本發(fā)明涉及環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn),具體地說是從環(huán)氧氯丙烷廢水中回收催化劑的方法。
背景技術(shù):
環(huán)氧氯丙烷是生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的主要原材料,占其消費總量的75%,目前世界上生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的工業(yè)方法主要有:(1)以美國Shell公司為代表的丙烯高溫氯化法(以下簡稱氯丙烯法),中間產(chǎn)物為3-氯丙烯,最終制得環(huán)氧氯丙烷。目前全球95%以上的環(huán)氧氯丙烷均采用此方法生產(chǎn)。(2)日本昭和電工80年代中期開發(fā)并已工業(yè)化的醋酸烯丙酯一烯丙醇法(以下簡稱烯丙醇法),中間產(chǎn)物為烯丙醇。(3)甘油法。
2001年奚祖威等開發(fā)了一種新型的催化體系-反應(yīng)控制相轉(zhuǎn)移催化體系。(Science,2001,292:1139~1141)在水油兩相體系中,磷鎢雜多酸鹽催化劑不溶于油相,但在H2O2作用下逐漸溶解,均相條件下催化烯烴與H2O2的環(huán)氧化反應(yīng)。當反應(yīng)結(jié)束,H2O2消耗完畢后,催化劑又變成不可溶,從反應(yīng)體系中析出,達到回收利用的目的。李健等采用添加NaHCO3或NaH2PO4為添加劑,在有溶劑和無溶劑的條件下催化劑可以循環(huán)使用3次。環(huán)氧氯丙烷的收率也由新鮮反應(yīng)的88.7%降到2次反應(yīng)的85%。專利CN102453006B中高爽等人加入了添加劑,大大的增加了催化劑循環(huán)穩(wěn)定性。專利102477018B高爽等人發(fā)明了常壓無溶劑雙氧水氧化氯丙烯制環(huán)氧氯丙烷連續(xù)生產(chǎn)裝置,使雙氧水氧化氯丙烯制環(huán)氧氯丙烷連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)成為可能,但在連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)中微量催化劑的流失會增加生產(chǎn)成本,更會帶來廢水中金屬污染。
這類催化劑穩(wěn)定性好,并且兼有均相催化劑和多相催化劑的優(yōu)點,過程中只產(chǎn)生少量廢水,但液固分離后,水相中檢測出微量催化劑?;厥账嘀形⒘看呋瘎┏蔀橹陵P(guān)重要的問題。
廢水中懸浮極微量催化劑,采用常規(guī)方法難以去除。不去除催化劑會造成水中金屬污染,另外催化劑極其昂貴,最佳方案就是在反應(yīng)廢水處理池前進行 脫催化劑處理,分離回收的催化劑返回系統(tǒng)使用。
反應(yīng)廢水中催化劑的分離屬于非均相固-液分離,當前傳統(tǒng)的物理固-液分離技術(shù)主要可以分為幾類:過濾、沉降、離心分離、膜分離等。它們的使用場合不同,效果也差別很大。精密過濾器和膜分離器主要存在造價太高、維護成本也相對比較高,而且易發(fā)生堵塞、堵塞后壓降過大,在小流量、催化劑含量小的情況下使用效果好,但存在大流量的情況下使用效果不好的問題。專利CN101353187B張艷紅等人發(fā)明了一種甲醇制烯烴預(yù)旋流型反應(yīng)廢水汽提凈化方法為本發(fā)明提供了一種思路。
本領(lǐng)域尚未開發(fā)出一種能經(jīng)濟、高效、操作簡單且適于長周期運轉(zhuǎn)的對夾帶微量催化劑的反應(yīng)廢水進行處理,對微量催化劑分離再循環(huán)使用,對反應(yīng)廢水去除金屬離子。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種從環(huán)氧氯丙烷廢水中回收催化劑的方法,從而克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
本發(fā)明提供了一種從環(huán)氧氯丙烷廢水中回收催化劑的方法,該方法包括:
(a)對環(huán)氧氯丙烷含微量催化劑的反應(yīng)廢水進行催化劑脫除,對雙氧水直接氧化氯丙烯生成環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)生的廢水中含有的微量催化劑進行分離回收;
(b)對含微量催化劑的廢水進行固液分離,分離后的水進行后續(xù)的生化降解處理。
(c)對含微量催化劑的廢水進行固液分離,分離后催化劑以濃縮固態(tài)漿體形式返回系統(tǒng)中重新使用。
在一個優(yōu)選的實施方式中,所述環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)廢水的工作溫度為5-25℃,
催化劑顆粒含量為30-500mg/L,催化劑顆粒粒徑為0.1-30μm。
在另一個優(yōu)選的實施方式中,在進行了所述微旋流分離后,催化劑含量為10mg/L以下。
在另一個優(yōu)選的實施方式中,所述環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)廢水的密度為900-1100kg/m3,粘度為0.15-1.5厘泊。
在另一個優(yōu)選的實施方式中,所述微旋流分離是使用微旋流分離器進行的。
在另一個優(yōu)選的實施方式中,所述微旋流分離器是由旋流芯管組成的。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究后發(fā)現(xiàn),微旋流分離器具有分離效 率高、可靠性高,適用范圍廣等優(yōu)點,將其應(yīng)用于脫除環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)廢水中的催化劑顆粒能夠更有效地去除工藝過程中進入生化降解池中重金屬含量,克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷?;谏鲜霭l(fā)現(xiàn),本發(fā)明得以完成。
本發(fā)明的方法主要優(yōu)點在于:采用微旋流分離器對環(huán)氧氯丙烷廢水進行脫除催化劑顆粒處理,本發(fā)明的設(shè)備簡單、分離效率高、保證了設(shè)備的長周期運轉(zhuǎn)。
具體實施方式
實施例1
1)環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)過程:將3000kg純度為98%的氯丙烯(ALC),100kg催化劑[(C18H37)N(CH3)3]3PW4O16投入到5000L搪瓷反應(yīng)釜中,升溫到48℃,在攪拌的條件下緩慢地泵入500kg 50%的H2O2,加完后在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)4h,用冰水冷卻,液固分離,固體催化劑用于下次反應(yīng),液體分成水油兩相,油相進行精餾分離得產(chǎn)品。
2)廢水回收催化劑的方法:多次分離積攢的水相15000公斤,催化劑含量為300mg/L,經(jīng)微旋流分離后,水相中催化劑含量降為10mg/L,得9公斤催化劑濃縮漿料。