專利名稱：一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)提純技術(shù)，尤其涉及一種從紡織廢水及各種聚酯滌綸回收過程中所產(chǎn)生的粗對苯二甲酸提純的工藝方法。
背景技術(shù)：
從仿真絲滌綸纖維堿減量工藝中，每噸仿絲將有109Γ30%的滌綸溶于堿后成為廢水排放，而同時，隨著環(huán)保意識的日益增強，從該廢水中回收對苯二甲酸已刻不容緩，很多廠家簡單的用硫酸沉淀法析出粗對苯二甲酸，力求減少C0D，使廢水達標(biāo)，所析出的對苯二甲酸粗品因含有大量的雜質(zhì)(如乙二醇、硫酸鈉、紡織漿料、色料及各種紡織添加劑)而無法進一步利用造成固體廢物的二次污染。這種粗對苯二甲酸固體廢物僅浙江和江蘇兩省便有
幾十萬噸。近年來出現(xiàn)了很多相關(guān)的專利技術(shù)，如CN1257064、CN1680261、CN1680262、CN1775730、CN10141616等基本是圍繞廢水凈化后再酸化而得到純凈對苯二甲酸，但真正具有工業(yè)價值的對苯二甲酸，不僅在純度上有一定的要求外，在色澤和產(chǎn)品顆料方面的要求也不可或缺。所有的以酸化沉淀法得到的對苯二甲酸其堆密度都十分小，假體比重不及精對苯二甲酸的二分之一，使其實際的工業(yè)應(yīng)用受到了較大的局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，其目的在于改進現(xiàn)有堿溶酸沉淀法所產(chǎn)生的的對苯二甲酸的綜合品質(zhì)，不僅使其各項化學(xué)指標(biāo)符合工業(yè)生產(chǎn)的要求，各項物理指標(biāo)也與精對苯二甲酸接近，使其具有廣泛的工業(yè)實際應(yīng)用價值。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，以水為溶劑在高溫高壓下使粗對苯二甲酸溶解，重點圍繞溶解后粗對苯二甲酸的提純、凈化提出如下工藝路線
I)、為避免高溫過程中的氧化而產(chǎn)生的副反應(yīng)，加入適量的還原劑以阻礙氧化(如鋁粉、鋅粉、硫代硫酸鈉等)。2)、為阻止系統(tǒng)中聚乙烯產(chǎn)生高溫變色，投料時加入硼酸作抑制劑，控制殘余的聚乙烯醇變色，在溫控方面，先于245°C 260°C保溫f 2小時，以使聚乙烯醇大部分分解，然后降溫卸壓約30-80°C，使其分解物得以排放逸出。3)、將系統(tǒng)升溫至270°C 300°C，保溫I小時，然后以閃蒸卸壓的方式降至常溫，將重結(jié)晶后的對苯二甲酸加入重力浮選池，將對苯二甲酸的晶體與少量不溶于水的懸浮物分離，多次以清水漂洗，進一步除去硫酸鈉、乙二醇和游離酸，離心分離，烘干即為99%的純對
苯二甲酸。其具體操作步驟可表示為
I、將粗對苯二甲酸以5 30倍的水配比攪拌打漿，加溫至6(T99°C加入物料量的千分之五至百分之三的化學(xué)抑制劑，以防止顏色變黃變深，攪拌約I小時，讓物料充分分散即可。壓濾，濾液棄去，濾餅回收，此時粗對苯二甲酸的水溶性雜質(zhì)，如硫酸鈉、乙二醇、聚乙烯醇等大部分去除。2、將以上濾餅以20°/Γ30%的固液比加水稀釋投入高壓釜，為防止物料中少量聚乙烯醇微量鐵元素在高溫、高壓下產(chǎn)生變色及防止物料高溫氧化，同時加入溶液量1%的化學(xué)還原劑和3%。 1%抑制劑。3、加溫升至230°C 260°C攪拌保溫f 2個小時，以使雜質(zhì)聚乙烯醇分解，卸壓放氣至180°C (蒸氣用于烘干工藝)，使部分付反應(yīng)產(chǎn)物逸出，然后繼續(xù)升溫270°C 300°C，保溫攪拌2小時，打開閃蒸閥開始閃蒸，使其降到常溫常壓，閃蒸時間控制在f 2. 5小時，以使對苯二甲酸的晶體粒度為20目 100目之間。4、將物料放入重力浮選洗滌池中，加水?dāng)嚢韪∵x及漂洗，從上溢流口分離出不溶于水的的懸浮物(如物料中的過細鈦白粉、聚乙烯醇的共軛雙健聚合物及其它細小雜質(zhì))。 5、離心脫水以進行固液分離，得到對苯二甲酸結(jié)晶體產(chǎn)品，烘干即可得到純度為99%以上的純對苯二甲酸。在本發(fā)明中，所述的對苯二甲酸粗品中，除含有對苯二甲酸、乙二醇、硫酸鈉外，還含有鈦白粉、聚乙烯醇各種微量顏料及棉布、綿綸與滌淪混紡后以堿溶解，然后用無機酸沉淀的工業(yè)廢料。在本發(fā)明中，所述的化學(xué)還原劑包括鋁粉、鋅粉、硫代硫酸鈉、甲醛等物質(zhì)。在本發(fā)明中，所述的顏色抑制劑為硼砂、硼酸等含硼化學(xué)劑。有益效果本發(fā)明針對印染廢水回收的粗對苯二甲酸的特征，根據(jù)對苯二甲酸溶解性和結(jié)晶性原理，通過中溫水洗，去除其一部分水溶性的化學(xué)雜質(zhì)，在高溫高壓下以加化學(xué)抑制劑和還原劑的方法，控制付反應(yīng)的產(chǎn)生，使重結(jié)晶后的產(chǎn)品保持良好的顏色和較高的品質(zhì)。同時，再采用重力浮選的方法去除結(jié)晶體以外的化學(xué)及機械懸浮物，使提純后的對苯二甲酸含量達到99%以上。使其在醇酸樹脂、不飽和樹脂、增塑劑等領(lǐng)域具有廣泛的實用價值，使堿減量廢水的環(huán)保二次污染問題，從根本上得到了解決。
具體實施例方式以下結(jié)合實例進一步說明了本發(fā)明
粗對苯二甲酸的來源本發(fā)明的原料取自于浙江某紡織印染堿減量廢水用硫酸沉淀后的粗對苯二甲酸。主要組成為
PTA35. 12% (以濕計)、硫酸鈉2. 2%、聚乙烯醇I. 86%、含水量58. 5%、另含少量乙二醇及機械雜質(zhì)。I)、高溫高壓實驗
在2000ml高壓反應(yīng)釜中加入1000克濕PTA加水500ml，升溫到280°C攪拌O. 5小時，待溫度再次達到278°C時停止加熱，繼續(xù)攪拌O. 5小時，卸壓放氣直至常溫。將結(jié)晶后的PTA取出用傾斜法洗滌5次，真空抽濾得32. 68克黃色PAT結(jié)晶，用吡啶法測定，酸值為660，色度指標(biāo)b值8. 8。2)、加抑制劑的實驗在2000ml高壓反應(yīng)釜中加入1000克濕PTA加水500ml，加入5克抑制劑，升溫到280°C攪拌O. 5小時，待溫度再次達到278°C時停止加熱，繼續(xù)攪拌O. 5小時，卸壓放氣直至常溫。將結(jié)晶后的PTA取出用傾斜法洗滌5次，真空抽濾得32.克微黃色PAT結(jié)晶，用吡啶法測定，酸值為660，色度指標(biāo)b值6. 8。3)、加還原劑的實驗
方法同實驗例二，只是在前期投料過程中多加入O. 5克80目鋁粉。所得產(chǎn)品酸值為665，色度指標(biāo)b值5. I。4)、既加抑制劑又加還原劑的實驗 原料來源同例一
在2000ml高壓反應(yīng)釜中加入1000克濕PTA，加入水500ml，加入2. 5克硼酸，2. 5克硼砂，O. 5克80目鋁粉，升溫至240°C，保溫I小時，然后放氣卸壓降溫至180°C。再升溫至280°C，攪拌I小時。以下操作與例一相同。得33. 6克產(chǎn)品，酸值為668，色度指標(biāo)b值4. 5。 5)、中溫漂洗，二次再加抑制劑和還原劑的實驗 原料同例一
取1000克PTA加入500ml水，加入I克硼酸，O. 2克80目鋁粉，加溫至8(T90°C攪拌，保溫2小時，待物料充分分散均勻后，繼續(xù)保溫攪拌I小時，然后沉淀過濾，濾液棄去，濾餅待用。接下來的步驟與例三相同。所得32.克產(chǎn)品，酸值為670，色度指標(biāo)b值4. I。根據(jù)上述實施例所制得的精對苯二甲酸，在其制備過程中，可以得出以下結(jié)論
I、抑制劑僅對原料中的聚乙烯醇產(chǎn)生作用，所以對色度只能部分改善。2、只在抑制劑和還原劑并用的條件下才能使重結(jié)晶后的對苯二甲酸接近精對苯二甲酸的色標(biāo)和含量。3、中溫水洗對后處理有較大幫助，要作出擋次較高的產(chǎn)品，該工藝也或不可缺。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，以水為溶劑在高溫高壓下使粗對苯二甲酸溶解，為避免高溫過程中的氧化而產(chǎn)生的副反應(yīng)，加入適量的還原劑以阻礙氧化，同時，為阻止系統(tǒng)中聚乙烯醇產(chǎn)生高溫變色，投料時加入硼酸作抑制劑，控制殘余的聚乙烯醇變色，在溫控方面，先于245°c 260°C保溫f 2小時，以使聚乙烯醇大部分分解，然后降溫卸壓約30-80°C，使其分解物得以排放逸出，再通過將系統(tǒng)升溫，使其內(nèi)部溫度升至270°C 30(TC，保溫I小時，然后以閃蒸卸壓的方式降至常溫，將重結(jié)晶后的對苯二甲酸加入重力浮選池，將對苯二甲酸的晶體與少量不溶于水的懸浮物分離，多次以清水漂洗，進一步除去硫酸鈉、乙二醇和游離酸，離心分離，烘干即為99%的純對苯二甲酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，其具體操作方式可表述為 1)、將粗對苯二甲酸以5 30倍的水配比攪拌打漿，加溫至6(T99°C加入物料量的千分之五至百分之三的化學(xué)抑制劑，以防止顏色變黃變深，攪拌約I小時，讓物料充分分散即可；壓濾，濾液棄去，濾餅回收，此時粗對苯二甲酸的水溶性雜質(zhì)，如硫酸鈉、乙二醇、聚乙烯醇等大部分去除； 2)、將以上濾餅以209Γ30%的固液比加水稀釋投入高壓釜，為防止物料中少量聚乙烯醇微量鐵元素在高溫、高壓下產(chǎn)生變色及防止物料高溫氧化，同時加入溶液量1%的化學(xué)還原劑和3%。 1%抑制劑； 3)、加溫升至230°C 260°C攪拌保溫f 2個小時，以使雜質(zhì)聚乙烯醇分解，卸壓放氣至180°C (蒸氣用于烘干工藝)，使部分付反應(yīng)產(chǎn)物逸出，然后繼續(xù)升溫270°C 30(rC，保溫攪拌2小時，打開閃蒸閥開始閃蒸，使其降到常溫常壓，閃蒸時間控制在廣2. 5小時，以使對苯二甲酸的晶體粒度為20目 100目之間； 4)、將物料放入重力浮選洗滌池中，加水?dāng)嚢韪∵x及漂洗，從上溢流口分離出不溶于水的的懸浮物； 5)、離心脫水以進行固液分離，得到對苯二甲酸結(jié)晶體產(chǎn)品，烘干即可得到純度為99%以上的純對苯二甲酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，所述化學(xué)還原劑為鋁粉、鋅粉、硫代硫酸鈉、甲醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，其特征在于，顏色抑制劑為硼砂、硼酸以及其他一些含硼化學(xué)品。
全文摘要
一種加抑制劑高溫還原提純粗對苯二甲酸的方法，提供了一種用以提純紡織工業(yè)中的對苯二甲酸廢水的化工污水處理方式，它以水為溶劑在高溫高壓下使粗對苯二甲酸溶解，并加入適量的還原劑以阻礙氧化，加入硼酸作抑制劑控制殘余的聚乙烯醇變色，在溫控方面，采用先于245℃～260℃保溫，然后降溫卸壓，并在降溫卸壓過后再通過將系統(tǒng)升溫，使其內(nèi)部溫度升至270℃～300℃，并進行保溫，然后以閃蒸卸壓的方式降至常溫，將重結(jié)晶后的對苯二甲酸加入重力浮選池，對苯二甲酸的晶體進行懸浮物分離，并多次以清水漂洗，進一步除去雜質(zhì)，離心分離后烘干即為99%的純對苯二甲酸。
文檔編號C07C63/26GK102875366SQ20121037621
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者李文郁, 李沁璇 申請人:李文郁