一種從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法與流程
1.本發(fā)明涉及一種醇和酸的回收方法，具體涉及一種從叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸的水溶液體系中回收醇和酸的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及回收這類(lèi)化合物的方法，即從過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物的廢水溶液中回收叔丁醇和硫酸。
背景技術(shù)：
2.過(guò)氧化氫反應(yīng)法是工業(yè)上生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物主要方法，目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)均采用該工藝生產(chǎn)。將過(guò)氧化氫與叔丁醇混合，并以濃硫酸做催化劑，反應(yīng)數(shù)小時(shí)后，油水分離，油相用30% 的堿洗滌，分液，上層產(chǎn)物為二叔丁基過(guò)氧化物，下層產(chǎn)品用酸洗，再次分液，得到叔丁基過(guò)氧化氫。目前的分離和提純工藝均是采用反復(fù)的酸洗和堿洗，廢水量比較大，極不符合環(huán)境友好的發(fā)展方向。因此對(duì)含醇、酸廢水的處理回收有重要意義。
3.含過(guò)氧化物物系，是易爆物系，處理時(shí)需注意防范。自加速分解溫度（sadt）是評(píng)估物質(zhì)熱危害性最重要的參數(shù)。叔丁基過(guò)氧化氫的sadt為80℃，若其中混有有機(jī)物、酸等雜質(zhì)會(huì)促進(jìn)叔丁基過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)，使其在較低的溫度下發(fā)生熱分解，即導(dǎo)致sadt降低，從而有引發(fā)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。（王傳興等，雜質(zhì)對(duì)有機(jī)過(guò)氧化物自加速分解溫度的影響，青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，28(2)，121-124； 丁凌云等，有機(jī)過(guò)氧化物熱動(dòng)力學(xué)及熱危險(xiǎn)性研究進(jìn)展，化工進(jìn)展，2011，30(11), 2369-2375）鑒于含過(guò)氧化物物系的特殊性，目前對(duì)含有叔丁基過(guò)氧化氫的廢液處理方法主要有三種，均是在處理前先去除叔丁基過(guò)氧化氫，以避免有機(jī)過(guò)氧化物后處理過(guò)程的危險(xiǎn)性。一是加氫還原法，如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn107376906所描述；二是亞硫酸鈉和/或硫代硫酸鈉還原法，如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn109574805所述；三是高溫分解法，如美國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)us4296262所述。
4.以上方法，明顯處理成本高，能耗大，引入額外組分，又增加了新的廢鹽廢物。本發(fā)明的主要目的為含有叔丁基過(guò)氧化氫的廢液處理提供一種無(wú)需預(yù)處理情況下，實(shí)現(xiàn)醇、酸回收的簡(jiǎn)單方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.為了改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種從叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸的水溶液體系中回收醇和酸的方法。水溶液體系主要成分有叔丁基過(guò)氧化氫、二叔丁基過(guò)氧化氫、叔丁醇、硫酸及過(guò)氧化氫等，是將廢水體系通過(guò)脫醇塔和脫水塔兩個(gè)精餾塔進(jìn)行減壓操作，從脫醇塔頂部回收叔丁醇，從脫水塔底部回收硫酸。該方法具有無(wú)需額外組分加入，操作連續(xù)化、簡(jiǎn)便即可實(shí)現(xiàn)叔丁醇和酸回收等優(yōu)點(diǎn)。
6.本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法，將廢水體系通過(guò)脫醇塔和脫水塔兩個(gè)精餾塔進(jìn)行減壓操作，從脫醇塔頂部回收叔丁醇，從脫水塔底部回收硫酸，具
體步驟如下：將叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸廢水通入脫醇塔中，控制操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa，塔的理論板數(shù)2~30，塔釜溫度維持在25~30 ℃，塔頂溫度8~10 ℃；塔頂流出的蒸汽經(jīng)脫醇塔冷凝器、脫醇塔回流罐，排出含有叔丁醇的采出物；脫醇塔塔釜流出的物料通過(guò)管道送入脫水塔，控制操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa，塔的理論板數(shù)2~30，塔釜溫度維持在40~45 ℃，塔頂溫度15~20 ℃；由塔釜排出的物料為含有硫酸的采出物，塔頂物料經(jīng)脫水塔冷凝器、脫水塔回流罐排出，主要成分為水。
7.所述叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸廢水為過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物過(guò)程中產(chǎn)生的廢水混合溶液體系，主要含有叔丁基過(guò)氧化氫、二叔丁基過(guò)氧化氫、叔丁醇、過(guò)氧化氫、硫酸。所述脫醇塔和脫水塔在回流比0.1~3條件下實(shí)施。
8.綜上所述，本發(fā)明是在雙精餾塔連續(xù)操作下完成，即將脫醇塔和脫水塔兩個(gè)精餾塔減壓操作，從脫醇塔頂部回收叔丁醇，從脫水塔底部回收硫酸。設(shè)置合理的精餾塔的壓力和理論板數(shù)，脫醇塔的減壓操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa。脫水塔的減壓操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa。精餾塔的理論板數(shù)2~30。本發(fā)明操作壓力低，設(shè)備操作溫度低，安全性越高。該方法在保證物系處理安全性前提下，且不引入額外組分，操作簡(jiǎn)便，成本低，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的連續(xù)化工藝生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
9.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；圖中：1-脫醇塔，2-脫醇塔冷凝器，3-脫醇塔回流罐，4-脫醇塔再沸器，5-脫水塔，6-脫水塔冷凝器，7-脫水塔回流罐，8-脫水塔再沸器。
具體實(shí)施方式
10.下面通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該了解到是在下列實(shí)施例中公開(kāi)的技術(shù)代表本發(fā)明人所發(fā)明的技術(shù)，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，基于這些公開(kāi)內(nèi)容，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以對(duì)這里所公開(kāi)的具體實(shí)施方案進(jìn)行許多改變，并且仍然可以得到相同或類(lèi)似結(jié)果。
11.實(shí)施例1過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物過(guò)程中產(chǎn)生的廢水混合溶液體系（主要成分及組成：叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，叔丁醇1.00wt%，過(guò)氧化氫4.00wt%，硫酸34.00wt%，其余為水），通過(guò)一進(jìn)料管道進(jìn)入脫醇塔1中，塔的理論板數(shù)10，塔頂壓力2kpa，塔釜溫度維持在28 ℃，塔頂溫度9 ℃，回流比3:1。塔頂流出的蒸汽經(jīng)脫醇塔冷凝器2、脫醇塔回流罐3，排出含有叔丁醇的采出物。由塔頂采出的物料主要成分及組成為：叔丁醇13.83wt%，叔丁基過(guò)氧化氫9.42wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫為：13.83%，其余為水。
12.塔釜采出的物料通過(guò)管道送入脫水塔5（管道通過(guò)脫醇塔再沸器4連接脫醇塔1）。脫水塔5的理論板數(shù)2，塔頂壓力2k mpa，塔釜溫度維持在42.5 ℃，塔頂溫度17.2 ℃，回流比3:1。塔頂物料經(jīng)脫水塔冷凝器6、脫水塔回流罐7排出，由塔頂采出的物料主要成分及組成為：叔丁醇0.02wt%，叔丁基過(guò)氧化氫3.05wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫2.86wt%，其余為水
99.07wt%。塔釜通過(guò)管道（管道通過(guò)脫水塔再沸器8連接脫醇塔）排出含有硫酸的采出物，主要成分及組成為：過(guò)氧化氫7.06wt%，硫酸59.89wt％，其余為水。
13.實(shí)施例2過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物過(guò)程中產(chǎn)生的廢水混合溶液體系（主要成分及組成：叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，叔丁醇1.00wt%，過(guò)氧化氫4.00wt%，硫酸34.00wt%，其余為水），通過(guò)一進(jìn)料管道進(jìn)入脫醇塔中，塔的理論板數(shù)10，塔頂壓力0.005 mpa，塔釜溫度維持在50.0 ℃，塔頂溫度20.0 ℃，回流比3:1。塔頂流出的蒸汽經(jīng)脫醇塔冷凝器、脫醇塔回流罐，排出含有叔丁醇的采出物。由塔頂采出的物料主要成分及組成為：叔丁醇13.89wt%，叔丁基過(guò)氧化氫12.29wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫13.87wt%，其余為水。塔釜料通過(guò)管道送入脫水塔。
14.脫水塔，塔的理論板數(shù)10，塔頂壓力5kpa，塔釜溫度維持在46.0 ℃，塔頂溫度23.8 ℃，回流比3:1。由塔頂采出的物料主要成分為水99.64wt%。由塔釜采出的物料（主要成分及組成為：過(guò)氧化氫7.01wt%，硫酸59.87wt％。
15.實(shí)施例3過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物過(guò)程中產(chǎn)生的廢水混合溶液體系（主要成分及組成：叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫1.00wt%，叔丁醇1.00wt%，過(guò)氧化氫4.00wt%，硫酸34.00wt%，其余為水），通過(guò)一進(jìn)料管道進(jìn)入脫醇塔中，塔的理論板數(shù)30，塔頂壓力8kpa，塔釜溫度維持在53.2 ℃，塔頂溫度31.6 ℃，回流比1:3。由塔頂采出的物料主要成分及組成為：叔丁醇13.88wt%，叔丁基過(guò)氧化氫13.03wt%，二叔丁基過(guò)氧化氫為：13.87%，其余為水。塔釜采出的物料通過(guò)管道送入脫水塔。
16.脫水塔，塔的理論板數(shù)10，塔頂壓力8kpa，塔釜溫度維持在65.0 ℃，塔頂溫度41.2 ℃，回流比1:2。由塔頂采出的物料主要成分為水99.75wt%。由塔釜采出的物料（主要成分及組成為：過(guò)氧化氫7.0 wt%，硫酸59.87wt％）。
技術(shù)特征：
1.一種從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法，其特征在于：將廢水體系通過(guò)脫醇塔和脫水塔兩個(gè)精餾塔進(jìn)行減壓操作，從脫醇塔頂部回收叔丁醇，從脫水塔底部回收硫酸，具體步驟如下：將叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸廢水通入脫醇塔中，控制操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa，塔的理論板數(shù)2~30，塔釜溫度維持在25~30 ℃，塔頂溫度8~10 ℃；塔頂流出的蒸汽經(jīng)脫醇塔冷凝器、脫醇塔回流罐，排出含有叔丁醇的采出物；脫醇塔塔釜流出的物料通過(guò)管道送入脫水塔，控制操作壓力為絕對(duì)壓力2 kpa~8 kpa，塔的理論板數(shù)2~30，塔釜溫度維持在40~45 ℃，塔頂溫度15~20 ℃；由塔釜排出的物料為含有硫酸的采出物，塔頂物料經(jīng)脫水塔冷凝器、脫水塔回流罐排出，主要成分為水。2.如權(quán)利要求1 所述的從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法，其特征在于：所述叔丁基過(guò)氧化氫含醇和酸廢水為過(guò)氧化氫反應(yīng)法生產(chǎn)叔丁基過(guò)氧化氫和二叔丁基過(guò)氧化物過(guò)程中產(chǎn)生的廢水混合溶液體系，主要含有叔丁基過(guò)氧化氫、二叔丁基過(guò)氧化氫、叔丁醇、過(guò)氧化氫、硫酸。3.如權(quán)利要求1所述的如權(quán)利要求1 所述的從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法，其特征在于：所述脫醇塔和脫水塔在回流比0.1~3條件下實(shí)施。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種從叔丁基過(guò)氧化氫廢水體系中回收醇和酸的方法，本發(fā)明是在雙精餾塔連續(xù)操作下完成，即將脫醇塔和脫水塔兩個(gè)精餾塔減壓操作，從脫醇塔頂部回收叔丁醇，從脫水塔底部回收硫酸。設(shè)置合理的精餾塔的壓力和理論板數(shù)，脫醇塔的減壓操作壓力為絕對(duì)壓力2 kPa~8 kPa。脫水塔的減壓操作壓力為絕對(duì)壓力2 kPa~8 kPa。精餾塔的理論板數(shù)2~30。本發(fā)明操作壓力低，設(shè)備操作溫度低，安全性越高。該方法在保證物系處理安全性前提下，且不引入額外組分，操作簡(jiǎn)便，成本低，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的連續(xù)化工藝生產(chǎn)。工藝生產(chǎn)。
