本發(fā)明涉及一種高純度PTA的回收方法，具體涉及一種從化纖堿減量廢水中回收高純度PTA的方法。
背景技術：
PTA，即對苯二甲酸，又稱p-苯二甲酸，是產(chǎn)量最大的二元羧酸，主要由對二甲苯制得，是生產(chǎn)聚酯的主要原料。常溫下為固體。加熱不熔化，300℃以上升華。若在密閉容器中加熱，可于425℃熔化。常溫下難溶于水。主要用于制造合成聚酯樹脂、合成纖維和增塑劑等。
堿減量處理，是指利用濃堿液對織物中的大分子脂鍵進行水解、腐蝕,促使纖維織物組織松弛減輕織物重量,從而達到織物真絲感的過程。處理過程中，滌綸海島絲、滌錦復合絲等堿溶性材料在高溫、高堿度條件下被減量，乙二醇、對苯二甲酸鈉、聚醚等物質(zhì)溶入堿液中。
目前在紡織行業(yè)的印染過程中，經(jīng)過堿減量處理后產(chǎn)生的廢水一般經(jīng)過簡單處理后直接排放，造成很大的浪費和環(huán)境污染。也有部分企業(yè)通過再提取技術，從生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水中提取PTA，最主要是利用酸析技術將其沉淀出來，但得到的PTA殘渣得率較低，不能用于二次利用，導致資源的浪費。若將其進行提純精制，將有效節(jié)約成本，并實現(xiàn)資源的再利用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在探索一種PTA的提純方法，從織物堿減量產(chǎn)生的廢水中提取出剩余PTA，所提取的PTA粒徑分布均勻，純度高，聚醚含量低，可實現(xiàn)二次利用，提高產(chǎn)品的利用率。
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：
一種從化纖堿減量廢水中回收高純度PTA的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)堿減量廢水通過多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過陶瓷過濾器過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置加酸攪拌，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機固液分離，取固體烘干，得高純度PTA。
其中，堿減量廢水為滌綸海島絲開纖、滌錦復合絲開纖等堿溶性材料的減量廢水；
其中，堿減量廢水中至少含有纖維、乙二醇、對苯二甲酸鈉、聚醚物質(zhì)。
進一步的，所述步驟(1)中，多級金屬過濾器的過濾孔徑為5-100μm。
進一步的，所述步驟(2)中，陶瓷過濾器的過濾孔徑為0.1μm。
進一步的，所述步驟(3)中，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，并用攪拌槳攪拌均勻。
進一步的，所述步驟(3)中，加酸采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，調(diào)節(jié)至精濾液pH為3-4。
進一步的，所述步驟(4)中，壓濾過程中，用去離子水清洗泥狀沉淀，所用去離子水溫度為60-80℃，清洗直至清洗液pH值為6。
更進一步的，所述步驟(4)之后，還可以包括步驟(5)，將清洗液通過陶瓷過濾器過濾，過濾孔徑為0.1μm，回收過濾液。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明在過濾后進行沉淀的過程中，用一定濃度的H2SO4溶液進行中和，對苯二甲酸鈉鹽(PTA-Na)生成對苯二甲酸(PTA)；間苯二甲酸-5-磺酸鈉鹽(SIPA-Na)生成間苯二甲酸-5-磺酸(SIPA)；乙二醇(EG)和聚乙二醇(PEG)不發(fā)生變化。上述產(chǎn)物中，PTA為白色沉淀物，不溶于水，SIPA在水中的溶解度為100％，EG及PEG均溶于水，因此可以最大程度將PTA分離出來。
2、本發(fā)明在沉淀過程中，通過在動態(tài)結(jié)晶裝置上下兩部分同時加酸，并用攪拌槳攪拌，可以實現(xiàn)均勻加酸，同時裝置下部的酸溶液環(huán)境有利于形成沉淀。
3、本發(fā)明在壓濾過程中使用的去離子水，通過陶瓷過濾器的過濾，可以重新回收利用。
4、本發(fā)明使用的提純方法，采用SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，復合標準的規(guī)定，通過光譜分析法測定所得PTA純度在90％以上，粒徑分布均勻。
具體實施方式：
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明：
實施例1：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為5μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為3，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為60℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為674mgKOH/g，總重金屬含量為11mg/kg，色度為10mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為92.7％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為119μm。
對比例1：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為5μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上部加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為3，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為60℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為654mgKOH/g，總重金屬含量為18mg/kg，色度為15mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為83％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為91μm。
實施例2：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為100μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為4，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為80℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
(5)取步驟(4)得到的清洗液，再次通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，回收過濾液。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為673mgKOH/g，總重金屬含量為12mg/kg，色度為12mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為91.6％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為121μm。
對比例2：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為100μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上部加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為4，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為80℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
(5)取步驟(4)得到的清洗液，再次通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，回收過濾液。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為655mgKOH/g，總重金屬含量為19mg/kg，色度為17mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為79％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為87μm。
實施例3：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為20μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為3，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為70℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得對PTA酸值為675mgKOH/g，總重金屬含量為10mg/kg，色度為10mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為95.8％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為116μm。
對比例3：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為20μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的下部加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為3，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為70℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得對PTA酸值為651mgKOH/g，總重金屬含量為17mg/kg，色度為15mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為73.9％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為88μm。
實施例4：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為40μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為4，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，采用溫度為65℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為674mgKOH/g，總重金屬含量為13mg/kg，色度為16mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為92.7％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為122μm。
對比例4：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為40μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的下部加酸，采用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為4，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為65℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為661mgKOH/g，總重金屬含量為21mg/kg，色度為23mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為78.6％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為85μm。
實施例5：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為60μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，攪拌調(diào)節(jié)精濾液pH值為3，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為75℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
(5)取步驟(4)得到的清洗液，再次通過過濾孔徑為0.1μm的陶瓷過濾器進行過濾，回收過濾液。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為673mgKOH/g，總重金屬含量為12mg/kg，色度為16mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為91.1％。利用激光粒度儀測定PTA粒徑為117μm。
實施例6：
(1)取堿減量廢水通過過濾孔徑為80μm的多級金屬過濾器過濾，得初級過濾液；
(2)取步驟(1)得到的初級過濾液，通過過濾孔徑為0.8μm的陶瓷過濾器進行過濾，得精濾液；
(3)取步驟(2)得到的精濾液，通過動態(tài)結(jié)晶裝置的上下兩部分同時加酸，用質(zhì)量濃度為10％的H2SO4，調(diào)節(jié)精濾液pH值為4，靜置后得泥狀沉淀；
(4)取步驟(3)得到的泥狀沉淀，通過板框壓濾機進行固液分離，分離過程中，用溫度為70℃的去離子水對泥狀沉淀進行清洗，取固體烘干，得高純度PTA。
按照SH/T 1612.1-2005《工業(yè)用精對苯二甲酸》進行檢測，所得PTA酸值為673mgKOH/g，總重金屬含量為11mg/kg，色度為15mg/kg。
通過光譜分析法，測得所得對苯二甲酸純度為92.3％。
利用激光粒度儀測定PTA粒徑為121μm。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。