CN101538240B - 碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，属于工业废弃物回收技术领域。其包括以下工艺步骤：对固体废弃物中吡啶盐含量进行测定，在固体废弃物中加入氢氧化钠溶液，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-3∶1，进行反应，再进行充分蒸馏；根据馏出液的含水量，在上述馏出液中加入固体氢氧化钠，充分脱水后分层，然后将下层浓液碱打入储备槽中，用于对下批固体废弃物的处理，上层吡啶液直接注入精馏塔进行精馏；收集115℃以前的馏分随下批反应蒸馏液一起再次脱水，收集115℃后馏分，即得工业吡啶产品。本发明设计合理，工艺简单，可操作性强，工作环境毒害性小，吡啶回收率高，成本低，回收的吡啶含量在99％以上，达到了工业应用标准。
Description
技术领域
本发明属于工业废弃物回收技术领域，具体涉及一种从生产碳酸酯的过程中产生的含吡啶或吡啶盐类固体废弃物中回收吡啶的方法。
背景技术
吡啶是重要的化学工业原料，由于其特殊的化学性质，它易与水混溶，与酸性物质形成盐等，它在医药、农药、香料、橡胶、燃料、日化、食品、饮料、表面活性剂等多个领域的应用十分广泛，随着我国国民经济的快速发展，对吡啶的需求量也日益增加。
在生产碳酸酯的工艺中，要用到吡啶作为原料，因此在生产操作上要产生一定量的含吡啶或吡啶盐类的固体废弃物。这些固体废弃物若不处理或者处理不当，可造成严重的环境污染，因此必须加以治理；另外，如果不回收就会造成原料的浪费，使生产成本大幅提高。因此，我们迫切需要一种简单经济的吡啶回收技术。
对吡啶的回收，传统工艺采取苯脱水法实现，由于苯易挥发，高毒性，易燃易爆等特点，很容易造成环境污染和操作危险。并且苯的冰点较高，回收工艺受季节影响大，收率低，回收成本较高。中国专利CN1268612C给出了一种采用碱，钠盐，硫酸盐等做分离剂，盐析回收吡啶及其同系物的技术，但盐析后大量的盐类需要处理，吡啶液中含有一定量水和盐类，给精馏带来困难。另外中国专利CN1370770A介绍了一种从吡啶水溶液中经多次蒸馏和干燥，最终获得含水量在10％以下的溶液进行精馏得吡啶的回收技术。此方法要经过多次蒸馏和干燥，造成能耗高，操作量大等不利因素，回收成本相对较高。综观以上技术，都存在一定的不足，给生产造成不便。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明通过含吡啶或吡啶盐的固体废弃物与液碱直接反应，经蒸馏后，再用固体氢氧化钠脱水，最后精馏，设计提供一种简单经济的吡啶回收的技术方案。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)对固体废弃物中吡啶盐含量进行测定，然后在固体废弃物中加入重量浓度为30％-50％的氢氧化钠溶液，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-3∶1，反应温度为20℃-100℃，反应结束后，再进行充分蒸馏；
(2)根据馏出液的含水量，在上述馏出液中加入固体氢氧化钠，充分脱水后分层，然后将下层浓液碱打入储备槽中，用于对下批固体废弃物的处理，上层吡啶液直接注入精馏塔进行精馏；
(3)收集115℃以前的馏分随下批反应蒸馏液一起再次脱水，收集115℃后馏分，即得工业吡啶产品。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(1)中氢氧化钠重量浓度为35％-45％，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-2.5∶1，反应温度为50℃～80℃，蒸馏温度为114℃-120℃。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(1)中氢氧化钠重量浓度为35％-40％，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-2∶1，反应温度为60℃-80℃，蒸馏温度为115℃-119℃。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(1)中吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1.5∶1-2∶1，反应温度为70℃-80℃，蒸馏温度为115℃-118℃。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(2)中根据馏出液中水分的含量来控制固体氢氧化钠的加入量，使得分层后的浓液碱重量浓度为30-50％。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(2)中加入固体氢氧化钠分层后，下层浓液碱重量浓度为35-45％。
所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(2)中加入固体氢氧化钠分层后，下层浓液碱重量浓度为35-40％。
本发明设计合理，工艺简单，可操作性强，工作环境毒害性小，吡啶回收率高，回收的吡啶含量在99％以上，达到了工业应用标准；本发明使得碳酸酯生产成本由原来的每公斤120元，降低到了70元，回收每公斤吡啶成本约10元，比现有技术成本节约20元，生产每公斤碳酸酯节省成本约80元；而且固体废物处理以及后续吡啶回收过程中基本无三废排放，对周边河流等基本无污染，节约了环境污染治理费用。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步说明本发明。
固体废弃物中的吡啶盐以盐酸盐形式存在，含量用HPLC检测。吡啶回收率以产出合格吡啶量与投入固体中吡啶量之比进行计算。(由吡啶盐含量折算出吡啶的含量，吡啶的分子量为79.1，吡啶盐酸盐的分子量为115)
实施例1
在500ml反应釜中投入检测过含量的固体废物350g(吡啶盐含量约71.6％)，投入重量浓度为50％氢氧化钠溶液280g，升温到80℃，反应结束后游离出吡啶，在115℃下蒸馏出含水吡啶溶液，蒸馏直至反应釜回流管中基本无液体回流，然后依据馏出液中水量计算，加入60g固体氢氧化钠，充分脱水后分层。将下层液碱打入储备槽中用于下批固体处理，下层液碱的浓度为40％。上层吡啶液打入精馏塔精馏。
收集完115℃以前的馏分随下批反应蒸馏液一起再次脱水，收集115℃后馏分，获得合格吡啶170g，收率98.5％。
实施例2
在500L反应釜中投入检测过含量的固体废物320Kg(吡啶盐含量约74.5％)，投入浓度为40％氢氧化钠溶液320Kg，升温到50℃，充分游离出吡啶后，在120℃下蒸馏出含水吡啶溶液，直至反应釜回流管中基本无液体回流，依据馏出液中水量计算，加入60Kg固体氢氧化钠，充分脱水后分层。下层液碱打入储备槽用于下批固体处理，下层液碱的浓度为40％，上层吡啶液入精馏塔精馏。
收集115℃以前的馏分随下批反应液一起再次脱水，收集115℃后水分合格馏分获得合格工业吡啶。获得工业吡啶160Kg，收率97.5％。
实施例3
在500L反应釜中投入检测过含量的固体废物340Kg，固体废弃物中吡啶盐的含量为80％，投入浓度为40％氢氧化钠溶液270Kg，升温到60℃，充分游离出吡啶后，在118℃下蒸馏出含水吡啶溶液，蒸馏直至反应釜回流管中基本无液体回流，依据馏出液中水量计算，加入70Kg固体氢氧化钠，充分脱水后分层。下层液碱打入储备槽用于下批固体处理，下层液碱的浓度为45％。上层吡啶液入精馏塔精馏。
收集115℃以前的馏分随下批反应液一起再次脱水，收集115℃后水分合格馏分获得合格工业吡啶。获得工业吡啶182Kg，收率97.5％。
实施例4
在500L反应釜中投入检测过含量的固体废物300Kg，固体废弃物中吡啶盐的含量为75％，投入浓度为50％氢氧化钠溶液225Kg，升温到60℃，充分游离出吡啶后，在116℃下蒸馏出含水吡啶溶液，蒸馏直至反应釜回流管中基本无液体回流，依据馏出液水量计算，加入65Kg固体氢氧化钠，充分脱水后分层。下层液碱打入储备槽用于下批固体处理。上层吡啶液入精馏塔精馏。
收集115℃以前的馏分随下批反应液一起再次脱水，收集115℃后水分合格馏分获得合格工业吡啶。获得工业吡啶152Kg，收率98.0％。
实施例5
在2000L反应釜中投入固体废物900Kg，检测其吡啶盐含量74％，投入浓度为40％氢氧化钠溶液800Kg，升温到70℃，充分游离出吡啶后，在120℃下蒸馏出含水吡啶溶液，蒸馏直至反应釜回流管中基本无液体回流，依据馏出液中水量计算，加入350Kg固体氢氧化钠，充分脱水后分层。下层液碱打入储备槽用于下批固体处理。上层吡啶液入精馏塔精馏。
收集115℃以前的馏分随下批反应液一起再次脱水，收集115℃后水分合格馏分获得合格工业吡啶。获得工业吡啶450Kg，收率98.2％。
Claims (5)
1.碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)对固体废弃物中吡啶盐含量进行测定，然后在固体废弃物中加入重量浓度为35％-45％的氢氧化钠溶液，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-2.5∶1，反应温度为50℃～80℃，反应结束后，再进行充分蒸馏，蒸馏温度为114℃-120℃；
(2)在上述馏出液中加入固体氢氧化钠，充分脱水后分层，然后将下层浓液碱打入储备槽中，用于对下批固体废弃物的处理，上层吡啶液直接注入精馏塔进行精馏，根据馏出液中水分的含量来控制固体氢氧化钠的加入量，使得分层后的浓液碱重量浓度为30-50％；
(3)收集115℃以前的馏分随下批反应蒸馏液一起再次脱水，收集115℃后馏分，即得工业吡啶产品。
2.如权利要求1所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(1)中氢氧化钠重量浓度为35％-40％，吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1∶1-2∶1，反应温度为60℃-80℃，蒸馏温度为115℃-119℃。
3.如权利要求1所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(1)中吡啶盐与氢氧化钠的重量比为1.5∶1-2∶1，反应温度为70℃-80℃，蒸馏温度为115℃-118℃。
4.如权利要求1所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(2)中加入固体氢氧化钠分层后，下层浓液碱重量浓度为35-45％。
5.如权利要求1所述的碳酸酯生产中固体废弃物的回收利用方法，其特征在于步骤(2)中加入固体氢氧化钠分层后，下层浓液碱重量浓度为35-40％。
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