CN100427185C - 一种从有机溶剂中回收有机酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于化工传质分离技术领域的一种从有机溶剂中回收有机酸的方法。是在常温常压下将负载有机酸的有机溶剂与含该有机酸盐的水溶液混合制备乳状液，而后与作为接收相的含该有机酸的水溶液分别进入电渗析设备的阴极室和阳极室，通过电迁移和电极反应实现对有机溶剂中有机酸的同步提取浓缩。该技术与现有技术相比，具有能量利用率高、物耗和副产物少、产液浓度高等优点，有在高处理能力下进行操作的潜力，是一种高效的有机酸反萃和提浓复合方法。该方法对于其它稀溶液中的有机酸回收和提浓工艺具有重要意义。

Description

一种从有机溶剂中回收有机酸的方法
技术领域
本发明涉及属于化工传质分离技术领域，特别涉及一种从有机溶剂中回收有机酸的方法。
背景技术
有机酸是一类基础化工原料，发酵法是生产有机酸的重要方法之一，但发酵法粗产液中含有大量杂质，有机酸的浓度和纯度都较低，要获得具有商业价值的产品，必须进行分离和提浓。
溶剂萃取法非常适合从低浓度水溶液中选择性地提取有机酸。美国Miles公司使用有机胺类萃取剂，以热水为反萃剂，实现了完整的有机酸提取过程，该过程与目前广泛采用的钙盐法相比，收率更高，物耗和副产物更少，但产液浓度很低，进一步提浓则成本增加很多。因此很有必要发展从有机溶剂中回收有机酸的高效方法，这对于其它涉及到稀溶液中有机酸回收和提浓的相似过程同样具有重要意义，如从废水回收醋酸，稀甲酸溶液提浓，等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种从有机溶剂中回收有机酸的方法，其特征在于：所述从有机溶剂中回收有机酸的方法是在常温常压下，将负载有机酸的有机溶剂与含该有机酸盐的水溶液混合制成乳状液，然后与作为接收相的含该有机酸的水溶液分别进入电渗析设备的阴极室和阳极室，通过电迁移和电极反应实现对有机溶剂中有机酸的同步提取浓缩。该方法包括如下步骤：
(1)采用机械搅拌、超声波或微尺度分散方法将负载有有机酸的有机溶剂与含有机酸盐的水溶液混合，使之形成乳状液，乳状液的存在时间至少要与电渗析装置操作的停留时间相当，混合体积比选择在(1∶3)～(20∶1)的范围内；
(2)使用泵或其它液体输送装置将得到的乳状液和作为接收相的含有机酸的水溶液分别输送到电渗析设备的阴极室和阳极室，通电进行电渗析操作，接收相中的有机酸浓度选择在0～15M的范围内；
(3)阴极室流出液在澄清设备中分相，有机溶剂得到再生或部分再生，水相可作为步骤1中使用的水溶液；
(4)阳极室流出液作为产液进行精制或浓缩，部分产液可按有机酸浓度为0～15M与水混合作为步骤2中使用的接收相。
所述的有机溶剂是对有机酸具有选择性萃取能力的有机溶剂：三烷基胺、C12～C23伯胺、三烷基氧磷、三烷基膦酸酯、三烷基磷酸酯、甲基异丁基酮、乙酸烷基酯、异戊醇或正丁醇。
所述的有机酸是指能够在水中解离成为氢离子和酸根离子的有机化合物：柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、马来酸、富马酸、卤代乙酸、乙醇酸、乙醛酸、草酸、丙酸、丁酸或戊酸。
所述的电渗析设备中使用阴离子交换膜。
步骤1、2、3中所述的有机酸指同一种有机酸。
步骤1中所述的水溶液中可以含有少量有机酸。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：本方法可以有效提高两相电渗析过程的电流密度和电流效率，显著加快有机酸回收和有机溶剂再生的过程，获得浓度较高的有机酸水溶液。同时，本发明操作方便，运行稳定性好，物耗和能耗低，产生的废弃物和二次污染少。
具体实施方式
本发明提供一种从有机溶剂中回收有机酸的方法，该方法是在常温常压下，将负载有机酸的有机溶剂与含该有机酸盐的水溶液混合制成乳状液，然后与作为接收相的含该有机酸的水溶液分别进入电渗析设备的阴极室和阳极室，通过电迁移和电极反应实现对有机溶剂中有机酸的同步提取浓缩。该方法包括如下步骤：
(1)采用机械搅拌、超声波或微尺度分散方法将负载有有机酸的有机溶剂与含有机酸盐的水溶液混合，使之形成乳状液，乳状液的存在时间至少要与电渗析装置操作的停留时间相当，混合体积比一般选择在(1∶3)～(20∶1)的范围内；
(2)使用泵或其它液体输送装置将得到的乳状液和作为接收相的含有机酸的水溶液分别输送到电渗析设备的阴极室和阳极室，通电进行电渗析操作，接收相中的有机酸浓度一般选择在在0～15M的范围内；
(3)阴极室流出液在澄清设备中分相，有机溶剂得到再生或部分再生，水相可作为步骤1中使用的水溶液；
(4)阳极室流出液作为产液进行精制或浓缩，部分产液可按有机酸浓度为0～15M与水混合作为步骤2中使用的接收相。
所述的有机溶剂是对有机酸具有选择性萃取能力的有机溶剂：三烷基胺、C12～C23伯胺、三烷基氧磷、三烷基膦酸酯、三烷基磷酸酯、甲基异丁基酮、乙酸异戊酯、异戊醇或正丁醇。
所述的有机酸是指能够在水中解离成为氢离子和酸根离子的有机化合物：柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、马来酸、富马酸、卤代乙酸、乙醇酸、乙醛酸、草酸、丙酸、丁酸或戊酸。
所述的电渗析设备中使用阴离子交换膜。
具体实施步骤包括：
(1)搭装电渗析装置，用有机溶剂和水分别充满阴极室和阳极室，使膜材料充分溶胀，以提高电渗析装置尺寸和操作的稳定性；
(2)在混合容器内预先加入负载某种有机酸的有机溶剂和含有机酸盐的水溶液，开动搅拌使之混合形成乳状液，其水溶液中有机酸盐的含量可在溶解度允许的情况下尽可能增大，从而降低阴极室电阻和由此产生的焦耳热。
(3)用泵将乳状液和作为接收相的有机酸水溶液分别向阴极室和阳极室输送，同时给电渗析装置加电，进行电渗析操作，其中接收相中的有机酸浓度要以保证阳极液的导电能力和产液的浓度要求为准；
(4)阴极室流出液进入分相单元分相，水相返回到混合单元，同时用泵向混合室输送待处理的有机溶剂，保证混合单元的进出物料平衡；
(5)用泵将部分阳极室流出液输送到接收相贮槽中，同时向其中加入水，保证接收相贮槽的进出物料平衡。
(6)连续运行足够长的时间，使***达到稳态操作。
其中，有机溶剂需要符合以下标准：
a.有机溶剂与有机酸的结合是可逆过程；
b.有机溶剂不溶于水或不易溶于水；
电渗析装置中采用阴离子交换膜，要求该膜具有较小的膜面电阻，不易变形，不被有机溶剂溶解。在接收相一侧可使用多孔支撑材料对膜进行支撑，如无纺布等。
本发明提及的技术在实施过程中可以即时停车，停车后无需将装置中的料液排空，如停车时间较长，可将电渗析装置内的料液排空。下面仅举5个实施例(其余基本相同)对本发明予以进一步说明。
实施例1
电渗析装置两相腔室尺寸均为120mm×50mm×5mm，膜面积60cm2，用0.730M的柠檬酸水溶液作接收相，有机溶剂为三烷基胺，其中柠檬酸的初始浓度为0.561M，制备乳状液用的水相为0.782M的柠檬酸钠水溶液，制备乳状液时油水配比为1∶3(v/v)，乳状液进口流量为3.08mL/min，接收相进口流量为3.39mL/min，电流强度0.504A，电压18V，连续运行达到稳态后，阳极室出口为0.775M的柠檬酸水溶液，流量为3.58mL/min。电流效率77.0％。
实施例2
电渗析装置两相腔室尺寸均为120mm×50mm×5mm，膜面积60cm2，用0.737M的富马酸水溶液作接收相，有机溶剂为三烷基氧磷，其中富马酸的初始浓度为0.561M，制备乳状液用的水相为0.782M的富马酸钠水溶液，制备乳状液时油水配比为1∶1(v/v)，乳状液进口流量为3.08mL/min，接收相进口流量为3.48mL/min，电流强度0.498A，电压19.3V，连续运行达到稳态后，阳极室出口为0.774M的富马酸水溶液，流量为3.55mL/min。电流效率为59.0％。
实施例3
电渗析装置两相腔室尺寸均为120mm×50mm×5mm，膜面积60cm2，用3.537M的草酸水溶液作接收相，有机溶剂为磷酸三丁酯，其中草酸的初始浓度为0.561M，制备乳状液用的水相为3.582M的草酸钠水溶液，制备乳状液时油水配比为1∶1(v/v)，乳状液进口流量为3.08mL/min，接收相进口流量为3.50mL/min，电流强度1.10A，电压23.6V，连续运行达到稳态后，阳极室出口为0.824M的草酸水溶液，流量为3.76mL/min。电流效率76.2％。
实施例4
电渗析装置两相腔室尺寸均为120mm×50mm×5mm，膜面积60cm2，用4.537M的丙酸水溶液作接收相，有机溶剂为异戊醇，其中丙酸的初始浓度为0.660M，制备乳状液用的水相为4.565M的丙酸钠水溶液，制备乳状液时油水配比为1∶1(v/v)，乳状液进口流量为3.08mL/min，接收相进口流量为3.40mL/min，电流强度1.10A，电压22.8V，连续运行达到稳态后，阳极室出口为0.838M的丙酸水溶液，流量为3.65mL/min。电流效率80.4％。
实施例5
电渗析装置两相腔室尺寸均为120mm×50mm×5mm，膜面积60cm2，用0.712M的乳酸水溶液作接收相，有机溶剂为甲基异丁基酮。其中乳酸的初始浓度为0.520M，制备乳状液用的水相为0.780M的乳酸钠水溶液，制备乳状液时油水配比为3∶1(v/v)，乳状液进口流量为3.08mL/min，接收相进口流量为3.38mL/min，电流强度1.10A，电压23.1V，连续运行达到稳态后，阳极室出口为0.825M的乳酸水溶液，流量为3.55mL/min。电流效率76.0％。

Claims (4)

1.一种从有机溶剂中回收有机酸的方法，其特征在于：所述从有机溶剂中回收有机酸的方法是在常温常压下，将负载有机酸的有机溶剂与含该有机酸盐的水溶液混合制成乳状液，然后与作为接收相的含该有机酸的水溶液分别进入电渗析设备的阴极室和阳极室，通过电迁移和电极反应实现对有机溶剂中有机酸的同步提取浓缩；该方法包括如下步骤：
(1)采用机械搅拌、超声波或微尺度分散方法将负载有有机酸的有机溶剂与含有机酸盐的水溶液混合，使之形成乳状液；乳状液的存在时间至少要与电渗析装置操作的停留时间相当，混合体积比选择在1∶3～20∶1的范围内；
(2)使用泵或其它液体输送装置将得到的乳状液和作为接收相的含有机酸的水溶液分别输送到电渗析设备的阴极室和阳极室，通电进行电渗析操作，其接收相中有机酸浓度在0～15M之间；
(3)阴极室流出液在澄清设备中分相，有机溶剂得到再生或部分再生；
(4)阳极室流出液作为产液进行精制或浓缩。
2.根据权利要求1所述从有机溶剂中回收有机酸的方法，其特征在于：所述的有机溶剂是对有机酸具有选择性萃取能力的有机溶剂：三烷基胺、C12～C23伯胺、三烷基氧磷、三烷基膦酸酯、三烷基磷酸酯、甲基异丁基酮、乙酸烷基酯、异戊醇或正丁醇。
3.根据权利要求1所述从有机溶剂中回收有机酸的方法，其特征在于：所述的有机酸是指能够在水中解离成为氢离子和酸根离子的有机化合物：柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、马来酸、富马酸、卤代乙酸、乙醇酸、乙醛酸、草酸、丙酸、丁酸或戊酸。
4.根据权利要求1所述从有机溶剂中回收有机酸的方法，其特征在于：所述的电渗析设备中使用阴离子交换膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011002895A2 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Novozymes North America, Inc. Process for separating and recovering c4 dicarboxylic acids
CN109852987B (zh) * 2018-12-24 2021-02-02 万华化学集团股份有限公司 一种耦合反渗透技术制备乙醛酸钠的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1156759A (zh) * 1995-12-05 1997-08-13 金属股份有限公司 制备有机酸的方法
EP1004348A2 (de) * 1998-10-29 2000-05-31 Degussa-Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Abtrennung organischer Säuren aus wässrigen Lösungen
CN1477107A (zh) * 2003-07-03 2004-02-25 华东理工大学 电渗析法分离生物质水解液中糖和酸

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1156759A (zh) * 1995-12-05 1997-08-13 金属股份有限公司 制备有机酸的方法
EP1004348A2 (de) * 1998-10-29 2000-05-31 Degussa-Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Abtrennung organischer Säuren aus wässrigen Lösungen
CN1477107A (zh) * 2003-07-03 2004-02-25 华东理工大学 电渗析法分离生物质水解液中糖和酸

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