一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，在纖維素醚生產(chǎn)過程中反應(yīng)有機(jī)溶劑介質(zhì)蒸餾回收過程中產(chǎn)生的蒸餾殘液，蒸發(fā)濃縮至過飽和溶液或完全蒸干水分，通過乙酸乙酯一次萃取，過濾分離流失的纖維素醚，蒸餾乙酸乙酯循環(huán)使用，蒸餾剩余物為醚化劑的副產(chǎn)品；一次萃取下層液加入定量氯化氫酸化，再加入乙酸乙酯二次萃取回收乙酸或乙醇酸，乙酸乙酯層蒸餾回收乙酸乙酯循環(huán)使用，蒸餾剩余物為乙酸或乙醇酸鈉，二次萃取下層液用堿中和繼續(xù)濃縮，過濾回收氯化鈉。本發(fā)明方法蒸發(fā)濃縮液中含有少量有機(jī)溶劑，可以在纖維素醚生產(chǎn)工藝中配置洗滌溶液使用，達(dá)到纖維素醚生產(chǎn)過程中三廢零排放，變廢為寶，獲得較高經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于用植物纖維與淀粉為原材料經(jīng)過堿化、醚化生產(chǎn)纖維素醚和淀粉醚【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維素醚、淀粉醚、麩皮混合醚，主要以植物纖維、淀粉、麩皮等為原材料，經(jīng)堿化后，用不同醚化劑生產(chǎn)出系列纖維素醚、淀粉醚等產(chǎn)品。由于醚化劑，例如:氯乙酸、氯甲烷、氯乙烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨等醚化劑反應(yīng)效率較低，產(chǎn)生大量的醚化劑副產(chǎn)，例如:乙醇酸鈉、乙二醇及其醚類、丙二醇及其醚類等有機(jī)物質(zhì)；纖維素醚與淀粉醚在生產(chǎn)過程中堿過量，通常用乙酸中和，有產(chǎn)生大量的乙酸鈉，造成了環(huán)境嚴(yán)重污染。由于在廢液中含有纖維素醚或淀粉醚、氯化鈉、乙酸鈉、丙二醇及其醚、丙二醇及其醚等物質(zhì)混合一起，很難分離，目前國內(nèi)纖維素醚生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢液基本無法處理，直接影響行業(yè)的生存。
[0003]目前國內(nèi)有的生產(chǎn)廠家采用生化法處理纖維素醚與淀粉醚生產(chǎn)廢液，效果均不理想，推廣很難。國內(nèi)纖維素醚生產(chǎn)廠家基本沒有對纖維素醚、淀粉醚等生產(chǎn)廢液進(jìn)行處理，造成環(huán)境污染特別嚴(yán)重。由于三廢治理難，很多大型生產(chǎn)企業(yè)無法擴(kuò)產(chǎn)，無法生產(chǎn)纖維素醚一些新產(chǎn)品，三廢問題成了影響纖維素醚行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
[0004]植物纖維、麥稻、稻殼、花生殼、玉米麩皮、小麥麩皮等生加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)品是全球開發(fā)研究的能源儲備項目。植物纖維、玉米麩皮等項目的開發(fā)，將直接代替大量石油化學(xué)品，大量節(jié)省石油開發(fā)量，植物纖維等加工系列成纖維素醚產(chǎn)品，可以生物降解，屬于環(huán)境友好型新材料，是全球重點(diǎn)開發(fā)產(chǎn)品，主要用于食品、醫(yī)藥、石油、建筑、造紙、陶瓷、印染、紡織、電子等行業(yè)；是我國重點(diǎn)扶植生產(chǎn)的項目；由于三廢問題無法解決，直接形象我國對植物纖維、玉米麩皮、小麥麩皮、稻殼、麥秸等深加工高附加值產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。本發(fā)明將徹底解決纖維素醚、淀粉醚等生產(chǎn)過程的廢液治理，有利推動此行業(yè)的發(fā)展，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，通過物理與化學(xué)方法結(jié)合處理其廢液，將廢液中的化學(xué)成分分開，實(shí)現(xiàn)纖維素醚與淀粉醚生產(chǎn)過程三廢零排放，并達(dá)到變廢為寶的目的，產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，包括以下工藝步驟:
[0008]1)蒸發(fā)濃縮:纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液或纖維素醚洗滌分離液經(jīng)單效或多效蒸發(fā)器真空濃縮，使蒸發(fā)液濃縮至過飽或濃縮至無水分；
[0009]2)過濾除鹽:蒸發(fā)濃縮液含氯化鈉到一定量，將氯化鈉與水的質(zhì)量百分比為45-60%過飽和溶液，過濾回收氯化鈉,濾液待萃取；
[0010]3) 一次萃取:用濃縮過飽和液的0.5—10倍乙酸乙酯萃取過飽和液中的纖維素醚、醚化劑副產(chǎn)品；例如:羥丙基甲基基纖維素(HPMC)濃縮殘液的一次萃取，萃取結(jié)束過濾，回收HPMC及纖維雜質(zhì)，蒸餾乙酸乙酯上層液時可以回收乙酸乙酯循環(huán)使用，釜底剩余物為醚化劑環(huán)氧丙烷的副產(chǎn)丙二醇及其單甲醚、其二甲醚混合物。
[0011]4)酸化:一次萃取下層液用35%鹽酸或氯化氫氣體酸化10-180分鐘；使醋酸鈉轉(zhuǎn)化成乙酸。
[0012]5)二次萃取:用酸化液0.2-10倍的乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯上層液蒸餾分離乙酸乙酯和醋酸，乙酸乙酯循環(huán)使用，蒸餾剩余物為乙醇酸或乙酸；下層液留用；
[0013]6)中和:將步驟5)中的下層液中和，所述中和方法為:用中和劑中和下層液至PH=6-10，然后送入真空濃縮工藝循環(huán)濃縮；達(dá)到纖維素醚或淀粉醚生產(chǎn)廢液零排放的目的。
[0014]優(yōu)選的，所述萃取劑為乙酸乙酯及C1-C5醇酯、乙醚及C1-C6醇醚、丙酮、苯及甲苯、環(huán)烷烴類、C4-C16飽和烷烴類、石油醚。
[0015]優(yōu)選的，所述酸化劑為鹽酸、氯化氫氣體、硫酸、磷酸、硝酸等無機(jī)酸。
[0016]優(yōu)選的，所述的中和劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氧化鈣。
[0017]其中，當(dāng)纖維素醚為環(huán)氧烷烴時，省去權(quán)利要求1中步驟2)過濾除鹽，直接進(jìn)行一次萃取。
[0018]當(dāng)纖維素醚為氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷時，省去權(quán)利要求1中步驟3) —次萃取工藝，直接進(jìn)行酸化。
[0019]上述治理方法的應(yīng)用，其特征是，在以各種植物纖維、淀粉、玉米麩皮、小麥麩皮、稻殼、花生殼、甘蔗纖維等為原料，選用醚化劑氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基氯化銨、氯甲烷、氯乙烷等C1-C12氯烷烴、環(huán)氧乙`烷、環(huán)氧丙烷醚化生產(chǎn)的纖維素醚、淀粉醚、麩皮混合醚時，在反應(yīng)溶劑、洗滌溶液回收工程中產(chǎn)生廢液的治理方面的應(yīng)用。
[0020]還可以，在瓜爾豆膠、黃原膠、魔芋膠、甲殼素及殼聚糖、普蘭多糖、聚乙烯醇等所有植物膠體、化學(xué)膠體采用氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷為醚化劑進(jìn)行改性與接枝衍生物產(chǎn)品的廢液治理中的應(yīng)用。
[0021]另外，在羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、乙基纖維素(EC)、甲基乙基纖維素(MEC)、羥丙基纖維素(HPC)、羥丙基羧甲基纖維素(HPCMC)、羥乙基羧甲基纖維素(HECMC)、羥乙基陽離子纖維素(CQC)、羧甲基淀粉(CMS)、羥丙基淀粉(HPS)、羥乙基淀粉(HES)、羥丙基羧甲基淀粉(HPCMS)、羥乙基羧甲基淀粉(HECMS)、陽離子淀粉(CQS)、麩皮混合醚、植物膠體與化學(xué)膠體需用氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷為醚化劑進(jìn)行改性、接枝的其衍生物產(chǎn)品中的應(yīng)用。
[0022]采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為:提供一種纖維素醚、淀粉醚生產(chǎn)過程中反應(yīng)介質(zhì)有機(jī)溶劑、純化洗滌溶劑蒸餾回收循環(huán)使用產(chǎn)生的蒸餾殘液、洗滌溶液的三廢治理方法，通過單效、多效蒸發(fā)器真空濃縮，經(jīng)萃取、酸化、再萃取等方法，將廢液中的存留纖維素醚、多種在醚化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品分離開，達(dá)到纖維素醚與淀粉醚生產(chǎn)過程無三廢排放，并變廢為寶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖1:羥丙基甲基纖維素的廢液治理工藝流程圖；[0024]附圖2:羥乙基纖維素的廢液治理工藝流程圖；
[0025]附圖3:羧甲基纖維素的直接酸化萃取廢液治理工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]羥丙基甲基纖維素(HPMC)的溶劑回收后分離廢液治理工藝:
[0029]表1:HPMC生產(chǎn)過程脫溶后一次分離液的化學(xué)物質(zhì)組成
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，包括以下工藝步驟: 1)蒸發(fā)濃縮:纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液或纖維素醚洗滌分離液經(jīng)單效或多效蒸發(fā)器真空濃縮，使蒸發(fā)液濃縮至過飽或濃縮至無水分； 2)過濾除鹽:蒸發(fā)濃縮液含氯化鈉到一定量，將氯化鈉與水的質(zhì)量百分比為45-60%過飽和溶液，過濾回收氯化鈉，濾液待萃??； 3)一次萃取:用濃縮過飽和液的0.5—10倍乙酸乙酯萃取過飽和液中的纖維素醚、醚化劑副產(chǎn)品； 4)酸化:一次萃取下層液用35%鹽酸或氯化氫氣體酸化10-180分鐘； 5)二次萃取:用酸化液0.2-10倍的乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯上層液蒸餾分離乙酸乙酯和醋酸，乙酸乙酯循環(huán)使用，蒸餾剩余物為乙醇酸或乙酸；下層液留用； 6)中和:將步驟5)中的下層液中和，所述中和方法為:用中和劑中和下層液至PH=6-10，然后送入真空濃縮工藝循環(huán)濃縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，所述萃取劑為乙酸乙酯及C1-C5醇酯、乙醚及C1-C6醇醚、丙酮、苯及甲苯、環(huán)烷烴類、C4-C16飽和烷烴類、石油醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，所述酸化劑為鹽酸、氯化氫氣體、硫酸、磷酸、硝酸等無機(jī)酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，權(quán)利要求I中6)所述的中和劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氧化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，當(dāng)纖維素醚為環(huán)氧烷烴時，省去權(quán)利要求1中步驟2)過濾除鹽，直接進(jìn)行一次萃取。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法，其特征是，當(dāng)纖維素醚為氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷時，省去權(quán)利要求1中步驟3)—次萃取工藝，直接進(jìn)行酸化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法的應(yīng)用，其特征是，在以各種植物纖維、淀粉、玉米麩皮、小麥麩皮、稻殼、花生殼、甘蔗纖維等為原料，選用醚化劑氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基氯化銨、氯甲烷、氯乙烷等C1-C12氯烷烴、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷醚化生產(chǎn)的纖維素醚、淀粉醚、麩皮混合醚時，在反應(yīng)溶劑、洗滌溶液回收工程中產(chǎn)生廢液的治理方面的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法的應(yīng)用，其特征是，在瓜爾豆膠、黃原膠、魔芋膠、甲殼素及殼聚糖、普蘭多糖、聚乙烯醇等所有植物膠體、化學(xué)膠體采用氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷為醚化劑進(jìn)行改性與接枝衍生物產(chǎn)品的廢液治理中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素醚溶劑回收蒸餾殘液的治理方法的應(yīng)用，其特征是，在羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、乙基纖維素(EC)、甲基乙基纖維素(MEC)、羥丙基纖維素(HPC)、羥丙基羧甲基纖維素(HPCMC)、羥乙基羧甲基纖維素(HECMC)、羥乙基陽離子纖維素(CQC)、羧甲基淀粉(CMS)、羥丙基淀粉(HPS)、羥乙基淀粉(HES)、羥丙基羧甲基淀粉(HPCMS)、羥乙基羧甲基淀粉(HECMS)、陽離子淀粉(CQS)、麩皮混合醚、植物膠體與化學(xué)膠體需用氯乙酸、3-氯-2羥基三甲基銨、氯甲烷、氯乙烷為醚化 劑進(jìn)行改性、接枝的其衍生物產(chǎn)品中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08J11/00GK103483457SQ201310430132
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】馮有愉, 馮婷 申請人:湖北博斐遜生物新材料有限公司