[發明專利]含硝酸體系的處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 202010591370.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111620397B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 王勤波;孫美玲;于萌萌;張海波;劉明;任苗苗;熊振華
• 申請（專利權）人: 山東友道化學有限公司
• 主分類號: C01B21/46
• 分類號: C01B21/46;C02F1/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種含硝酸體系的處理系統及處理方法。該含硝酸體系包括硝化處理后的硝化后體系，該處理系統包括：稀釋單元，用于將含硝酸體系稀釋得到稀釋后含硝酸體系；固液分離單元，具有稀釋后含硝酸體系進口、液相出口和固相出口，稀釋后含硝酸體系進口與稀釋單元的出口相連；蒸餾單元，具有液相進口、第一輕組分出口和第一重組分出口，液相進口與液相出口相連；精餾單元，具有待精餾物入口、回收硝酸出口和第二重組分出口，待精餾物入口與第一重組分出口相連。將含硝酸體系稀釋后大部分有機物從含硝酸體系中析出而分離出來；分離得到的分離液相依次進行蒸餾和精餾，實現了稀廢硝酸的濃縮，使得回收硝酸產品中有機物的含量不高于100ppm。

技術領域

本發明涉及硝酸回收處理領域，具體而言，涉及一種含硝酸體系的處理系統及處理方法。

背景技術

硝化反應是廣泛應用于生產染料、醫藥、農藥、炸藥等化工產品的重要單元反應，其中硝酸硝化是常用的硝化方法。在硝酸硝化反應過程中會產生大量的被有機物飽和的廢硝酸，直接作為三廢進行中和處理時，三廢產生量大、產生的廢鹽中有機物含量高，處理成本高，不能得到有效利用，造成資源浪費，廢物增多，二次污染環境。

為提高硝酸硝化過程中硝酸的利用率，降低三廢排放，對于硝酸硝化產生的含高沸點有機物的硝酸，另一種常用的處理方法為通過蒸餾的方式對稀硝酸進行濃縮并脫除部分有機物，以期實現硝酸的再利用。但常規的蒸餾處理時，溶解在硝酸中的有機物會因氣液相平衡而揮發或被蒸汽夾帶到回收硝酸中，從而使回收硝酸中有機物含量較高。若這種回收硝酸循環回用自身體系，會造成系統內高沸點有機物的富集，不利于生產的安全性。若這種回收硝酸用作其它用途，則會在其它用途中帶入新的有機雜質。這就使得采用常規蒸餾操作回收得到的硝酸的應用范圍受限，并且存在安全隱患、影響產品質量。因此，常規蒸餾濃縮硝化過程中的硝酸的工藝難以實現硝酸的有效回用。

針對含高沸點有機物的硝酸的回收，已有一些專利文獻報道。公開號為CN108128826A的中國專利申請公開了一種含硝酸廢水處理系統及處理方法，該方法以間甲基苯甲酸硝化為具體實例對其技術方案進行了描述，首先將98％硝酸與間甲基苯甲酸混合并發生硝化反應，產生的硝化產物經壓濾后得到濃度約為94％的硝化母液和硝化產物，然后硝化產物用新鮮水進行梯度洗滌，并將洗滌濾液與硝化母液混合后得到70％的硝酸廢液，隨后再對70％的硝酸廢液進行蒸餾濃縮處理，餾出物通過冷凝器冷卻后收集回收硝酸，即通過蒸餾的方式處理稀廢硝酸。本領域技術人員公知，該硝化體系存在2位、4位和6位硝化的三種異構體。根據安徽江泰甲基苯甲酸系列項目環境影響報告書公開的方案(http://sthjj.huaibei.gov.cn/jsxmhjyxpjsp/pqgs/8606871.html)可知，6位硝化異構體，即2-硝基-5-甲基苯甲酸在間甲基苯甲酸硝化產品的含量為20％，將間甲基苯甲酸的硝化母液稀釋到硝酸濃度為70％時，2-硝基-5-甲基苯甲酸還未析出，且3-甲基-4-硝基苯甲酸也未完全析出，經固液分離產生的廢硝酸中有機物的含量可高達8％。因此，上述方法中通過蒸餾回收得到的硝酸中必然會混有較多的有機物，且由于硝酸中有機物含量較高也給蒸餾操作帶來了較大的安全隱患。通過專業化工流程模擬軟件(AspenPlus)計算，只考慮氣液相平衡時，上述方法中經蒸餾處理后的回收硝酸中有機物含量高達3000ppm以上，更進一步的，由于水對甲基硝基苯甲酸具有汽提作用，因此實際回收的硝酸中夾帶的有機物量比化工模擬計算軟件的計算值要更高。若將該回收硝酸直接作為工業硝酸應用于其它硝化反應會嚴重影響硝化產品的品質，通過該法回收得到的硝酸在工業上的實際應用范圍將會嚴格受限。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種含硝酸體系的處理系統及處理方法，以解決現有技術中的回收硝酸中有機物含量高的問題。