濃縮稀甲酸聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濃縮稀甲酸聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法，它解決了現(xiàn)有技術存在投資過大、能耗較高、操作不便，難以推廣應用等問題，其特征在于：先利用氫氧化鉀將稀甲酸制成甲酸鉀固體；后讓甲酸鉀固體和多聚磷酸都溶于高濃度甲酸溶劑中，進行液相置換反應，通過蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾、干燥和冷凝等操作，制得磷酸二氫鉀和高濃度甲酸。不僅具有工藝簡單、甲酸收率高和甲酸產(chǎn)品濃度高等優(yōu)點，而且同時還會取得磷酸二氫鉀副產(chǎn)品，即解決了化工企業(yè)生產(chǎn)廢水直接排放污染環(huán)境，又提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益，具有廣泛的推廣應用價值。
【專利說明】濃縮稀甲酸聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法
一、【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工企業(yè)廢水處理工藝，尤其是涉及到一種對在甲硝唑等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的稀甲酸水溶液進行濃縮并聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法。

二、【背景技術】
[0002]甲硝唑是抗厭氧菌的首選藥物。目前已經(jīng)報道的合成甲硝唑的方法為:將2-甲基-5-硝基咪唑溶解于甲酸中，在30-40°C逐次加入環(huán)氧乙烷，并在加料中間添加硫酸。加畢，反應lh。蒸發(fā)回收稀甲酸，加水溶解后冷卻至10°C，過濾，濾液用氫氧化鉀溶液調(diào)至pH=10，放置冷卻，結晶，過濾，水洗至近中性。用水重結晶，活性炭脫色，即得甲硝唑。
[0003]上述蒸發(fā)回收的稀甲酸為30-80%左右的甲酸水溶液。在工業(yè)生產(chǎn)過程，尤其是甲酸做工業(yè)溶劑使用過程中，會產(chǎn)生大量的稀甲酸溶液。以往提純甲酸的方法已有文獻報道。1929年法國專利報道用鄰苯二甲酸酐與含水甲酸回流反應制備無水甲酸；1948年英國專利報道在含水甲酸中加入新的共沸劑分離甲酸；1992年中國專利報道，利用SOCl2提純稀甲酸；2006年中國文獻報道硼酸酐提純法。
[0004]上述方法有的投資過大，有的能耗較高、有的操作不便，都沒有推廣應用。

三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)行甲硝唑等生產(chǎn)過程中回收甲酸存在的問題，提供一種濃縮化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀甲酸聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:先利用氫氧化鉀將稀甲酸制成甲酸鉀固體；后讓甲酸鉀固體和多聚磷酸都溶于高濃度甲酸溶劑中，進行液相置換反應，通過蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾、干燥和冷凝等操作，制得磷酸二氫鉀和高濃度甲酸。首先將氫氧化鉀加入甲硝唑等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀甲酸水溶液中，然后蒸發(fā)去掉水份，得到甲酸鉀固體。在帶冷卻回流裝置的反應釜中，先加85%以上的甲酸作溶劑，再按磷、鉀等摩爾的比例加入無水甲酸鉀和過磷酸或聚合磷酸，攪拌，加熱到70至100°C，制成磷酸二氫鉀的甲酸飽和溶液。然后，停止加熱，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶，過濾，干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品。將上述過濾濾液的一部分代替上述85%以上的甲酸作溶劑，多次重復上述操作；將另一部分濾液加熱蒸發(fā)甲酸，直到釜底有磷酸二氫鉀固體析出時，停止蒸發(fā)，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶、過濾、干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品。將上述干燥和蒸發(fā)所產(chǎn)生的甲酸蒸汽冷凝，即可得到85%至100%的甲酸產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比:由于采用將甲酸稀溶液用氫氧化鉀中和，制成甲酸鉀溶液，蒸發(fā)除水，得到無水甲酸鉀，解決了甲酸和水沸點接近，除水困難的問題。又由于用產(chǎn)物甲酸作溶劑，利用磷酸二氫鉀在甲酸中溶解度隨溫度變化的特性，用液相反應的方法制得磷酸二氫鉀和高濃度甲酸，克服了傳統(tǒng)液-固相反應生產(chǎn)工藝，混合不均勻，反應不完全和非晶體磷酸二氫鉀包裹甲酸，分離困難等問題，具有工藝簡單、甲酸收率高和甲酸產(chǎn)品濃度高等優(yōu)點，具有廣泛的推廣應用價值。四、

【具體實施方式】
[0008]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0009]實施例1:
[0010]將50% (質(zhì)量)氫氧化鉀水溶液1.12kg和40% (質(zhì)量)甲酸水溶液1.15kg加入3000ml玻璃反應釜中，加熱蒸發(fā)去掉水份，得到甲酸鉀固體。然后，加入適量85%以上的工業(yè)甲酸,攪拌、加熱、回流。升溫到100°C后，邊回流，邊慢慢滴加85%以上的工業(yè)甲酸，待釜底只有微量固體時，停止加熱。
[0011]將85% (質(zhì)量)工業(yè)磷酸1.15kg加入5000ml玻璃反應釜中，加熱150-300°c，常壓或減壓蒸發(fā)去掉水份，得到多聚磷酸。
[0012]將上述3000ml玻璃反應釜中飽和液體轉移到上述5000ml多聚磷酸玻璃反應釜中，攪拌、加熱、回流。升溫到100°c后，邊回流，邊慢慢滴加85%以上的工業(yè)甲酸，待釜底只有微量固體時，停止加熱，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶，過濾，干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體廣品。
[0013]將上述過濾濾液的一部分代替上述85%以上的甲酸作溶劑，多次重復上述操作；將另一部分濾液加熱蒸發(fā)甲酸，直到釜底有磷酸二氫鉀有少量固體析出時，停止蒸發(fā)，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶、過濾、干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品。將上述干燥和蒸發(fā)所產(chǎn)生的甲酸蒸汽冷凝，得到85%至100%的甲酸產(chǎn)品。
[0014]實施例2:
[0015]將50% (質(zhì)量)氫氧化鉀水溶液1.12kg和40% (質(zhì)量)甲酸水溶液1.15kg加Λ 3000ml玻璃反應釜中，加熱蒸發(fā)去掉水份，得到甲酸鉀固體。
[0016]將85% (質(zhì)量)工業(yè)磷酸1.15kg加入5000ml玻璃反應釜中，加熱150-300°C，常壓或減壓蒸發(fā)去掉水份，得到多聚磷酸。
[0017]將上述3000ml玻璃反應釜中甲酸鉀固體轉移到存有多聚磷酸的5000ml玻璃反應釜中，并加入適量85%以上的工業(yè)甲酸，攪拌、加熱、回流。升溫到100°C后，邊回流，邊慢慢滴加85%以上的工業(yè)甲酸，待釜底只有微量固體時，停止加熱，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶，過濾，干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品。
[0018]將上述過濾濾液的一部分代替上述85%以上的甲酸作溶劑，多次重復上述操作；將另一部分濾液加熱蒸發(fā)甲酸，直到釜底有磷酸二氫鉀有少量固體析出時，停止蒸發(fā)，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，
[0019]結晶、過濾、干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品。將上述干燥和蒸發(fā)所產(chǎn)生的甲酸蒸汽冷凝，得到85%至100%的甲酸產(chǎn)品。
【權利要求】
1.一種濃縮稀甲酸聯(lián)產(chǎn)磷酸二氫鉀的工藝方法，其特征在于:先利用氫氧化鉀將稀甲酸制成甲酸鉀固體，后讓甲酸鉀固體和多聚磷酸都溶于高濃度甲酸溶劑中，進行液相置換反應，通過蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾、干燥和冷凝等操作，制得磷酸二氫鉀和高濃度甲酸，具體步驟是: (1)將氫氧化鉀加入化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀甲酸水溶液中，然后蒸發(fā)去掉水份，得到甲酸鉀固體； (2)在帶冷卻回流裝置的反應釜中，先加85%以上的甲酸作溶劑，再按磷、鉀摩爾的比例加入無水甲酸鉀和過磷酸或聚合磷酸，攪拌，加熱到70至1001，制成磷酸二氫鉀的甲酸飽和溶液； (3)自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶、過濾、干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品； (4)將上述過濾濾液的一部分代替上述85%以上的甲酸作溶劑，多次重復步驟2和步驟3； (5)將另一部分濾液加熱蒸發(fā)甲酸，直到釜底有磷酸二氫鉀固體析出時，停止蒸發(fā)，自然冷卻，加入晶種，控速攪拌，結晶、過濾、干燥得磷酸二氫鉀顆粒狀晶體產(chǎn)品； (6)將上述干燥和蒸發(fā)所產(chǎn)生的甲酸蒸汽冷凝，即可得到85%至100%的甲酸產(chǎn)品。
【文檔編號】C07C53/02GK104418722SQ201310409510
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權日:2013年9月3日
【發(fā)明者】曾舟華, 徐振強, 陳文 , 王海南, 謝玉橋 申請人:曾舟華, 黃岡聯(lián)成化工科技有限公司