钠盐。本发明对环己酮废碱液中的可利用资源进行回收，获得碳酸氢钠、有机酸钠盐等无机、有机化工产品，在回收过程中无二次污染物的排放，与现有技术相比，整个工艺流程简短、能耗低、设备投入少、运行费用低、获取的资源化产品附加值高，具有显著社会和经济效益。
文档编号C01D7/10GK102874848SQ201210333840
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者赵志军 申请人:赵志军