專利名稱：從氨綸廢原液中回收dmac的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從氨綸廢原液中回收N，N- 二甲基乙酰胺(DMAC)的方法。
背景技術(shù)：
N, N- 二甲基乙酰胺(DMAC)是一種強極性非質(zhì)子化溶劑，與N，N_ 二甲基甲酰胺 (DMF)相比，DMAC的毒性和揮發(fā)性較低，穩(wěn)定性較高，不易變色，廣泛應(yīng)用于石油加工和有 機合成工業(yè)中。DMAC對多種樹脂尤其是聚氨基甲酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂等有良好的溶解 性能，可用作耐熱纖維、塑料薄膜、涂料、制藥、催化劑等的溶劑。目前，在氨綸生產(chǎn)工藝中，大部分都是使用DMAC作為聚合溶劑。在聚氨酯纖維生 產(chǎn)過程中，由于聚合原液粘度檢測取樣和放流、原液過濾器清洗、紡絲組件投位前的放流以 及聚合過程異常產(chǎn)生的聚合原液等造成大量的氨綸廢原液。氨綸廢原液中含有63 75% 的DMAC。這種廢原液，氨綸生產(chǎn)廠家通常是以廢液賣給一些具有處理氨綸廢原液的小型企 業(yè)，由他們從中進一步提純凈化出品質(zhì)較低的DMAC，用于皮革生產(chǎn)，或者廢棄處理。目前，工業(yè)實踐中對于氨綸廢原液一般直接通過精餾方法將DMAC-水分離開來， 簡稱水法。其缺點是工藝過程能耗高，同時，不適用于含DMAC量低的氨綸廢原液。萃取-精餾組合技術(shù)是一種新的DMAC廢水處理技術(shù)，是在分子溶劑中進行的，其 工藝過程是首先采用有機萃取劑將廢水中的DMAC萃取到有機溶劑中，再通過精餾實現(xiàn)將 DMAC與萃取劑的分離。萃取-精餾組合技術(shù)經(jīng)濟型明顯優(yōu)于水法，可以處理低濃度的DMAC 廢水。但該方法存在以下不足一方面存在萃取劑損耗，造成二次污染；另一方面整個分離 工序由常壓的濃縮塔和減壓的鈍化塔組成，工序復(fù)雜，耗能巨大，回收費用高，而且減壓操 作增加了溶劑的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種DMAC的回收率高、回收過程能耗低、 不會造成二次污染的從氨綸廢原液中回收DMAC的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種從氨綸廢原液中回收DMAC的方法，其特征在于 所述方法包括以下工藝過程步驟一、氨綸廢原液水處理分離將收集的氨綸廢原液分成切1 10cm見方的小塊，浸泡在去離子水中，氨綸廢原 液與去離子水的投料質(zhì)量比為1 0. 5 10，浸泡20 120小時，通過過濾和壓濾機分離 得到固、液兩相，固相重新投入浸泡池浸泡，重復(fù)操作多次，浸泡時間和質(zhì)量比不變；步驟二、萃取將步驟一分離得到的液相與離子液體按質(zhì)量比1 0.5 3、以逆流方式進入萃取 設(shè)備中，在常溫常壓下進行混合萃取，萃取的級數(shù)為5 15級，使混合溶液中的DMAC富集 到離子液體相中，形成由萃取劑和DMAC組成的萃取相以及由去離子水和無機物組成的萃 余相，
步驟三、精餾將步驟二萃取得到的萃取相進入精餾設(shè)備，通過減壓蒸餾的方法分離出離子液體 相中的DMAC，離子液體循環(huán)回用，步驟二所述的離子液體是由一種陽離子和一種陰離子構(gòu)成的離子化合物，其制備 方法如下按摩爾比1 1將甲基咪唑和3-氯丙基醚均勻混合，氮氣保護下在85_95°C的水 浴中回流20-30小時，接著用硅酮或乙醚洗滌除去未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去硅酮或 乙醚。然后再加入與甲基咪唑或3-氯丙基醚等摩爾的六氟磷酸鉀(KPF6)，加熱至85-95°C 保持15小時，冷卻，加去離子水洗滌并干燥，最后在85°C蒸發(fā)10小時去除雜質(zhì)，得到離子液 體。反應(yīng)式如下(1) C4H6N2+C4H90C1 — CH3 (C3H2N2) +CH2CH2CH20CH3Cr(2) CH3 (C3H2N2) +CH2CH2CH2OCH3Cr+KPF6 —CH3 (C3H3N2) +CH2CH2CH20CH3PF6>KC1本發(fā)明離子液體的選擇滿足以下性質(zhì)1)離子液體與DMAC完全混溶，當離子液體與DMAC混溶時，DMAC可以完全進入離 子液體相，迅速分層，平衡時間短，無乳化現(xiàn)象。2)離子液體有顯著的疏水性。疏水性使得離子液體在水中的溶解性極小，從而減 少萃取過程中離子液體的夾帶流失，同時傳質(zhì)速度快，不易于乳化夾帶和由此帶來的二次 污染。3)離子液體具有超溶解特性、無揮發(fā)性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以通過減壓蒸餾將 DMAC與之分離。本發(fā)明的有益效果是該方法一方面采用水分離和壓濾分離技術(shù)，提高將氨綸廢原液中的DMAC的提取 率；另一方面利用離子液體作為萃取劑，通過液-液萃取的方法將DMAC萃取回收，杜絕萃取 劑的損失和造成二次污染。整個過程具有工序簡單、能耗低、回收率高和無污染等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的氨綸廢原液水處理分離工藝流程圖。圖2為本發(fā)明的氨綸廢原液中DMAC回收工藝流程圖。
具體實施例方式參見圖1和圖2，圖1為本發(fā)明的氨綸廢原液水處理分離工藝流程圖。圖2為本 發(fā)明的氨綸廢原液中DMAC回收工藝流程圖。由圖1和圖2可以看出，從氨綸廢原液中回收 DMAC的方法，包括以下工藝過程一、先制備離子液體按摩爾比1 1將甲基咪唑和3-氯丙基醚均勻混合，氮氣保護下在85_95°C的水 浴中回流20-30小時，接著用硅酮或乙醚洗滌除去未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去硅酮或 乙醚。然后再加入與甲基咪唑或3-氯丙基醚等摩爾的六氟磷酸鉀(KPF6)，加熱至85-95°C保持15小時，冷卻，加去離子水洗滌并干燥，最后在85°C蒸發(fā)10小時去除雜質(zhì)，得到離子液 體。二、從氨綸廢原液中回收DMAC步驟一、氨綸廢原液水處理分離如圖1所示，將收集的lOOKg氨綸廢原液(質(zhì)量百分比67. 3% )分成切1 10cm 見方的小塊浸泡在含有去離子水的浸泡池中，浸泡池中氨綸廢原液與去離子水的質(zhì)量比為 1 1，浸泡24小時后通過濾器過濾，收集濾液(裝入濾液罐備萃取用)和濾渣，濾渣重新 投入浸泡池浸泡，重復(fù)操作兩次，浸泡時間和質(zhì)量比不變，最后將濾渣經(jīng)壓濾機壓濾，收集 濾液入濾液罐。檢測濾液罐中DMAC溶液的質(zhì)量百分比為20. 84%。氨綸廢原液經(jīng)多次去離 子水浸泡后，氨綸廢原液中DMAC的萃取率達到98. 92%。步驟二、萃取如圖2所示，將步驟一分離得到的液相與離子液體按質(zhì)量比1 1、以逆流方式進 入萃取設(shè)備(多級塔式澄清器)中，在常溫常壓下進行混合萃取，濾液從最下一級的輕相入 口進入，萃取劑從最上一級的重相入口進入，混合溶液在裝置攪拌作用下發(fā)生10級逆流萃 取?；旌先芤哼M入澄清區(qū)，形成兩相，即萃取相和萃余相，經(jīng)逐級逆流萃取后，DMAC轉(zhuǎn)移到 萃取相中，最后萃取相從最下一級的重相出口排出進入精餾塔精餾，萃余相由最上一級的 輕相出口排出加入浸泡池。經(jīng)檢測萃余相中DMAC濃度低于lOOppm。步驟三、精餾將步驟二萃取得到的萃取相進入精餾設(shè)備(多級塔式澄清器)，采用減壓蒸 餾，DMAC以氣相形式從側(cè)線采出，經(jīng)冷凝后得到純度達99. 9%的DMAC液體，含水率低于 lOOppm，能用于氨綸的溶液聚合干法紡絲，回收率可達99.5%。離子液體循環(huán)回用。
權(quán)利要求
一種從氨綸廢原液中回收DMAC的方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程步驟一、氨綸廢原液水處理分離將收集的氨綸廢原液分成切1～10cm見方的小塊，浸泡在去離子水中，氨綸廢原液與去離子水的投料質(zhì)量比為1∶0.5～10，浸泡20～120小時，通過過濾和壓濾機分離得到固、液兩相，固相重新投入浸泡池浸泡，重復(fù)操作多次，浸泡時間和質(zhì)量比不變；步驟二、萃取將步驟一分離得到的液相與離子液體按質(zhì)量比1∶0.5～3、以逆流方式進入萃取設(shè)備中，在常溫常壓下進行混合萃取，萃取的級數(shù)為5～15級，使混合溶液中的DMAC富集到離子液體相中，形成由萃取劑和DMAC組成的萃取相以及由去離子水和無機物組成的萃余相，步驟三、精餾將步驟二萃取得到的萃取相進入精餾設(shè)備，通過減壓蒸餾的方法分離出離子液體相中的DMAC，離子液體循環(huán)回用，步驟二所述的離子液體是由一種陽離子和一種陰離子構(gòu)成的離子化合物，其制備方法如下按摩爾比1∶1將甲基咪唑和3 氯丙基醚均勻混合，氮氣保護下在85 95℃的水浴中回流20 30小時，接著用硅酮或乙醚洗滌除去未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去硅酮或乙醚，然后再加入與甲基咪唑或3 氯丙基醚等摩爾的六氟磷酸鉀，加熱至85 95℃保持15小時，冷卻，加去離子水洗滌并干燥，最后在85℃蒸發(fā)10小時去除雜質(zhì)，得到離子液體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從氨綸廢原液中回收DMAC的方法，所述方法包括以下工藝過程將收集的氨綸廢原液分成1～10cm見方的小塊，浸泡在去離子水中，通過過濾和壓濾機分離得到固、液兩相，固相重新投入浸泡池浸泡，重復(fù)操作多次；將液相與離子液體按質(zhì)量比1∶0.5～3進入萃取設(shè)備中，進行混合萃取，使混合溶液中的DMAC富集到離子液體相中，形成由離子液體和DMAC組成的萃取相以及由去離子水和無機物組成的萃余相，將萃取相進入精餾設(shè)備，通過減壓蒸餾的方法分離出離子液體相中的DMAC，離子液體循環(huán)回用。本發(fā)明方法DMAC的回收率高，回收過程能耗低，不會造成二次污染。
文檔編號C07C231/24GK101921204SQ20101024900
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者何春遠, 張磊, 李廣忠, 陳志成 申請人:江蘇雙良氨綸有限公司