一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，包括以下步骤：对2‑硝基‑4‑甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件为0.2‑0.5A/cm

A method for the treatment of waste sulfuric acid in the production of nissoketone

【技术实现步骤摘要】
一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法。
技术介绍
硝磺草酮一般由中间体2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯进行缩合重排反应制备，在2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸酰氯化制备2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯的方法中需要用到大量浓硫酸进行硝化，因此会产生大量含2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸的废硫酸，这种废硫酸的浓度为40％左右，2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯的含量为0.5～1％，腐蚀性强，直接排放会造成环境的严重污染。目前，现有技术通常用萃取的方式除去废硫酸中的有机质，该方法需要大量的有机溶剂，成本高，萃取后的有机溶剂难以处理；另一种处理方法是以废硫酸为催化剂，以双氧水为氧化剂，自催化氧化废硫酸中的有机物，该方法需要将硫酸加热至100-180℃，能耗高，且对容器耐腐蚀性要求较高，大大增加了处理成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，使处理后的废硫酸能够达到重复利用的目的，该方法条件温和、速度快、成本低，不但节省了原料成本，且减少了环境污染。本专利技术提供的技术方案具体如下：一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，包括以下步骤：(1)对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件为0.2-0.5A/cm3，氧化时间为20-40min；(2)然后利用孔径≤100nm的陶瓷过滤器进行粗过滤，除去废硫酸中的小分子悬浮物；(3)向废硫酸中加入白糖，硫酸和白糖反应生成泡沫，泡沫将硫酸中的微小杂质裹带至液面，过滤除去泡沫；(4)将废硫酸浓缩至所需浓度。在上述技术方案的基础上，白糖的添加量为每升废硫酸添加5-10g白糖。在上述技术方案的基础上，三维电解氧化的条件为：电流0.2-0.5A/cm3，电解时间20-40min。在上述技术方案的基础上，陶瓷过滤器的孔径不大于50nm。在上述技术方案的基础上，步骤(4)将废硫酸在140℃以上温度下蒸馏浓缩至所需浓度。在上述技术方案的基础上，步骤(4)将废硫酸于114-116℃进行降膜浓缩，得到浓度为70wt％的硫酸，然后加入浓度为98wt％的浓硫酸将其调节至85wt％，再于5-7℃冷冻析晶，得到85wt％精制硫酸晶体。在上述技术方案的基础上，三维电解氧化采用铜阴极和钛阳极。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术提供的废硫酸处理方法条件温和、速度快、成本低，处理后的硫酸能够回用至生成系统，不但节省了原料成本，且避免了废水排放造成的环境污染。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例1：硝磺草酮的生产工艺：(1)在硝化反应釜加入98％浓硫酸500重量份、对甲砜基甲苯350重量份及氧化含水母液1100重量份后，5小时内均匀滴加180重量份的98％硝酸进行硝化反应，滴加完毕后保温70min，得到硝化液；将硝化液导入氧化反应釜后再加入5重量份催化剂V2O5，升温至142℃后，在19小时内均匀滴加68％硝酸890重量份，同时控制反应温度为146℃；再在14.5小时内均匀滴加350重量份的50％硝酸，同时控制反应温度为144℃；滴加结束后保温1小时。将反应液降温至50℃，然后压滤得到氧化产物和氧化含水母液，用水1100重量份循环漂洗氧化产物；向氧化产物中加入NaOH溶液调pH值至9.0，以溶解氧化产物，在加入过程中控制温度为60℃；然后趁热放料离心，滴加盐酸调pH值至2，在温度60℃下保持30min，降温至35℃后离心、漂洗，即得精制的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；将其在55℃下干燥得到2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸；酰氯化：在酰氯化反应釜中加入氯化亚砜，再投入2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸、DMF以进行升温回流反应，反应11～12小时后蒸馏分离出氯化亚砜，得到2-硝基-4-甲磺酰基-苯甲酰氯。(2)缩合重排：将得到的2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酰氯用二氯甲烷溶解好以后，降温至15℃，投入165重量份的1,3-环己二酮，在80min内均匀滴加175重量份三乙胺进行酯化缩合；再加入15重量份丙酮氰醇，滴加160重量份三乙胺进行重排反应，再加盐酸调至pH为1.0左右，分液水洗，加水蒸馏以回收二氯甲烷，然后放料、抽滤得粗品磺草酮；趁热将抽滤出的粗品磺草酮投入精制反应釜中，在55℃下搅拌40min，放料后抽滤，母液进甲醇蒸馏釜蒸馏精制以回收甲醇，将固体产物经干燥、气流粉碎后得硝磺草酮成品。硝磺草酮的生产过程中有大量废硫酸产生，测得废硫酸中H2SO4的浓度为40wt％-50wt％。实施例2利用铜阴极和钛阳极对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件控制为0.2A/cm3，氧化进行30min，废硫酸中出现大量碳化物，利用孔径为100nm的陶瓷过滤器粗过滤除去小分子悬浮物；按每升废硫酸中加入5g白糖，硫酸和白糖反应生成泡沫，泡沫将废硫酸中的微小杂质裹带至液面，过滤除去泡沫；将过滤后的硫酸于145℃蒸发浓缩至H2SO4的浓度为70wt％。实施例3利用铜阴极和钛阳极对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件控制为0.5A/cm3，氧化进行30min，废硫酸中出现大量碳化物，利用孔径为100nm的陶瓷过滤器粗过滤除去小分子悬浮物；按每升废硫酸中加入7g白糖，硫酸和白糖反应生成泡沫，泡沫将废硫酸中的微小杂质裹带至液面，过滤除去泡沫；将过滤后的硫酸于145℃蒸发浓缩至H2SO4的浓度为85wt％。实施例4利用铜阴极和钛阳极对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件控制为0.3A/cm3，氧化进行30min，废硫酸中出现大量碳化物，利用孔径为100nm的陶瓷过滤器粗过滤除去小分子悬浮物；按每升废硫酸中加入5g白糖，硫酸和白糖反应生成泡沫，泡沫将废硫酸中的微小杂质裹带至液面，过滤除去泡沫；然后于114-116℃进行降膜浓缩，得到浓度为70wt％的硫酸，然后加入浓度为98wt％的浓硫酸将其调节至85wt％，再于5-7℃冷冻析晶，得到85wt％精制硫酸晶体。上述对实施例的描述是为了便于本领域普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域的技术人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本专利技术披露的内容，在不脱离本专利技术范围和精神的情况下做出的改进和修改都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件为0.2-0.5A/cm

【技术特征摘要】
1.一种处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对2-硝基-4-甲磺酰基苯甲酸合成工艺中产生的废硫酸进行三维电解氧化，氧化条件为0.2-0.5A/cm3，氧化时间为20-40min；
(2)然后利用孔径≤100nm的陶瓷过滤器进行粗过滤，除去废硫酸中的小分子悬浮物；
(3)向废硫酸中加入白糖，硫酸和白糖反应生成泡沫，泡沫将硫酸中的微小杂质裹带至液面，过滤除去泡沫；
(4)将废硫酸浓缩至所需浓度。


2.根据权利要求1所述的处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，其特征在于：白糖的添加量为每升废硫酸添加5-10g白糖。


3.根据权利要求1所述的处理硝磺草酮生产中废硫酸的方法，其特征在于：三维电解氧化的条件为：电流0.2-0.5A/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓臣，李萍，张强，牛巍，邓友清，
申请(专利权)人：湖北广富林生物制剂有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42