一種用于萃取h酸母液的高效萃取劑及萃取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種化工產(chǎn)品，特別涉及一種用于萃取H酸母液的高效萃取劑及萃取 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] H酸屬萘系染料化工的重要中間體，目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)工藝每噸H酸產(chǎn)品產(chǎn)生8-12T的 H酸離析母液，其C0D在20000mg/L，硫酸鈉含量220g/L，屬于高C0D，高鹽份。工業(yè)廢水，難 以進(jìn)行常規(guī)生化處理，在當(dāng)今環(huán)保高壓態(tài)勢(shì)下，國(guó)內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)及部分企業(yè)都在不斷探 究新的生產(chǎn)工藝及后處理方法，但均處于實(shí)驗(yàn)論證階段。目前，H酸母液的多種處理方法， 相比較而言，只有萃取工藝才能緩解當(dāng)前環(huán)保壓力，為企業(yè)的生存和發(fā)展贏得時(shí)間。在此 背景下，不少企業(yè)也紛紛上馬上萃取項(xiàng)目，相繼也有不同版本的H酸母液處理專利發(fā)表，如 CN101780994A，但由于萃取劑的配比及萃取方法的差異，萃取率偏低，萃取后無(wú)機(jī)鹽純度不 高，再生利用成本上升，沒有有效地實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，合理降低生產(chǎn)成本。
[0003] 基于此，做出本申請(qǐng)案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種高效萃取H酸離析母液 的萃取劑及萃取方法，為H酸的清潔生產(chǎn)及資源的循環(huán)利用提供一個(gè)切實(shí)的可行的方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下： 一種用于萃取H酸母液的高效萃取劑，該高效萃取劑由絡(luò)合劑、稀釋劑和助溶劑構(gòu)成， 其中的絡(luò)合劑為叔胺類溶劑，稀釋劑為磺化煤油或十二烷基苯，助溶劑為磷酸三丁酯或正 辛醇。
[0006] 進(jìn)一步的，作為優(yōu)選： 所述的叔胺類溶劑為十二叔胺或三辛/葵基叔胺。
[0007] 所述的高效萃取劑由三辛、葵基叔胺，磺化煤油和辛醇三元組分混配而成，其混配 體積比為：三辛、葵基叔胺2-6份，磺化煤油3-7份，辛醇0. 5-1. 5份。
[0008] 所述的三辛、葵基叔胺，磺化煤油和辛醇的混配體積比為：5 :4 :1。
[0009] 同時(shí)，本發(fā)明第二方面的目的是提供一種H酸母液萃取的方法，該方法主要由萃 取和反萃兩個(gè)工序構(gòu)成，所述的萃取以H酸母液為處理對(duì)象，并采用高效萃取劑，該高效萃 取劑由叔胺類溶劑、稀釋劑和助溶劑構(gòu)成，萃取劑與H酸母液的油水相比為1:1-5,過(guò)程溫 度為30-50°C，萃取過(guò)程加酸量與叔胺類溶劑摩爾數(shù)相同，萃取后H酸母液形成無(wú)機(jī)鹽水 和酸性絡(luò)合物層；去除無(wú)機(jī)鹽水，將酸性絡(luò)合物層進(jìn)行反萃；所述的反萃階段中，反萃劑為 MgO、CaO、CaC03、Ca(0H) 2、NaOH、NH3'H20中的一種，反萃溫度25-65°C，反萃劑的添加至反 萃形成的有機(jī)水相pH至7-11。
[0010] 其中，作為優(yōu)選： 所述的叔胺類溶劑為十二叔胺或三辛、葵烷基叔胺，稀釋劑為磺化煤油或十二烷基苯， 助溶劑為磷酸三丁酯或正辛醇。
[0011] 所述的叔胺類溶劑為三辛、葵烷基叔胺，稀釋劑為磺化煤油，助溶劑為正辛醇，三 辛、葵烷基叔胺與磺化煤油、正辛醇三者的混合摩爾比為5:4:1，萃取劑與H酸母液的油水 相比為1:4。
[0012] 所述的反萃劑優(yōu)選為NaOH時(shí)，反萃溫度50-60 °C，反萃劑濃度為15-40%，反萃劑的 添加至反萃形成的有機(jī)水相pH至10-11;更為優(yōu)選的，反萃劑濃度為25%。
[0013]所述的反萃劑優(yōu)選為NH3'H20時(shí)，反萃溫度50_60°C，反萃劑濃度為15-25%，反萃劑 的添加至反萃形成的有機(jī)水相pH至9-10;更為優(yōu)選的，反萃劑濃度為20-25%。
[0014] 本申請(qǐng)中，三辛、葵烷基叔胺即為N235。
[0015] 本發(fā)明的工作原理及有益效果如下： 本申請(qǐng)將數(shù)種可選萃取劑結(jié)合萃取實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行萃取劑組份優(yōu)選，再通過(guò)復(fù)配調(diào)整配比， 以期達(dá)到最高萃取率及萃取相比，在反萃階段優(yōu)選反萃劑的成份、濃度、加入量及系統(tǒng)溫 度，在降低萃取成本的同時(shí)，取得萃取劑萃取損失最小化的效果。
[0016] 1、萃取劑組份優(yōu)選：根據(jù)絡(luò)合萃取理論，本申請(qǐng)中，萃取劑由絡(luò)合劑、稀釋劑、助溶 劑三種成份構(gòu)成。
[0017] (1)絡(luò)合劑優(yōu)選：以叔胺類溶劑作為絡(luò)合劑，加入等量硫酸，使絡(luò)合劑質(zhì)子化，再 加入一定體積的H酸母液充分混合后靜置，重點(diǎn)觀察水相色度變化。通過(guò)對(duì)十二叔胺和三 辛、葵烷基叔胺兩種絡(luò)合劑萃取對(duì)比，三辛、葵烷基叔胺效果優(yōu)于十二叔胺，水相色度低。
[0018] (2)稀釋劑優(yōu)選：以價(jià)格低廉，品質(zhì)純凈，無(wú)毒害，粘度低的原則，將稀釋劑加入三 辛、葵烷基叔胺與H酸母液的萃取體系中，通過(guò)對(duì)磺化煤油、十二烷基苯兩種稀釋劑效果對(duì) 比，磺化煤油稀釋劑效果優(yōu)于十二烷基苯。
[0019] (3)助溶劑優(yōu)選：助溶劑要求在絡(luò)合劑、稀釋劑中都有較高的分配系數(shù)，有利于質(zhì) 子化的絡(luò)合劑在體系中高度分散，提高絡(luò)合效率。通過(guò)對(duì)助溶劉磷酸三丁酯，正辛醇的助溶 效果對(duì)比，磷酸三丁酯作為助溶劑易在油水界面形成乳化層，而正辛醇的油水界面卻分層 清晰，無(wú)乳化，所以助溶劑優(yōu)選正辛醇。
[0020] 綜上所述，H酸母液萃取劑最佳組分是：三辛、葵烷基叔胺，磺化煤油，正辛醇。
[0021] 2、配比優(yōu)選：絡(luò)合劑在萃取劑中所占比例多少是影響萃取效能的決定性因素，同 時(shí)稀釋劑、助溶劑的量也是關(guān)鍵因素，只有絡(luò)合體系調(diào)試分散，才能達(dá)到有效萃取。
[0022] 通過(guò)比例調(diào)整實(shí)驗(yàn)，得出最佳體積配比：三辛、葵烷基叔胺：磺化煤油：正辛醇 =5:4:1〇
[0023]3、油水相比優(yōu)選：先將一定量的萃取劑加入等摩爾的硫酸，然后按照油水相比 1:1、1: 2、1: 3、1: 4、1:5,分別進(jìn)行了酸性絡(luò)合萃取，在45°C的狀態(tài)下，將萃取劑與H酸母液 充分混合15分鐘后靜置，根據(jù)分層后目測(cè)分離酸水的色度，最終確定最佳相比為1: 4。
[0024] 4、反萃條件優(yōu)選： (1)反萃劑優(yōu)選：在攪拌狀態(tài)下，萃取液中均勻加入反萃劑（Mg0、Ca0、CaC03、Ca(0H)2、NaOH、NH3'H20)，過(guò)程溫度60-65°C，加完維持?jǐn)嚢?. 5小時(shí)后靜置分層，油水界面清晰后，萃 取劑與有機(jī)水層分離。
[0025] 通過(guò)比較萃取劑的回收率，以MgO、CaO、CaC03、Ca(0H) 2等為反萃劑，溶劑損失在 1-1. 5%，有機(jī)水層含有少量成膠體的乳化油，后續(xù)處理相對(duì)復(fù)雜，而NaOH、NH3H20作為反萃 劑，它們的萃取回收損失在1-1. 5%。。因此，將NaOH、NH3H20作為反萃劑首選。
[0026] (2)反萃溫度優(yōu)選：通過(guò)對(duì)萃取液在25_60°C范圍內(nèi)持續(xù)升溫觀察，體系在 50-60°C物料流動(dòng)性好、粘度低，因此，確定50-60°C為最佳反萃溫度。
[0027] (3)反萃劑濃度優(yōu)選： ①NaOH以15%、20%、25%、30%、40%的濃度分別進(jìn)行反萃加入，綜合考慮油水分離效果 以及有機(jī)水相的體積因素，首選25%的液堿為最佳濃度。
[0028] ②NH3'H20以15%、20%、25%的濃度分別進(jìn)行反萃加入，都有較好的油水分離效果， 考慮生產(chǎn)實(shí)際情況，以20-25%的氨水為最佳濃度。
[0029] 4、反萃劑用量的優(yōu)選： 由于反萃體系是一個(gè)非均相體系，與普通的酸堿中和有一定的差異，通過(guò)在反萃過(guò)程 中控制有機(jī)水相PH:7. 0、8. 0、9. 0、10、11發(fā)現(xiàn)，以NaOH為反萃劑，最佳有機(jī)水相PH:為 10-11，以NH3'H20為反萃劑時(shí)，最佳有機(jī)水相PH為9. 0-10。
[0030] 綜上所述，反萃劑用量以有機(jī)水相PH為控制終點(diǎn)，以NaOH為反萃劑，有機(jī)水相PH 為10-11，以NH3H20為反萃劑時(shí)，有機(jī)水相PH為9. 0-10。
[0031] 本發(fā)明效果：本發(fā)明的油水相比為1:4,萃取效能是常規(guī)方式的2-4倍，反萃劑是 萃取成本的關(guān)鍵因素，采用NaOH反萃，其成本是氨水反萃的2倍；由于本發(fā)明對(duì)反萃終點(diǎn)采 用了PH終點(diǎn)控制，其萃取劑損失都在1-1. 5%。，有機(jī)水相含油率低，綜合成本下降。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為本發(fā)明的萃取工藝流程圖； 圖2為本發(fā)明的反萃工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 實(shí)施例1 本實(shí)施例一種用于萃取H酸母液的高效萃取劑及萃取方法，其中： (1)高效萃取劑配制：分別量取500ml三辛、葵烷基叔胺，400ml磺化煤油，100ml正辛 醇加入5000ml四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌并升溫。
[0034] (2)絡(luò)合萃?。寒?dāng)萃取劑溫度在30-40°C時(shí)，加入4000ml的H酸母液，攪拌狀態(tài)下 加入50-55g濃度為98%硫酸，過(guò)程溫度為45 °C，攪拌20分鐘后轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置0. 5小 時(shí)后，分離出下層澄清透明的無(wú)機(jī)鹽水，上層的酸性絡(luò)合物層留待后續(xù)處理。
[0035] (3)反萃：將分液漏斗中的分離后的酸性絡(luò)合物層轉(zhuǎn)入四口燒瓶中，升溫至50°C， 緩加約1. 4摩爾的NaOH(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25%)，使有機(jī)水相pH在10-11，過(guò)程溫度為55-65°C， 加完反萃劑后攪拌20分鐘，再轉(zhuǎn)入分液漏斗靜置1小時(shí)后分離。
[0036] 實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于： (1)高效萃取劑配制：分別量取500ml三辛、葵烷基叔胺，400ml磺化煤油，100ml正辛 醇加入5000ml四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌并升溫。
[0037] (2)絡(luò)合萃取：當(dāng)萃取劑溫度在30_40°C時(shí)，加入4000ml的H酸母液，攪拌狀態(tài)下 加入50-55g濃度為98%硫酸，過(guò)程溫度為45 °C，攪拌20分鐘后轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置0. 5小 時(shí)后，分離出下層澄清透明的無(wú)機(jī)鹽水，上層的酸性絡(luò)合物層留待后續(xù)處理。
[0038] (3)反萃：將分液漏斗中的分離后的酸性絡(luò)合物層轉(zhuǎn)入四口燒瓶中，升溫至50°C， 緩加約1. 4摩爾的氨水溶液(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25%)，使有機(jī)水相pH在9. 0-10,過(guò)程溫度為 55-65°C，加完反萃劑后攪拌20分鐘，再轉(zhuǎn)入分液漏斗靜置1小時(shí)后分離。
[0039] 實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于： (1)高效萃取劑配制：分別量取600ml三辛、葵烷基叔胺，700ml磺化煤油，150ml正辛 醇加入5000ml四