一種回收h酸堿熔工藝中氫氧化鈉的方法
【專利摘要】一種回收H酸堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的方法，該方法包括如下步驟：室溫下向堿熔物料中加入與水共沸的溶劑，攪拌，升溫回流帶水分水；結(jié)束帶水后，降至室溫，加入醇類溶劑，升溫?cái)嚢瑁禍爻闉V，母液分層，得含氫氧化鈉的醇溶液，減壓下蒸餾脫出溶劑醇后，回用于堿熔反應(yīng)。抽濾的濾餅通過正常酸化得到H酸產(chǎn)品。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，條件溫和，堿的回收率大于95％。采用所述方法，堿熔反應(yīng)氫氧化鈉的消耗降為原來的0.25倍左右，酸化硫酸的消耗也降為原來的0.25倍左右，更關(guān)鍵的是降低了高含鹽廢水量和廢水治理成本，以及減少環(huán)境污染。
【專利說明】
一種回收H酸堿熔工藝中氫氧化鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種回收H酸堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的方法，屬H酸堿熔工藝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]H酸(1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸)是染料工業(yè)中重要的中間體，廣泛用于酸性染料、直接染料和活性染料的生產(chǎn)。它的制造是以萘為原料，經(jīng)磺化、硝化、還原、堿熔、酸化等工藝而制得。
[0003]在上述工藝過程中，堿熔反應(yīng)的氫氧化鈉與T酸三鈉鹽的理論摩爾比2:1，但為使反應(yīng)進(jìn)行完全，往往氫氧化鈉超過量，達(dá)到10?15:1，未反應(yīng)的堿在后續(xù)酸化過程中依靠硫酸中和，產(chǎn)生大量高含鹽廢水，加大了廢水的處理難度和處理費(fèi)用，使得H酸的生產(chǎn)成本上升。
[0004]關(guān)于堿熔反應(yīng)過量未反應(yīng)的氫氧化鈉的回收方法，捷克專利Czechl89319提出用乙醇萃取堿熔反應(yīng)混合物中的氫氧化鈉，得到的氫氧化鈉溶液在減壓下蒸餾出乙醇，蒸餾殘留物送回氫氧化鈉溶液貯槽，重新用回堿熔。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是回收了未反應(yīng)的氫氧化鈉，減少廢水中鹽含量，減少無機(jī)酸的消耗。例如:針對(duì)組成H酸15%，氫氧化鈉15 %，亞硫酸鈉5 %和水的堿熔反應(yīng)混合物，用95 %的乙醇萃取，乙醇與熔融物的重量比1: 0.8?1: 1.5，萃取后得到的有機(jī)層經(jīng)后處理得到0.14份氫氧化鈉，0.15份H酸，0.07份亞硫酸鈉。盡管文中所述H酸和氫氧化鈉的回收率高，但經(jīng)過我們實(shí)驗(yàn)證明H酸和氫氧化鈉難以同時(shí)得到高回收率，要保證氫氧化鈉高回收率則H酸的回收率相對(duì)不會(huì)高，主要原因是堿熔反應(yīng)混合液中有大量水，H酸三鈉鹽在水中溶解度大，乙醇萃取氫氧化鈉時(shí)，水、H酸一起被萃取到乙醇里，萃取的氫氧化鈉越多，被萃的H酸也越多，氫氧化鈉與H酸不能實(shí)現(xiàn)較好的分離，最終高含H酸的氫氧化鈉溶液循環(huán)套用到堿熔反應(yīng)影響H酸的選擇性和得率，焦油量大，H酸總得率下降，同時(shí)萃取劑乙醇用量大，氫氧化鈉回收工業(yè)成本高。除捷克的該篇專利提及氫氧化鈉的回收外，國內(nèi)外鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、高收率回收H酸堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的方法。
[0006]本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的的:
[0007]—種回收H酸堿熔物料中氫氧化鈉的方法，其特征在于，以堿熔反應(yīng)物料為原料，包括如下步驟:
[0008](a)室溫下向四口玻璃燒瓶?jī)?nèi)加入堿熔反應(yīng)物料，與水共沸的溶劑，攪拌，升溫至回流，回流帶水并分水；
[0009](b)待回流餾出液中無水珠時(shí)，結(jié)束帶水和分水，物料中有固體物析出，冷卻，降到室溫;
[0010](C)向玻璃燒瓶?jī)?nèi)加入溶解氫氧化鈉的醇類溶劑，升溫回流攪拌約I小時(shí)，降至室溫;
[0011 ] (d)過濾上述懸浮液，濾餅用上述溶劑醇洗滌2?3次，合并濾液。
[0012](e)濾液分層，分出共沸劑層和氫氧化鈉醇溶液層，共沸劑層繼續(xù)套用于回收氫氧化鈉的工藝中，氫氧化鈉醇溶液在減壓下蒸餾脫出醇，蒸餾殘留物套用于堿熔反應(yīng)；
[0013](f)步驟(d)得到的濾餅加入到適量水中，用硫酸酸化，得到H酸。
[0014]上述步驟中堿熔反應(yīng)物料組分和重量百分含量為:H酸10?15%，氫氧化鈉15?20%，硫酸鈉和亞硫酸鈉5?15%，水35?60%，雜質(zhì)2?15% (雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物)。
[0015]步驟(a)中水的共沸劑指能與水共沸，其在水中的溶解度小并且不能與堿熔反應(yīng)物料中組分反應(yīng)的化合物如芳香烴類，優(yōu)選甲苯或苯。
[0016]步驟(a)中所述共沸劑的加入量是堿熔反應(yīng)物料重量的0.5?I倍，優(yōu)選0.70?
0.85 倍。
[0017]步驟(a)中加入共沸劑，共沸回流溫度70?95°C。
[0018]步驟(C)中所述溶解氫氧化鈉的溶劑系醇類物質(zhì)，如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、正丁醇等，優(yōu)選甲醇。
[0019]步驟(e)中負(fù)壓脫除氫氧化鈉醇溶液的壓力-0.07?-0.095Mpa。
[0020]本發(fā)明回收氫氧化鈉的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021 ] (I)堿熔反應(yīng)混合物料中加入共沸劑共沸除水，再加入醇類溶劑回收氫氧化鈉的方法，工藝簡(jiǎn)單，成本低，氫氧化鈉的回收率大于95%，H酸的得率大于99% ；
[0022](2)該方法可使酸化的硫酸消耗減少為原來的0.25倍左右，從而降低廢水中硫酸鹽含量，減少廢水排放量和廢水的處理量，減少環(huán)境污染，使得傳統(tǒng)的H酸工藝變得清潔；
[0023](3)由于該方法能高收率回收未反應(yīng)的氫氧化鈉，并返用于堿熔反應(yīng)，則堿熔反應(yīng)氫氧化鈉的消耗將降低到原來的0.25倍左右，H酸的制造成本隨之下降。
【附圖說明】
:
[0024]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的工藝流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的闡述，而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。實(shí)施例中所用堿熔反應(yīng)物料的組成:H酸10?15%，氫氧化鈉15?20%，硫酸鈉和亞硫酸鈉5?15%，水35?60%，其它雜質(zhì)2?15% (雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物)，其中的
”均為“重量％”。
[0026]實(shí)施例1
[0027]堿熔反應(yīng)物料的組成為:H酸15.0%，氫氧化鈉19.8%，硫酸鈉和亞硫酸鈉14.7%，水45.6%，雜質(zhì)4.9% (雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物)。
[0028]向裝有攪拌器、分水器、冷凝管、溫度計(jì)的100ml四口玻璃燒瓶?jī)?nèi)依次加入堿熔反應(yīng)物料300g，甲苯240g，升溫至回流，溫度85?86°C，回流餾出液通過分水器分出水，甲苯回到玻璃瓶?jī)?nèi)，繼續(xù)回流帶水，直至回流餾出液中無水珠，結(jié)束回流，共計(jì)分出水130g，用冷水浴降到室溫，加入甲醇200g，升溫回流攪拌I小時(shí)，用冷水浴降至室溫，抽濾，濾餅用20ml甲醇洗滌兩次，合并濾液，分層，甲苯液層作為共沸劑再循環(huán)套用，氫氧化鈉甲醇溶液層在壓力-0.0SOMpa下減壓蒸餾出甲醇后，回用到堿熔反應(yīng)。相對(duì)堿熔反應(yīng)物料中的氫氧化鈉量，其回收率96.5 %。用水溶解濾餅，滴加硫酸酸化，抽濾，水洗，干燥，得到H酸46.4g，氨基值85.2%，H酸得率99.1%。
[0029]實(shí)施例2
[0030]堿熔反應(yīng)物料的組成為:H酸10.0 %，氫氧化鈉15%，硫酸鈉和亞硫酸鈉8 %，水60%，雜質(zhì)7% (雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物)。
[0031]向裝有攪拌器、分水器、冷凝管、溫度計(jì)的100ml四口玻璃燒瓶?jī)?nèi)依次加入堿熔反應(yīng)物料300g，苯240g，升溫至回流，溫度70°C左右，回流餾出液通過分水器分出水，苯回到玻璃瓶?jī)?nèi)，繼續(xù)回流帶水，直至餾出液中無水珠，結(jié)束回流，共計(jì)分出水172g。用冷水浴降到室溫，加入乙醇300g，升溫回流攪拌I小時(shí)，降至室溫，抽濾，濾餅用20ml乙醇洗滌兩次，合并濾液，分層，甲苯液層作為共沸劑循環(huán)套用；回收的氫氧化鈉乙醇溶液層，在壓力-0.095Mpa下減壓蒸餾出乙醇后，回用到堿熔反應(yīng)。相對(duì)堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的量，其回收率95.6%。濾餅用水溶解，滴加硫酸酸化，抽濾，水洗，干燥，得到H酸30.8g，氨基值85.5%，H酸得率99.2%。
[0032]對(duì)比例I
[0033]堿熔反應(yīng)物料的組成為:H酸12 %，氫氧化鈉18 %，硫酸鈉和亞硫酸鈉11 %，水50%，雜質(zhì)9% (雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物)。
[0034]向裝有攪拌器、分水器、冷凝管、溫度計(jì)的100ml四口玻璃燒瓶?jī)?nèi)依次加入堿熔反應(yīng)混合液300g，甲苯240g，升溫至回流，溫度86°C左右，回流餾出液通過分水器分出水，甲苯回到玻璃瓶?jī)?nèi)，繼續(xù)回流帶水，分出水142g，用冷水浴降到室溫，加入乙二醇500g，升溫到60°C，攪拌I小時(shí)，降至室溫，抽濾，濾餅用50ml乙二醇洗滌兩次，合并濾液，分層，甲苯液層作為共沸劑循環(huán)套用；回收的氫氧化鈉乙二醇溶液層，在壓力-0.095Mpa下減壓蒸餾出乙二醇后，回用到堿熔反應(yīng)。相對(duì)堿熔反應(yīng)物料中的氫氧化鈉量，其回收率89.5%。濾餅用水溶解，滴加硫酸酸化，抽濾，水洗，干燥，得到H酸37.1g，氨基值85.1%,H酸得率99.1 %。
[0035]對(duì)比例2
[0036]回收H酸堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的方法與實(shí)施例1相同，除了將甲苯替換為正丁醇。相對(duì)堿熔反應(yīng)物料中的氫氧化鈉量，其回收率80.2%o濾餅用水溶解，滴加硫酸酸化，抽濾，水洗，干燥，得到H酸43.1g，氨基值85.2%, H酸得率92.1 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種回收H酸堿熔反應(yīng)物料中氫氧化鈉的方法，其特征在于，以堿熔反應(yīng)物料為原料，該方法包括如下步驟: (a)室溫下向四口玻璃燒瓶?jī)?nèi)加入堿熔反應(yīng)物料，水的共沸溶劑，攪拌，升溫至回流溫度，回流帶水并分出水； (b)待步驟(a)中餾出液無水珠時(shí)，結(jié)束帶水，物料中有固體物析出呈懸浮狀，冷卻，降到室溫； (C)向玻璃燒瓶?jī)?nèi)加入碳原子數(shù)為1-4的低級(jí)一元醇類溶劑，攪拌溶解氫氧化鈉，回流下攪拌I小時(shí)，降至室溫； (d)將步驟(c)得到的懸浮液進(jìn)行抽濾，濾餅用上述醇類溶劑洗滌2?3次，合并濾液； (e)步驟(d)得到的濾液分層，分出共沸劑液層和氫氧化鈉醇溶液層，共沸劑液層繼續(xù)套用于回收氫氧化鈉工藝中，氫氧化鈉醇溶液在減壓下蒸餾脫醇，蒸餾殘留物回用于堿熔反應(yīng)； (f)步驟(d)得到的濾餅加入到水中，用硫酸酸化，得到H酸。 其中，所述堿熔反應(yīng)物料組分和重量百分含量為:H酸10?15 %，氫氧化鈉15?20 %，硫酸鈉和亞硫酸鈉5?15%，水35?60%，雜質(zhì)2?15%，所述雜質(zhì)指含磺酸基、胺基、硝基類萘的衍生物，步驟(a)中所述共沸溶劑為能與水共沸溶解度又小并且與堿熔物料中組分不反應(yīng)的化合物，其選自芳香烴類。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(a)中所述共沸溶劑為甲苯或苯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(a)中所述共沸物的加入量是堿熔物料重量的0.5?I倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(a)中所述共沸物的加入量是堿熔物料重量的0.70?0.85倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(c)中所述用于溶解氫氧化鈉的醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(c)中所述用于溶解氫氧化鈉的醇類溶劑為甲醇。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(a)中所述的共沸回流溫度為70?95。。。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征是，步驟(e)中所述減壓下蒸餾脫醇的壓力為-0.07?-0.095MPa。
【文檔編號(hào)】C07C309/50GK106006676SQ201610218509
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】鄭亞清, 丁克鴻, 徐林, 張寅 , 冀超, 孫偉
【申請(qǐng)人】江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司, 江蘇瑞祥化工有限公司, 寧夏瑞泰科技股份有限公司