CN103395746B - 3,4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，第一步，萃取铁离子，将称量好的磷酸三丁酯和煤油作为萃取剂放入萃取罐并搅拌均匀，副产品盐酸流经有滤网的高位槽,滤掉析出的对氯硝基苯固体悬浮颗粒后,定量放入萃取罐中，均匀搅拌后静置，取样分析合格后，放出盐酸进入萃取储罐待树脂吸附处理；第二步，经过萃取除铁后的盐酸通过树脂柱吸附，去除对氯硝基苯为主的有机杂质和来自萃取剂中的磷酸三丁酯，吸附完成后进入成品盐酸储罐；（1）减少废水排放，实现清洁生产；（2）萃取溶剂可以回收，减少处理成本；（3）工艺先进，实现废物全利用，盐酸中提取出来的有机物直接投入生产中重新利用。
Description
技术领域
本发明涉及有机化工产品生产领域，特别是3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法。
背景技术
3，4-二氯硝基苯生产过程中会产生大量的副产品盐酸，由于副产品盐酸中含有3+铁离子、对氯硝基苯等部分有机杂质，颜色发黄，味道较大，不能直接使用，目前以排放为主，需要大量的碱中和后方能达到排放要求，既浪费又不环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，主要是去除其中的铁离子及对氯硝基苯等有机物质，使盐酸满足再利用的要求，同时提取出来的有机物质可直接投入生产中重新利用。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，其特征在于，第一步，萃取铁离子，具体操作如下：将称量好的磷酸三丁酯和煤油作为萃取剂放入萃取罐并搅拌均匀，副产品盐酸流经有滤网的高位槽,滤掉析出的对氯硝基苯固体悬浮颗粒后,定量放入萃取罐中，均匀搅拌10-15min后,静置20-30min，取样分析合格后，放出盐酸进入萃取储罐待树脂吸附处理，其中磷酸三丁酯、煤油、盐酸的质量比为2：1：（3-4）；第二步，经过萃取除铁后的盐酸通过树脂柱吸附，去除对氯硝基苯为主的有机杂质和来自萃取剂中的磷酸三丁酯，吸附完成后进入成品盐酸储罐。
进一步地，萃取剂饱和后，加入到碳酸钠溶液中进行洗脱，析出的Fe(OH)3絮凝、静置、沉淀后分离出去，清液循环使用。
进一步地，盐酸通过树脂柱吸附的流速为1.0-2.5m3/hr，盐酸液面高于树脂顶部20-30cm。
有益效果：（1）减少废水排放，实现清洁生产；（2）萃取溶剂可以回收，减少处理成本；（3）处理过程简单，耗电少，节省劳动力；（4）工艺先进，实现废物全利用，盐酸中提取出来的有机物直接投入生产中重新利用。
具体实施方式
本发明提供一种3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，第一步，萃取铁离子，具体操作如下：将称量好的磷酸三丁酯和煤油作为萃取剂放入萃取罐并搅拌均匀，副产品盐酸流经有滤网的高位槽,滤掉析出的对氯硝基苯固体悬浮颗粒后,定量放入萃取罐中，均匀搅拌10-15min后,静置20-30min，取样分析合格后，放出盐酸进入萃取储罐待树脂吸附处理，其中磷酸三丁酯、煤油、盐酸的质量比为2：1：（3-4），萃取剂饱和后，加入到碳酸钠溶液中进行洗脱，析出的Fe(OH)3絮凝、静置、沉淀后分离出去，清液循环使用；第二步，经过萃取除铁后的盐酸以流速1.0-2.5m3/hr通过树脂柱吸附，盐酸液面高于树脂顶部20-30cm，去除对氯硝基苯为主的有机杂质和来自萃取剂中的磷酸三丁酯，吸附完成后进入成品盐酸储罐。
萃取原理
磷酸三丁酯(TBP)在盐酸体系中萃取Fe3+的反应如下：
Fe3++4Cl -= FeCl4 -
H++FeCl4 -+2TBP = HFeCl4.2TBP
二个 TBP分子 与 一个 Fe3+ 络合，从盐酸中将 Fe3+ 萃取进入到上层有机相中，盐酸得到除铁净化。
与树脂除铁相比较，萃取剂寿命长、再生简单、再生时的洗脱液经沉淀、过滤后可以循环使用，所以产生的废水少。由于反应平衡的影响，铁离子只能降到一定程度，达不到完全去除的效果，若要进一步去除需做二级萃取处理。
萃取流程
磷酸三丁酯、煤油、盐酸的质量比为2：1：（3-4）；将称量好的磷酸三丁酯和煤油放入萃取罐，搅拌均匀，来自硝基苯车间的副产品盐酸流经内有滤网的高位槽,滤掉析出的对氯硝基苯固体悬浮颗粒,定量放入萃取罐中，搅拌10-15min后,停止搅拌，静置20-30min，从萃取罐下部取样口取样分析，放出澄清的下层盐酸液进入萃取储罐,待树脂吸附处理。
如需进行二级萃取,盐酸液直接进入二级萃取罐，二级萃取操作同一级萃取,经过二级萃取的盐酸进入二级萃取储罐，一般无需二级萃取,二级萃取罐与一级萃取罐并行使用。
萃取剂的洗脱原理
萃取剂在达到一定处理量后，趋于饱和，处理效果下降或失去处理能力，需要将与之结合的铁离子洗脱，使其得以再生。
将萃取剂加入到碳酸钠溶液中，中和掉磷酸三丁酯所结合的盐酸使其释放出所络合的Fe3+离子，同时，在碳酸钠溶液中发生如下反应：
2Fe3++3CO3 2-+3H2O = 2Fe(OH)3+3CO2
将析出的Fe(OH)3絮凝、静置、沉淀后分离出去，清液循环使用的。
萃取剂的洗脱流程
洗脱罐中加入软水，边搅拌边分批加入无水碳酸钠，搅拌直至溶解，开动搅拌,打开洗脱罐上部排气口，边搅拌边将萃取剂从萃取槽中缓缓流入洗脱罐，洗脱过程有大量二氧化碳气体放出，必须在搅拌下缓慢加入萃取剂，以防大量二氧化碳瞬时放出造成溢罐，加完萃取剂后，继续搅拌20-30min,排净气体，停止搅拌，静置20-30min，从洗脱罐下部取样,PH=8-12，将下层红色含铁洗脱液放入絮凝沉淀槽中，打开搅拌，转速控制在120r/min左右，加入氢氧化钠溶液，调整到PH10-12，加入聚合硫酸铁溶液200ml，搅拌3-5min，加入聚丙烯酰胺溶液15L，搅拌5-10min，停止搅拌，静置1hr，从絮凝罐中抽出清液进入洗脱罐中， 开动搅拌,再一次清洗留在罐壁和萃取剂中的的沉淀物，(必要时充入约500-1000L的软水再次清洗）红色沉淀物清理出絮凝沉淀槽 ，再一次将洗脱罐中的下层洗脱液放回到絮凝沉淀槽中，将洗脱罐中上层再生后的萃取剂打回萃取罐中待用，如果是两级萃取，将原二级萃取剂打入一级萃取罐用作一级萃取剂，原一级萃取剂再生后打入二级萃取罐用作二级萃取剂。
将絮凝罐中澄清的洗脱清液抽回到清脱罐以备循环使用 再次使用时，依据分析结果，补充适量无水碳酸钠使其含量达到120g/L，洗脱液循环使用数次后排放另配新液。
树脂吸附的具体操作：经过萃取除铁后的盐酸，再经过树脂吸附，氯硝基苯以及溶在盐酸中的少量来自萃取剂的磷酸三丁酯等有机杂质得以去除。
1.树脂预处理
将二份0.6t(约0.8 m3)新树脂分别放入两个容器内，各加入约1.2吨(1.6m3)甲醇, 浸泡4hr以上，并不时进行搅拌，使树脂充分溶胀。
2.装柱
将树脂柱和管道清洗干净，树脂柱中加入约1/3体积的甲醇，将已充分溶胀的树脂,分别装入二个树脂柱中，以0.8-1.7m3/hr 的流速将4-7m3甲醇通过树脂层,直到流出液加水稀释不变浑浊。从树脂柱中流出的甲醇进入废甲醇储罐，去甲醇回收工段净化回收，用去离子水,以0.8-1.7m3/hr 的流速通过树脂柱,直到甲醇完全被置换出，完成树脂预处理(可用色谱分析确定终点)流出的甲醇水溶液进入甲醇水储罐，去回收工段回收甲醇。
3.吸附处理
来自萃取储罐的盐酸，从上部进入树脂柱，以1.0-2.5m3/hr的流速经过树脂柱从下部流出，进入成品盐酸储罐。从树脂柱下部取样口取样,用溶剂萃取后进行色谱分析，生产过程中保持树脂上部液面高于树脂20-30cm，处理量达到110m3/柱 后密切关注处理效果,及时进行树脂的再生，长时间停产时将树脂清洗干净用去离子水浸没保存。
4.树脂再生
用去离子水,以0.8-1.7 m3/hr 的流速通过树脂柱，直到流出的水呈中性水洗，流入储罐中用于硝基苯车间吸收盐酸。用50-60℃的热甲醇，以0.8-1.7 m3/hr 的流速通过树脂柱，以使吸附物解析.(总用量约6-8m3，需色谱分析确定终点，分析到甲醇纯净即可），用去离子水把甲醇置换出来（取样色谱分析确定终点），完成再生。
5.树脂强化再生
如果树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严重时需强化再生。用去离子水,以0.8-1.7m3/hr 的流速通过树脂柱，直到流出的水呈中性，用质量浓度4%的氢氧化钠溶液浸泡4hr以上，再加入氢氧化钠溶液以0.8-1.7 m3/hr的流速过柱，用去离子水,以0.8-1.7m3/hr 的流速通过树脂柱，直到流出的水呈中性，用50-60℃的热甲醇，以0.8-1.7m3/hr 的流速通过树脂柱，以使吸附物解析，用去离子水把甲醇置换出来。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (3)
1.3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，其特征在于，第一步，萃取铁离子，具体操作如下：将称量好的磷酸三丁酯和煤油作为萃取剂放入萃取罐并搅拌均匀，副产品盐酸流经有滤网的高位槽,滤掉析出的对氯硝基苯固体悬浮颗粒后,定量放入萃取罐中，均匀搅拌10-15min后,静置20-30min，取样分析合格后，放出盐酸进入萃取储罐待树脂吸附处理，其中磷酸三丁酯、煤油、盐酸的质量比为2：1：（3-4）；第二步，经过萃取除铁后的盐酸通过树脂柱吸附，盐酸通过树脂柱吸附的流速为1.0-2.5m3/hr，去除对氯硝基苯为主的有机杂质和来自萃取剂中的磷酸三丁酯，吸附完成后进入成品盐酸储罐。
2.根据权利要求1所述的3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，其特征在于，萃取剂饱和后，加入到碳酸钠溶液中进行洗脱，析出的Fe(OH)3絮凝、静置、沉淀后分离出去，清液循环使用。
3.根据权利要求1所述的3，4-二氯硝基苯生产中副产品盐酸的提纯方法，其特征在于，盐酸通过树脂柱吸附时盐酸液面高于树脂顶部20-30cm。
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Legal Events
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Denomination of invention: Waterless bottled oxygen 3-stage verticle oxygen booster Effective date of registration: 20160816 Granted publication date: 20150401 Pledgee: Bengbu financing guarantee Group Co., Ltd. Pledgor: Anhui Haihua Chemical Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000710 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
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Date of cancellation: 20170811 Granted publication date: 20150401 Pledgee: Bengbu financing guarantee Group Co., Ltd. Pledgor: Anhui Haihua Chemical Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000710 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and equipment for prepn. of 1,2,3-pentaerythritol Effective date of registration: 20170811 Granted publication date: 20150401 Pledgee: Bengbu financing guarantee Group Co., Ltd. Pledgor: Anhui Haihua Chemical Technology Co., Ltd. Registration number: 2017990000737 |
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Date of cancellation: 20181012 Granted publication date: 20150401 Pledgee: Bengbu financing guarantee Group Co., Ltd. Pledgor: Anhui Haihua Chemical Technology Co., Ltd. Registration number: 2017990000737 |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 233300 No.36 Kaiyuan Avenue, mohekou Industrial Park, Huaishang District, Bengbu City, Anhui Province Patentee after: Anhui Haihua Technology Co., Ltd. Address before: The industrial park in Anhui province Bengbu City Wuhe County 233300 Mo Patentee before: Anhui Haihua Chemical Technology Co., Ltd. |
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Address after: 233000 No.36, Kaiyuan Avenue, mohekou Industrial Park, Huaishang District, Bengbu City, Anhui Province Patentee after: Anhui Haihua Technology Group Co.,Ltd. Address before: 233300 No.36, Kaiyuan Avenue, mohekou Industrial Park, Huaishang District, Bengbu City, Anhui Province Patentee before: Anhui Haihua Technology Co.,Ltd. |