一种高盐重灰母液制备醋酸钠溶液的方法与流程

文档序号:17184742发布日期:2019-03-22 21:14阅读:522来源:国知局
本发明涉及化学化工领域,具体地说是一种高盐重灰母液制备醋酸钠溶液的方法。
背景技术
:醋酸钠溶液是含有醋酸钠的无色透明均相的水溶液,是污水处理厂外加碳源的一种。碳源作为微生物生长代谢必需的物质和能量来源,是生物法处理污水工艺的主要限制性因素。由于我国现行污水处理厂反硝化工艺普遍面临进水碳氮比低、无法满足正常微生物对碳源的需求问题,往往需要向污水处理系统投加一定量的外源性碳源以提高出水水质。醋酸钠溶液与甲醇等其它外加碳源相比,具有产品合格可靠、无毒,不易燃易爆和性价比高等优点,因而成为了当前多数污水处理厂的首选碳源。随着我国污水处理厂的新(改、扩)建数量和规模愈来愈大,对醋酸钠溶液的需求量日益俱增,预计前景广阔。目前,国内醋酸钠溶液主要采用醋酸与氢氧化钠(或碳酸钠)溶液反应的方法制备,其中反应所需的氢氧化钠(或碳酸钠)溶液由氢氧化钠(或碳酸钠)固体溶于水所得。由于氢氧化钠固体具有强烈的刺激和腐蚀性,且极易吸收空气中水蒸气而发生潮解,潮解过程放出大量的热,因此对氢氧化钠的包装、运输和储存过程要求非常苛刻。另外,从热能的经济性考虑,氢氧化钠(或碳酸钠)固体由其溶液经结晶、干燥所得,而在制备醋酸钠溶液应用过程中,又将氢氧化钠(或碳酸钠)固体溶解为溶液,造成热能浪费。因此,采用一种无毒无害液态钠盐溶液与醋酸反应制备醋酸钠溶液,更符合化工路线的经济性和环保性。联合制碱法生产重灰(碳酸钠)过程中,当重灰母液中氯化钠含量达到80~90g/l时,就必需排放部分母液,并在系统中补加入一定量的工业碳酸钠和水,以限制母液中的氯含量,保证重灰产品质量合格。虽然部分高盐重灰母液可送至氯化钠精制工序,但系统中不断积累的高盐重灰母液已经严重制约了重灰的产量,若将其直接外排不但增加产品单耗值,不仅导致资源浪费,还会带来经济损失和环保压力。因此,高盐重灰母液的膨胀已成为联合制碱工业亟待需要解决的问题。技术实现要素:为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种高盐重灰母液制备醋酸钠溶液的方法,解决联合制碱系统中重灰母液膨胀的问题。本发明的技术方案如下:一种高盐重灰母液制备的醋酸钠溶液;满足污水处理厂对醋酸钠溶液的质量标准;质量标准如下:名称优级纯含量(醋酸钠),w/%≥18ph≥6.0比重1.10~1.13cod≥140000外观透明、无沉淀本发明的一种高盐重灰母液制备醋酸钠溶液的方法,其步骤如下:1)在稀释装置中,加入高盐重灰母液,加入自来水,常温下搅拌至溶液澄清透明,无沉淀物,得到稀释后的高盐重灰母液;2)在反应装置中,将自来水、醋酸及稀释后高盐重灰母液同时加入,反应温度控制在20~80℃,搅拌,反应后得到醋酸钠溶液。所述步骤1)高盐重灰母液中重灰含量为300g/l,高盐重灰母液温度为78~85℃。所述步骤1)高盐重灰母液与自来水的体积比为2:1~1:2。所述步骤2)自来水、醋酸及稀释后高盐重灰母液体积比1:1:2~1:2:10。所述步骤1)室温搅拌时间为5-30min;优选稀释搅拌时间为10-15min,进一步优选的稀释搅拌为15min。所述步骤2)反应时间为5-30min;优选反应时间为10-15min,进一步优选的反应时间为15min。所述步骤2)优选反应温度为25-50℃,进一步优选的反应温度为30℃。所述稀释过程在稀释装置内间歇操作。所述反应过程在反应装置内间歇操作或连续操作。本发明的有益效果是:醋酸钠溶液为高盐重灰母液和醋酸反应生成的产物,该高盐重灰母液能够完全转化为醋酸钠溶液。相比于氢氧化钠(或碳酸钠)固体制备醋酸钠溶液的方法,本发明利用联合制碱系统外排的高盐重灰母液制备醋酸钠溶液,不但提供了制备醋酸钠溶液的新方法,还解决了联合制碱工业中高盐重灰母液的膨胀问题,使其变废为宝、节能降耗、创造效益,具有工业推广价值。具体实施方式下面结合实施例对本发明提供的方法进行详述,但不以任何形式限制本发明。实施例1:在圆底烧瓶中加入100ml重灰含量为300g/l,温度为78℃的高盐重灰母液,加入50ml自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是5min,得到140ml稀释后的高盐重灰母液。反应采用间歇操作,将70ml自来水、70ml醋酸及稀释后的高盐重灰母液加入至烧杯中(三者体积比为1:1:2),控制反应温度在20℃,搅拌,反应时间5min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,局部仍产生少量气泡,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为23%,ph为6.42,比重为1.12,cod为220700mg/l,达到质量标准。实施例2:在圆底烧瓶中加入50ml重灰含量为300g/l,温度为80℃的高盐重灰母液,加入50ml自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是15min,得到92ml稀释后的高盐重灰母液。反应采用间歇操作,将23ml自来水、28ml醋酸及稀释后的高盐重灰母液加入至烧杯中(三者体积比为1:1.2:4),控制反应温度在25℃,搅拌,反应时间15min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,无气泡产生,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为23%,ph为7.57,比重为1.12,cod为149200mg/l,达到质量标准。实施例3:在圆底烧瓶中加入50ml重灰含量为300g/l,温度为82℃的高盐重灰母液,加入50ml自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是10min,得到92ml稀释后的高盐重灰母液。反应采用间歇操作,将15ml自来水、31ml醋酸及稀释后的高盐重灰母液加入至烧杯中(三者体积比为1:2:6),控制反应温度在30℃,搅拌,反应时间10min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,无气泡产生,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为22%,ph为6.87,比重为1.12,cod为153000mg/l,达到质量标准。实施例4:在圆底烧瓶中加入50ml重灰含量为300g/l,温度为85℃的高盐重灰母液,加入100ml自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是20min,得到140ml稀释后的高盐重灰母液。反应采用间歇操作,将14ml自来水、28ml醋酸及稀释后的高盐重灰母液加入至烧杯中(三者体积比为1:2:10),控制反应温度在50℃,搅拌,反应时间20min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,无气泡产生,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为21%,ph为8.21,比重为1.12,cod为141300mg/l,达到质量标准。实施例5:在圆底烧瓶中加入50ml重灰含量为300g/l,温度为80℃的高盐重灰母液,加入50ml自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是30min,得到92ml稀释后的高盐重灰母液。反应采用间歇操作,将23ml自来水、28ml醋酸及稀释后的高盐重灰母液加入至烧杯中(三者体积比为1:1.2:4),控制反应温度在80℃,搅拌,反应时间30min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,无气泡产生,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为21%,ph为7.72,比重为1.11,cod为144200mg/l,达到质量标准。实施例6:在稀释装置中加入2.2l重灰含量为300g/l,温度为80℃的高盐重灰母液,加入2.2l自来水,在室温下剧烈搅拌,对高盐重灰母液进行稀释,搅拌时间是15min,得到4l稀释后的高盐重灰母液。反应采用连续操作,将1l自来水、1.2l醋酸及稀释后的高盐重灰母液同时加入至反应釜中(三者体积流量比为1:1.2:4),控制反应温度在30℃,反应时间15min。反应结束后,溶液外观呈无色澄清透明,无气泡产生,底部无沉淀;经检测分析,溶液中醋酸钠含量为23%,ph为7.28,比重为1.12,cod为153800mg/l,达到质量标准。尽管上面对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以作出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。当前第1页12
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