一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)及回收利用方法
【專利摘要】本發(fā)明針對化工領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)及其應(yīng)用。該廢液回收利用系統(tǒng)包括從前往后依次設(shè)置的過濾裝置、脫鹽裝置和膜濃縮裝置，或者所述過濾裝置替換為濾液收集槽；所述過濾裝置用于過濾并收集廢液，所述濾液收集槽用于靜置并收集廢液，所述脫鹽裝置用于對收集的廢液進(jìn)行脫鹽，膜濃縮裝置用于對脫鹽裝置脫鹽后的液體進(jìn)行濃縮；所述脫鹽裝置優(yōu)選電滲析裝置。本發(fā)明綜合利用了膜分離濃縮技術(shù)以及電滲析技術(shù)等對有機(jī)合成料液進(jìn)行分離純化，并對產(chǎn)生的廢液進(jìn)行了充分的回收利用，提高了分離純化的效率和產(chǎn)品的純度和收率，減少了廢液的排放，生產(chǎn)工業(yè)化強(qiáng)、成本低，特別適合在亞氨基二乙腈生產(chǎn)中的應(yīng)用。
【專利說明】一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)及回收利用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對化工領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)及回收利用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)合成反應(yīng)是化工行業(yè)獲得目標(biāo)產(chǎn)品的一種主要方式，其反應(yīng)后的反應(yīng)料液體系主要由目標(biāo)產(chǎn)品、殘留的原料以及副產(chǎn)物組成。在工業(yè)上，如何對反應(yīng)料液進(jìn)行分離純化以高效、高純度的獲得目標(biāo)產(chǎn)品，并最大限度的對廢液、廢渣進(jìn)行回收利用，與工業(yè)生產(chǎn)的效率和成本息息相關(guān)。而且，實(shí)驗(yàn)室的小試與工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)相比，后者的參數(shù)控制和反應(yīng)體系的均一性控制也更難。因此，如何設(shè)計(jì)一套在工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，能夠?qū)τ袡C(jī)合成料液進(jìn)行高效分離純化的系統(tǒng)，最大程度的提高產(chǎn)品收率、純度，并對廢液和廢渣進(jìn)行充分的回收利用，具有巨大的產(chǎn)業(yè)化意義。
[0003]一個有機(jī)合成料液的分離純化通常包括結(jié)晶和固液分離的步驟。采用的結(jié)晶設(shè)備通常為帶有溫控和攪拌裝置的結(jié)晶罐，傳統(tǒng)工藝通常采用初次結(jié)晶、母液加熱濃縮后再次取晶的方式。由于產(chǎn)品在水中有較高溶解度，導(dǎo)致取晶率較低；同時，由于母液在加熱濃縮過程中發(fā)生各類化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其質(zhì)量快速下降，從而無法繼續(xù)利用，殘液只能作為廢水處理，即母液利用率低，廢水產(chǎn)生量大。采用的固液分離裝置通常為離心機(jī)、抽濾機(jī)、甩濾機(jī)等，操作涉及濾餅沖洗、濾液中產(chǎn)品流失等問題?？傊?，這些設(shè)備最終分離純化獲得的產(chǎn)品的收率和純度，更多的取決于反應(yīng)料液體系本身，且操作復(fù)雜，廢液、廢渣不易回收利用。
[0004]以亞氨基二乙腈的有機(jī)合成料液為例，其有機(jī)合成原理如下:
[0005]主反應(yīng):
[0006]

【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:包括從前往后依次設(shè)置的過濾裝置(301)、脫鹽裝置(302)和膜濃縮裝置(303);或者，包括從前往后依次設(shè)置的濾液收集槽(6)、脫鹽裝置(302)和膜濃縮裝置(303);所述過濾裝置(301)用于過濾并收集廢液，所述濾液收集槽(6)用于靜置并收集廢液，所述脫鹽裝置(302)用于對收集的廢液進(jìn)行脫鹽，膜濃縮裝置(303)用于對脫鹽裝置(302)脫鹽后的液體進(jìn)行濃縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述脫鹽裝置(302)為電滲析裝置或擴(kuò)散滲析裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述分離純化采用的裝置系統(tǒng)包括從前往后依次設(shè)置的結(jié)晶系統(tǒng)(I)和固液分離系統(tǒng)(2);所述結(jié)晶系統(tǒng)(I)用于有機(jī)合成料液的結(jié)晶；所述固液分離系統(tǒng)(2)用于分離結(jié)晶形成的料液混合物，得廢液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述膜濃縮裝置(303)的濃縮液出口與固液分離系統(tǒng)(2)和/或結(jié)晶系統(tǒng)(I)的進(jìn)料口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述過濾裝置(301)或?yàn)V液收集槽(6)的沉淀導(dǎo)出口與結(jié)晶系統(tǒng)(I)的進(jìn)料口相連。
6.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述固液分離系統(tǒng)(2)包括一對以上依次設(shè)置的濃密機(jī)和離心機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述固液分離系統(tǒng)(2)包括依次設(shè)置的一級濃密機(jī)、上懸式離心機(jī)、二級濃密機(jī)和葉片式過濾機(jī)；所述一級濃密機(jī)的進(jìn)料口與結(jié)晶系統(tǒng)(I)的出料口相連，一級濃密機(jī)的底流稠料出口與上懸式離心機(jī)的進(jìn)料口相連，一級濃密機(jī)的頂流清液出口和上懸式離心機(jī)的濾液出口與二級濃密機(jī)的進(jìn)料口相連；所述二級濃密機(jī)的底流稠料出口與結(jié)晶系統(tǒng)(I)的進(jìn)料口相連，二級濃密機(jī)的頂流清液出口與葉片式過濾機(jī)的進(jìn)料口相連；所述葉片式過濾機(jī)的濾液出口與脫鹽裝置(302)的進(jìn)料口相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述結(jié)晶系統(tǒng)(I)前設(shè)有脫色系統(tǒng)(4)，用于對有機(jī)合成料液進(jìn)行脫色脫雜；或者，所述固液分離系統(tǒng)(2)后設(shè)有脫色系統(tǒng)(4)，用于對固液分離系統(tǒng)(2)采出的液體進(jìn)行脫色。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)結(jié)晶系統(tǒng)(I)前設(shè)脫色系統(tǒng)(4)時，所述脫色系統(tǒng)(4)由串聯(lián)的超濾裝置和納濾裝置組成；當(dāng)固液分離系統(tǒng)(2)后設(shè)脫色系統(tǒng)(4)時，所述過濾裝置(301)與脫色系統(tǒng)(4)為一體，所述過濾裝置(301)由從前往后依次設(shè)置的精濾機(jī)、超濾器和納濾器組成。
10.權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的廢液的回收利用系統(tǒng)在亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸、甘氨酸或者蛋氨酸生產(chǎn)中廢液處理的應(yīng)用。
11.一種有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于，包括以下步驟:所述廢液收集后經(jīng)過濾或澄清，取清液用電滲析或擴(kuò)散滲析技術(shù)脫鹽，脫鹽后的液體再通過膜分離技術(shù)濃縮，得濃縮液；所述廢液由有機(jī)合成料液經(jīng)結(jié)晶步驟和固液分離步驟后得到。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述有機(jī)合成中分離純化后的廢液中含有有機(jī)產(chǎn)品和無機(jī)鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述濃縮液返回至結(jié)晶步驟再次結(jié)晶，和/或返回至固液分離步驟洗滌濾餅。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述廢液過濾或澄清獲得的沉淀返回至結(jié)晶步驟作為晶種使用。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述有機(jī)合成料液經(jīng)結(jié)晶步驟處理前，還包括脫色步驟，所述脫色通過超濾串聯(lián)納濾完成；或者，所述廢液在電滲析脫鹽前還包括脫色步驟，所述脫色通過精濾、超濾和納濾完成。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述固液分離步驟通過一對以上依次設(shè)置的濃密機(jī)和離心機(jī)完成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有機(jī)合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述固液分離通過依次設(shè)置的一級濃密機(jī)、上懸式離心機(jī)、二級濃密機(jī)和葉片式過濾機(jī)完成；所述一級濃密機(jī)的底流稠料進(jìn)入上懸式離心機(jī)離心獲得產(chǎn)品，一級濃密機(jī)的頂流清液和上懸式離心機(jī)的離心母液進(jìn)入二級濃密機(jī)；所述二級濃密機(jī)的底流稠料再返回連續(xù)結(jié)晶步驟，二級濃密機(jī)的頂流清液進(jìn)入葉片式過濾機(jī)過濾得濾液，濾液再進(jìn)行電滲析脫鹽。
18.權(quán)利要求11至17任一項(xiàng)所述的廢液的回收利用方法在亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸、甘氨酸或者蛋氨酸生產(chǎn)中廢液處理的應(yīng)用。
19.一種亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，所述合成料液為以羥基乙腈和氨為原料合成亞氨基二乙腈的反應(yīng)液與用于中和氨的無機(jī)酸或有機(jī)酸的混合液，其特征在于，包括以下步驟: A、所述廢液收集后經(jīng)過濾或澄清，取清液用電滲析或擴(kuò)散滲析技術(shù)脫鹽，脫鹽后的液體再通過膜分離技術(shù)濃縮，得濃縮液；所述廢液由亞氨基二乙腈合成料液經(jīng)結(jié)晶步驟和固液分離步驟后得到； B、所述濃縮液返回至結(jié)晶步驟再次結(jié)晶，和/或返回至固液分離步驟洗滌濾餅。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述廢液過濾或澄清獲得的沉淀返回至結(jié)晶步驟作為晶種使用。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述有機(jī)合成料液經(jīng)結(jié)晶步驟處理前，還包括脫色步驟，所述脫色通過超濾串聯(lián)納濾完成；或者，所述廢液在電滲析脫鹽前還包括脫色步驟，所述脫色通過精濾、超濾和納濾完成。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述固液分離步驟通過一對以上依次設(shè)置的濃密機(jī)和離心機(jī)完成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所述濃密機(jī)將結(jié)晶步驟獲得的料液混合物固含量提升至40% -50%，再采出底流稠料和頂流清液。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述亞氨基二乙腈合成料液分離純化中產(chǎn)生的廢液的回收利用方法，其特征在于:所 述廢液經(jīng)電滲析脫鹽除去90%以上的無機(jī)鹽，再采出脫鹽液。
【文檔編號】B04B5/10GK104176844SQ201410403632
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】韋異勇, 徐征, 覃玉芳, 耿明剛, 金海琴, 劉丹 申請人:重慶紫光化工股份有限公司