專利名稱：草酸生產(chǎn)中含硫酸“廢液”的回收利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于實用化工，適用于硝酸氧化法或氨氧化法制造草酸的新建廠;也適用于舊廠的工藝技術(shù)改造，以消除原廠對環(huán)境水質(zhì)的污染;還適用于一氧化碳合成法制草酸中，含硫酸雜質(zhì)的草酸的處理精制。
硝酸氧化糖類(如糖、淀粉、纖維等)、或乙二醇、或丙烯等以制造草酸，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)草酸的最通行的方法1)2)。氧化反應(yīng)如在45～50%的稀硫酸中進行，并以五價釩作為催化劑，可提高草酸的收得率3)4)，真正起氧化作用的只是硝酸
而硫酸只作為蔗糖水解成單糖的催化劑，并不參與氧化反應(yīng)，其本身也沒有任何化學(xué)變化4)
所以，如在反應(yīng)后將草酸瀘出，所得的母液反復(fù)使用4)、5)，硫酸是不會有所損失，也不會造成環(huán)境污染。但事實上，離心過瀘的粗草酸結(jié)晶的表面仍附著一定數(shù)量的含硫酸50%的母液，要經(jīng)水洗、復(fù)結(jié)晶、再水洗等工序精制才得合格的成品草酸，其流程示于

圖12)、5)，幾次水洗均帶走不少硫酸和少量草酸排放入下水道，既浪費了原料，也會造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染。
本發(fā)明的目的是采用套洗、真空濃縮等操作方法，回收利用“廢液”中的硫酸和草酸。而且由于“廢液”中的反應(yīng)母液尚含有一定數(shù)量的有機中間體，濃縮返用于制草酸的氧化反應(yīng)，對于反應(yīng)收率也是有利的。
對于附著有雜質(zhì)母液的結(jié)晶體，利用套洗的方法是既可達到洗凈的目的，還可提高洗液的回收物濃度，其流程圖如圖2。一般粗草酸的洗液平均濃度為含硫酸10%，如采用套洗，可使輸送去濃縮的洗液濃度提高至17%，這樣，就可達到減少物料處理量和降低蒸發(fā)所需能耗的目的。
草酸和母液中的有機中間體在硫酸存在下加熱到70℃以上就會分解破壞，故所有的濃縮必須都在真空下＜70℃進行;再將含硫酸已達到50%的濃縮液冷卻，瀘取粗草酸，就可與反應(yīng)母液同樣處理，即輸入母液吸收塔，吸收氧化氮成為含硝母液，而反復(fù)用于氧化反應(yīng)。整個流程示于圖3。硫酸在這個流程中基本上是閉路循環(huán)，故只須少量補充，以彌補操用上漏泄的損失。
按舊流程(圖1)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，每生產(chǎn)一噸草酸要耗硫酸256～348千克5)。如以年產(chǎn)1000噸草酸計，每天排放入下水道的硫酸(折合含量100%計)達0.8～1.1噸、草酸0.1噸。
本發(fā)明(圖3)的每個水洗工段均采用套洗操作法，所有的洗液及瀘液全部集中在70℃以下真空濃縮至硫酸濃度達50%左右，然后冷卻結(jié)晶，過瀘回收粗草酸，濃縮母液可作為含硫酸的吸收液輸送到母液吸收塔。整個系統(tǒng)的硫酸和草酸基本上可完全回收，對環(huán)境水質(zhì)的污染亦可避免。
實例1氧化反應(yīng)完成后，冷卻過瀘后所得粗草酸100千克(含硫酸5千克)，經(jīng)三次套洗，得洗液25千克(含硫酸17%)及水洗草酸95千克(含硫酸0.4%);水洗草酸經(jīng)復(fù)結(jié)晶和冷卻過瀘，瀘取的精制草酸經(jīng)三次套洗，得洗液22千克(含硫酸1.5%)，洗后結(jié)晶經(jīng)干燥后就得合格成品(含硫酸≤0.1%)92千克。復(fù)結(jié)晶母液可反復(fù)使用8～10次，當(dāng)比重達1.08(含硫酸7.4%，草酸9.8%)時，就必須重新用新水進行復(fù)結(jié)晶，而母液120千克(已使用10次)則輸往真空濃縮鍋，在70℃以下濃縮至比重為1.38左右，冷卻過瀘得粗草酸26千克和瀘液94千克(含硫酸27%)。二種瀘液和洗液合并真空濃縮至比重1.4，冷卻結(jié)晶得粗草酸，可再用于復(fù)結(jié)晶精制，瀘液含硫酸50～55%，則輸往母液吸收塔。
遺落設(shè)備和地面的酸性物質(zhì)，用水沖洗集中處理，用石灰石粉攪拌中和至PH6～8，就可排放;這方面損失的硫酸30千克/噸成品，則千噸規(guī)模廠每天補充硫酸100千克。
參考文獻1)板谷博，有機合成化學(xué)，43卷891-894(1985).
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5)南京市×××藥廠報告(未發(fā)表)
權(quán)利要求
1.草酸生產(chǎn)中含硫酸“廢液”的回收利用工藝是用水洗過濾粗草酸結(jié)晶表面附著的含硫酸母液，其特征是采用套洗、真空濃縮等操作，回收利用“廢液”中的硫酸和草酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ所述的硫酸“廢液”回收利用工藝，其特征是濾去粗草酸的瀘液，含有硫酸，可輸往母液吸收塔重新利用。
全文摘要
草酸生產(chǎn)中含硫酸“廢液”的回收利用。
本發(fā)明采用套洗、真空濃縮等操作方法，回收利用“廢液”中硫酸和草酸，而且由于“廢液”中的反應(yīng)母液尚含有一定數(shù)量的有機中間體，濃縮返用于制草酸的氧化反應(yīng)，有利于反應(yīng)收率提高。本發(fā)明適用于硝酸氧化法或氨氧化法制造草酸工廠消除對環(huán)境水質(zhì)的污染，也適用于一氧化碳合成法制草酸中，含硫酸雜質(zhì)的草酸的處理精制。
文檔編號C01B17/69GK1032162SQ8710641
公開日1989年4月5日 申請日期1987年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月21日
發(fā)明者洪天民, 張慕瓊, 周行成, 張慕瑜 申請人:洪天民