以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法
2023-06-03 15:50:51
專利名稱：以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法
技術領域：
本發明涉及一種製備對苯二甲酸的方法，特別是一種以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法。
背景技術：
對苯二甲酸以下簡稱PTA，是合成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET、滌綸)、聚對苯二甲酸丁二醇(PBT)等聚酯的基礎化工原料，目前生產PTA主要普遍採用精對二甲苯(PX)空氣催化氧化法。隨著我國國民經濟快速持續發展，對滌綸級和工程塑料PET的需求十分強勁，據統計我國PET的生產量已超過日本，加工量已超過美國，成為全球PET生產、加工及消費大國。由於生產PTA的原料對二甲苯(PX)價格不斷攀升，PTA的需求量巨大，雖然我國建成和在建的十幾萬噸及幾十萬噸級PTA生產裝置有多條，但從需求的態勢來分析，PTA仍難滿足國內需求，仍需大量進口。所以鹼減量廢水為原料生產PTA —直是人們關注的課題。採用可行有效的方法從廢水中回收PTA，既是貫徹可持續發展戰略，實現廢棄資源的再利用，又能大大提高後續汙水處理的可生化性，提高廢水處理達標率。 據估算每萬平方米滌綸織物將產生30 50噸的鹼減量廢水，約佔印染廢水總量的10 15%，而COD量佔印染廢水總量達到50 70%。據不完全統計2010年我國滌綸產量達到2180萬噸，約可產生鹼減量廢水9. 2億噸，其中含PTA約100萬噸。由於鹼減量廢水中汙染物濃度高，鹼性大，微生物降解性差，常常使汙水處理系統的生化池遭受破壞性衝擊，使得鹼減量廢水成為印染行業汙染重，處理難度大的廢水。中國專利申請號為200610053828. 9《一種色纖鹼減量廢水的處理與回收工藝》其對鹼減量工藝產生的濃稀兩股廢水分質處理，先採用脫色劑進行脫色，然後通過酸析法與膜法相結合，從鹼減量廢水中回收PTA，回收率可達90%。雖然其回收率高，回收的PTA應用範圍更廣，但其回收工藝複雜，設備投資大，生產成本高，難以在實際的工業化生產中應用
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發明內容
本發明提供一種以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，其主要以鹼減量廢水為原料，通過控制反應過程中酸析反應的溶液PH值，反應溫度與攪拌速度等製備出可應用於製備對苯二甲酸氫鉀的對苯二甲酸產品，生產工藝簡單，生產成本低。本發明以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，是以鹼減量廢水為原料，包括酸析工藝過程，其控制酸析反應過程中反應溶液的pH=3-4. I,反應溫度為70-85°C ;酸析過程中的攪拌速度350-420r/min。本發明所述酸析反應過程中優選控制加入酸液的濃度為20_30Wt%，加入速度為
3.5-4. 5ml/min ;所述酸液為硫酸溶液。所述酸析反應結束後，生成的對苯二甲酸，經壓濾得到的濾液，回收後再返回到酸析反應裝置中繼續循環利用。本發明以鹼減量廢水為原料，經沉澱、酸析、洗滌、中和、脫水及乾燥等工藝過程生產對苯二甲酸的新工藝，鹼減量廢水中PTA的回收率達90%，回收的PTA酸值> 450 (KOH)mg /g,或> 450 (NaOH) mg /g，灰分< O. 11%。鹼減量廢水中的對苯二甲酸二鈉溶於鹼性水溶液中，而在酸析過程中和硫酸發生中和反應，析出難溶於水的沉澱物PTA和硫酸鈉。本發明方法改變了傳統工藝中酸析反應母液直接排放造成廢水汙染，中和反應母液循環利用，提高了原料硫酸等的利用率。革除傳統處理回收工藝中的鹼溶、活性炭除雜等聞能耗、聞物耗工序。若鹼減法量廢水不經處理直接排放，將對環境特別是對水質及水生物造成巨大的危害，並造成寶貴的PTA資源白白的浪費。本發明從鹼減量廢水中回收PTA，工藝中結晶母液可循環利用，對降低汙水處理系統中生化池的壓力，實現廢水的達標排放作用重大，生產工藝簡單，生產成本低，可操作性強，實現工業化連續生產。本發明生產工藝流程如下鹼減量廢水原料一集水調節池一沉澱一酸析反應一壓濾一廢水陳化、生化處理一沉降排放。、
工藝說明先將鹼減量廢水匯集到集水池，後送往調節池對PH值進行適當調節。隨後鹼減量廢水被送到沉澱池。在沉澱池中加入絮凝劑，使得鹼減量廢水中的一些雜質及固體顆粒被除去，而後將該鹼減量廢水送往酸化反應塔中進行酸析反應；反應結束後，廢水送去壓濾，得到PTA粗產品。經壓濾得到的濾液，回收後再返回到酸析反應裝置中繼續循環利用。廢水送往生化處理、生化處理後廢水經沉降達標排放；沉澱池產生的汙泥一併送往汙泥濃縮池，處理後衛生填埋。利用本發明方法生產的對苯二甲酸產品經江西省分析測試中心檢測，各項指標均達到質量要求。產品名稱對苯二甲酸，
檢驗類別委託，
委託單位萬載縣建坤化工有限公司，
樣品狀況固體，
檢驗環境條件溫度24°C，溼度70%，
檢驗項目檢驗結果
灰分O. 11%
酸值478 (NaOH) mg/g。
圖I為本發明方法生產的對苯二甲酸產品的紅外光譜圖。由本發明紅外光譜圖與標準PTA的紅外光譜圖進行對照，本發明的譜圖的吸收峰位置和標準PTA的吸收峰幾乎一樣，但還有些微小差異，表明本發明回收的PTA產物中存在少量雜質，可應用於製備對苯二甲酸氫鉀等產品。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。本發明生產對苯二甲酸的方法是以鹼減量廢水為原料進行生產，先將鹼減量廢水匯集到集水池，然後送往調節池對PH值進行適當調節；隨後將經調節好的鹼減量廢水送到沉澱池；在沉澱池中加入絮凝劑，使得鹼減量廢水中的一些雜質及固體顆粒被除去，得到除雜後的鹼減量廢水，而後將該鹼減量廢水送往酸化反應塔中，進行酸析反應；控制酸析反應過程中反應溶液的反應溫度為70-85°C，酸析反應過程中的攪拌速度350-420r/min。以硫酸溶液作為本發明酸析反應過程中加入的酸液，並控制加入硫酸溶液的質量濃度為20-30Wt%，其滴加速度為3. 5-4. 5ml/min ;反應結束後，得到反應液進行壓濾，得到PTA粗產品，經壓濾得到的濾液，回收後再返回到酸析反應裝置中繼續循環利用，實現了工藝中結晶母液可循環利用。PTA粗產品經後續處理即為PTA產品，廢水送往生化處理、生化處理後廢水經沉降達標排放。實施例I
以浙江省紹興某紡織印染有限公司排放的鹼減量廢水為本發明原料，經檢測該鹼減量廢水中的有機物含量(COD)在10000 40000mg/L之間，PH彡12,BODs為1600 ;將該鹼減量廢水匯集到集水池，然後送往調節池對PH值進行適當調節，使其由強鹼性變為中性左右；隨後將上述經調節好的鹼減量廢水送到沉澱池；在沉澱池中加入絮凝劑，使得鹼減量廢水中的一些雜質及固體顆粒被除去，得到除雜後的鹼減量廢水，而後將該鹼減量廢水送往酸化反應塔中，進行酸析反應；在酸析反應過程中，加入質量濃度為25%的硫酸溶液，控制滴加硫酸溶液的速度在4. 2ml/min，反應溫度為80°C，酸析反應過程中的攪拌速度400_420r/min，並控制酸析反應過程中反應溶液的pH=3-4. I。反應結束後，把得到含對苯二甲酸的反
應液進行壓濾，得到結晶體PTA粗產品；壓濾後濾液回收，回收的濾液以母液的形式再加入到酸析反應塔中循環再利用，把得到的PTA粗產品經後續處理即為PTA產品，廢水送往生化處理，排放的廢水COD不超過800mg/L，PH在7-9廢料填埋。經檢測生產出的PTA產品符合質量要求。實施例2
除下述說明的情況外，其餘與實施例I相同，在酸析反應過程中，加入質量濃度為28%的硫酸溶液，控制滴加硫酸溶液的速度在4 ml/min,反應溫度為75°C，反應過程中的酸析攪拌速度390r/min,並控制酸析反應過程中反應溶液的pH=4。
權利要求
1.一種以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，以鹼減量廢水為原料，包括酸析工藝過程，其特徵是控制酸析反應過程中反應溶液的pH=3-4. I,反應溫度為70-85°C ;酸析過程中的攪拌速度350-420r/min。
2.依據權利要求I所述的鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，其特徵是所述酸析反應過程中控制加入酸液的濃度為20-30Wt%，加入速度為3. 5-4. .5ml/min ;所述酸液為硫酸溶液。
3.依據權利要求I所述的鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，其特徵是所述酸析反應結束後，生成的對苯二甲酸，經壓濾得到的濾液回收後再返回到酸析反應裝置中繼續循環利用。
全文摘要
本發明公開了一種以鹼減量廢水為原料製備對苯二甲酸的方法，是以鹼減量廢水為原料，包括酸析工藝過程，其控制酸析反應過程中反應溶液的pH=3-4.1,反應溫度為70-85℃；酸析過程中的攪拌速度350-420r/min。通過控制反應過程中酸析反應的溶液PH值，反應溫度與攪拌速度等製備出可應用於製備對苯二甲酸氫鉀的對苯二甲酸產品，生產工藝簡單，生產成本低。
文檔編號C07C63/26GK102701962SQ20121019731
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者易建勇, 易建智, 辛坤平 申請人:萬載縣建坤化工有限公司