一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法技术

本发明专利技术涉及精细化工的废物资源回收利用领域，具体公开了一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法。本回收制备方法包含以下步骤：S1、生产废水经负压分馏回收得到醋酸，醋酸与纯碱反应得到三水醋酸钠产品；S2、对分馏回收醋酸后的废水加入氢氧化钾，废水中的磷酸被中和，废水中的柏木油被脱水炭化成炭化油渣；S3、过滤分离得到炭化油渣；S4、对过滤分离炭化油渣后的溶液，经浓缩

【技术实现步骤摘要】
一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法


[0001]本专利技术属于精细化工的废物资源回收利用领域，具体涉及一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法。

技术介绍

[0002]甲基柏木酮属于天然香料的一种，主要用作香料香精化妆品的原材料，现有的主要制备方法是采用化学合成法生产，即以柏木树经提取所得到的柏木油为主要原料，加入醋酸酐和五氧化二磷，经过加热催化、反应合成、产物分馏得到甲基柏木酮粗品，粗品再经精馏而得到甲基柏木酮精品。在生产甲基柏木酮的过程中，由于水洗工序产生大量酸性废水，该酸性废水的外观为具有浓烈酸味的黑色液体，其中含有的主要物质有大量磷酸、大量醋酸及少量浮油，浮油的主要成分为柏木油。如果将该废水不经回收直接排入污水处理系统，不仅造成废水中磷酸与醋酸资源的大量浪费，而且还会因该酸性废水中含有大量有机物，COD指标达到上百万，降解处理很困难，从而造成污水处理系统的超负荷运行，并难予达到排放标准。如果让具有资质有能力的环保处理中介公司帮企业处理，费用又非常高，生产企业经济压力也大。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有甲基柏木酮生产过程所产生的废水中资源物质回收技术的缺陷与不足，提供一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法。即将废水中所含有的磷酸成分回收用于制备磷酸二氢钾，将废水中所含有的醋酸成分回收用于制备三水醋酸钠，实现了变废为宝、废物资源的充分利用，有效保护了生态环境。
[0004]本专利技术采用如下技术方案，来实现专利技术目的。
[0005]一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法，包含以下步骤：
[0006]S1、负压分馏：生产废水经负压分馏回收得到醋酸，醋酸与纯碱反应得到三水醋酸钠产品，分馏回收醋酸后的废水进入S2步骤；
[0007]S2、加入氢氧化钾处理：对步骤S1分馏回收醋酸后的废水，加入氢氧化钾，废水中的磷酸被中和处理，同时由于加入氢氧化钾进行中和处理时，会放出大量热量而产生高温，该高温使柏木油被脱水炭化生成炭化油渣固体物质而浮于废水上层。
[0008]S3、滤除炭化油渣：对步骤S2加入氢氧化钾进行中和反应处理后的废水进行过滤分离，除去炭化油渣，滤除炭化油渣后的溶液进入S4步骤；
[0009]S4、浓缩结晶：对步骤S3滤除炭化油渣后的溶液，经浓缩-冷却-结晶-抽滤-烘干步骤，得到磷酸二氢钾固体；磷酸二氢钾结晶抽滤后的母液在下一批废水回收S1步骤时进行循环套用。
[0010]进一步地，步骤S1所述的负压分馏为：分馏压力控制在-0.07MPa至-0.09MPa,分馏温度控制为60-100℃。
[0011]进一步地，步骤S1所述的醋酸与纯碱反应为：加热至50-70℃，调节pH至6.8-7.5，将反应后溶液经浓缩得到25-27波美度的饱和溶液，过滤除去杂质并冷却至30℃以下使三水醋酸钠结晶析出，再经抽滤与甩干，得到三水醋酸钠产品。
[0012]进一步地，步骤S1所述的三水醋酸钠，用于污水处理、医药化工、印染助剂。
[0013]进一步地，步骤S2所述的氢氧化钾为固体或质量百分比达45％以上的氢氧化钾浓溶液。之所以采用氢氧化钾固体或浓溶液，而不用氢氧化钾的稀溶液，主要原因有二：一是使中和反应能够剧烈放热升温，有助于废水中的柏木油被脱水炭化生成炭化油渣而容易被滤除；二是尽量减少溶剂(水)的额外加入，有助于中和所生成的磷酸二氢钾溶液经浓缩形成饱和溶液，可显著节省用于加热浓缩时的能源。另外，之所以采用氢氧化钾固体或浓溶液，而不用氢氧化钠、纯碱、氨水等物质来中和处理，其主要原因是废水中的磷酸与氢氧化钠固体或浓溶液，或与纯碱的固体或浓溶液，或与氨水等进行中和反应，不会剧烈放热升温，也就难予使废水中所含的柏木油被脱水炭化生成炭化油渣，也就无法通过后续的简单滤除操作而除去废水中的柏木油。另外，之所以用氢氧化钾而不用其他碱液来进行中和处理，是因为用氢氧化钾进行中和处理所得到的磷酸二氢钾经济价值高，磷酸二氢钾既是一种宝贵的的化学肥料，又是一种常用的工业原料。
[0014]进一步地，步骤S2所述的中和处理，在安装有底部通气管的常压敞口容器中进行，不需另行加热，控制所加入的氢氧化钾至pH 4.3-4.8止；其中控制所加入的氢氧化钾至pH 4.5-4.6为最优选pH值，在此优选pH 4.5-4.6范围内，废水中的磷酸与所加入的氢氧化钾正好完全反应，可使废水中的磷酸回收率最高，且加入的氢氧化钾也不会因超量而浪费。通过底部通气管通入高压空气，可使液体翻滚均匀促进反应，既可使废水中的磷酸与加入的氢氧化钾快速中和，又可使废水中的柏木油加速脱水炭化成为炭化油渣而漂浮在液体表面，有利于炭化油渣的滤除。采用大容量的常压敞口容器进行中和处理，省去了压力容器的监管与资金投入，安全更有保证；另外常压敞口容器方便采用大容量大体积，减少了中和处理批次，有利于稳定产品质量，也有利于提高生产效率。采用大容量的常压敞口容器进行中和处理相比于采用小体积的可加压加热的密闭反应釜进行中和处理，其产品质量与生产效率可提高5倍以上。
[0015]更进一步地，所述底部通气管为一组孔口朝下的多孔环状管，所述的多孔环状管水平安装于常压敞口容器内距底部10-50cm处，所述的多孔环状管与空压机进行管道连接，所述多孔环状管的孔径为2-20mm。通过该多孔环状管，使得高压空气先向下喷向常压敞口容器底部，经底部抵挡再折返吹向液体上部，从而带动液体的曝气与搅动，并产生了更好的有益效果：一是通过该多孔环状管可使通气更均衡，使得容器内处于剧烈放热的强酸强碱中和反应中的液体不易溅出至敞口容器外，从而使得操作人员更安全；二是更有利于废水中的柏木油加速脱水炭化成为炭化油渣而漂浮在液体表面，使柏木油去除更完全；三是可使液体翻滚更均匀，使氢氧化钾中和更快速、更完全，既有利于提高后续产品磷酸二氢钾的回收收率，也有利于提高后续产品磷酸二氢钾的纯度。多孔环状管之所以要求孔口朝下而不是孔口朝上，这是因为孔口朝上时，高压空气向上直射走短路，不仅通气不均匀，而且容易将容器内处于剧烈放热反应的强酸强碱高温液体溅出至敞口容器外，无法保证操作人员
的人身安全。
[0016]进一步地，步骤S3所述的炭化油渣，用于砖厂、锅炉等的燃料。
[0017]进一步地，步骤S4所述的浓缩为减压浓缩，控制浓缩液密度1.65-1.75克/毫升。如果高于1.75克/毫升，磷酸二氢钾溶液为严重过饱和，使磷酸二氢钾在冷却结晶过程中会产生杂质包晶现象，从而严重降低磷酸二氢钾的产品纯度；如果低于1.65克/毫升，磷酸二氢钾溶液还远未达到饱和状态，磷酸二氢钾因冷却结晶不完全，从而会严重降低磷酸二氢钾的结晶收率。
[0018]更进一步地，浓缩液密度优选为1.69-1.71克/毫升，在此优选密度下，磷酸二氢钾溶液正好处于饱和状态，有利于提高磷酸二氢钾的结晶收率，同时有利于提高磷酸二氢钾的产品纯度。
[0019]进一步地，步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、负压分馏：生产废水经负压分馏回收得到醋酸，醋酸与纯碱反应得到三水醋酸钠产品，分馏回收醋酸后的废水进入S2步骤；S2、加入氢氧化钾处理：对步骤S1分馏回收醋酸后的废水，加入氢氧化钾，废水中的磷酸被中和处理，废水中的柏木油被脱水炭化成炭化油渣；S3、滤除炭化油渣：对步骤S2加入氢氧化钾进行中和反应处理后的废水进行过滤分离，除去炭化油渣，滤除炭化油渣后的溶液进入S4步骤；S4、浓缩结晶：对步骤S3滤除炭化油渣后的溶液，经浓缩-冷却-结晶-抽滤-烘干步骤，得到磷酸二氢钾固体；磷酸二氢钾结晶抽滤后的母液在下一批废水回收S1步骤时进行循环套用。2.根据权利要求1所述一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法，其特征在于，步骤S1所述的负压分馏为：分馏压力控制在-0.07MPa至-0.09MPa,分馏温度控制为60-100℃。3.根据权利要求1所述一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法，其特征在于，步骤S1所述的醋酸与纯碱反应为：加热至50-70℃，调节pH至6.8-7.5，将反应后溶液经浓缩得到25-27波美度的饱和溶液，过滤除去杂质并冷却至30℃以下使三水醋酸钠结晶析出，再经抽滤与甩干，得到三水醋酸钠产品。4.根据权利要求1所述一种从甲基柏木酮的生产废水中回收制备磷酸二氢钾与三水醋酸钠的方法，其特征在于：步骤S2所述的氢氧化钾为固体或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜如，张少淳，彭红英，
申请(专利权)人：江西双佳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：