一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺，包括：(a)汽提：将稀硫酸从汽提塔的上部加入塔内，从汽提塔的中部和下部不同位置连续通入低压蒸汽，对有机物和硅氧烷进行氧化反应；(b)氧化：将汽提后的稀硫酸连续送入氧化釜中，连续加入氧化剂，氧化残余的有机物和硅氧烷，生成CO2、H2O和SiO2；(c)提浓：将氧化后的稀硫酸从提浓塔的中部连续加入塔内，从提浓塔的下部通入氮气，塔釜得到提浓后硫酸；(d)过滤：将提浓后硫酸进行连续过滤，得到无色透明的浓硫酸和白色的SiO2粉末，将得到浓硫酸返回氯甲烷生产中继续利用。本发明专利技术通过连续去除稀硫酸中硅氧烷，减少了对环境的污染，有显著经济效益和环保效益。济效益和环保效益。济效益和环保效益。

【技术实现步骤摘要】
一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺


[0001]本专利技术涉及化工
，具体涉及一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺。

技术介绍

[0002]有机硅生产过程中，氯甲烷是甲基氯硅烷混合单体的主要原料之一，由甲醇和氯化氢反应，生成氯甲烷。
[0003]为了提高生产中的氯利用率，氯甲烷合成要主采用了二甲基二氯硅烷加压浓酸水解过程中产生的氯化氢气体，经过汽液分离，由管道输送氯甲烷反应釜，在催化剂作用下与甲醇反应，生成氯甲烷。虽然二甲基二氯硅烷加压浓酸水解产生的氯化氢气体经过汽液分离，但是还会夹带微量的硅氧烷去氯甲烷合成生产当中去。因此浓硫酸在干燥氯甲烷水分等杂质时，也把硅氧烷从氯甲烷中脱除。浓硫酸随着处理氯甲烷时间延长，对吸附氯甲烷中杂质效率会降低，不能再使用，因此便形成大量的稀硫酸。随着有机硅单体生产装置的不断扩大，稀硫酸会越来越多，且不能再用于生产，只能外售。为了降低生产成本、保护环境，不污染环境，必须除去其中的硅氧烷等，回收硫酸，使其循环利用降低氯甲烷的生产成本，同时连续法工艺处理量大，自动化操作程度高，而且在处理过程没有二次工业废物产生，减少了对环境的污染，有显著经济效益和环保效益。
[0004]CN110642229A公开了一种含硅氧烷盐酸与含有机物硫酸的混合解析净化工艺，由含硅氧烷盐酸与含有机物硫酸的混合解析净化工艺，包括如下步骤：(1)将含硅氧烷盐酸、含有机物硫酸和浓硫酸混合后进行水解，硫酸有机物水解成硫酸和易分离有机物，部分氯化氢气体汽提析出，得到含硅氧烷的混合酸；(2)混合酸进行固液分离，除去固体聚合物。含硅氧烷盐酸与含有机物硫酸的混合解析净化装置，其包括混合器、水解釜和过滤器。其工艺把含有硅氧烷的盐酸、含有机物的硫酸和硫酸一块在装有填料的塔中进行反水解反应，根据该专利中提到的反应现象，含有机物的硫酸水解会产生块状固体，如果塔中有填料的，会堵塞水解塔。
[0005]而且，液固分离后产生固体的聚合物会造成环境二次污染，增加了处理成本；且提浓后的硫酸加入的双氧水进一步氧化杂质，没有反应的双氧水会随着硫酸回收利用，进入氯甲烷生产系统，会对氯甲烷氧化，产生更多的有机杂质，给后续硅粉与氯甲烷合成粗单体，造成不利影响，产生更多没有经济价值的高沸点有机硅化合物。
[0006]CN111792627A公开了一种氯甲烷生产过程中硫酸废液回收方法，该方法采用间歇处理工艺，分汽提、过滤、提浓三步法处理硫酸废液，除去其中的有机物等杂质后，得到了浓度大于98wt％，COD值小于400ppm,SiO2含量于小于100ppm的硫酸。虽然处理后硫酸能用于氯甲烷合成的生产，但COD值和SiO2含量还是较高，残余的有机物还会在生产过程中与氯化氢反应，生产成氯代烷烃；SiO2在生产过程中被物料夹带出来，会造成后续生产设备的堵塞，缩短氯甲烷合成生产时间。而且为了防止堵塞、必须采用间歇处理浪费人力物力，不适合大规模生产过程。因此，如果降低硫酸中的COD值和SiO2含量，将其直接用于回收利用成为目前亟待解决的技术问题。
[0007]本专利技术在现有技术的基础上进行了改进，采用连续法进出料，分汽提、氧化、提浓、过滤四步法处理稀硫酸。由于增加了氧化工艺，使用处理后的硫酸中COD值小于120ppm，SiO2含量在50ppm以下，更有利于氯甲烷的合成，采用连续法处理稀硫酸，处理量大，自动化操作程度高，极大缩短了生产时间。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供了一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺，所述方法描述的待处理稀硫酸中硫酸含量为60％～75wt％，其中硅氧烷含量达4000～10000ppm(以SiO2计算)，以及20～35％的水。
[0009]稀硫酸经过汽提、氧化、提浓和过滤等步骤后，得到了浓度大于98％，有机物含量COD小于<120ppm(优选小于80ppm),SiO2含量于小于<50ppm(优选小于30ppm)的硫酸。处理后的硫酸在氯甲烷生产中循环利用，降低氯甲烷的生产成本，减少了对环境的污染，有显著经济效益和环保效益。
[0010]本专利技术针对现有技术不足，提出了一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺，包括以下步聚：
[0011](a)汽提：将稀硫酸从汽提塔的上部加入塔内，从汽提塔的中部和下部不同位置连续通入低压蒸汽，利用硫酸自身的氧化性对有机物和硅氧烷进行氧化反应，除去大部分有机物和硅氧烷；
[0012](b)氧化：将汽提后的稀硫酸连续送入氧化釜中，连续加入氧化剂，进一步氧化残余的有机物和硅氧烷，使之生成CO2、H2O和SiO2；
[0013](c)提浓：将氧化反应后，流出氧化釜的稀硫酸从提浓塔的中部连续加入塔内，从提浓塔的下部通入氮气，使稀硫酸中的水分从塔顶带出，从塔釜得到提浓后硫酸；
[0014](d)过滤：将提浓后硫酸进行连续过滤，得到无色透明的浓硫酸和白色的SiO2粉末，将得到的浓硫酸返回氯甲烷生产中继续利用。
[0015]作为优选，步聚(a)汽提塔为石墨塔。
[0016]作为优选，步聚(a)汽提温度为100～180℃，优选110～140℃。
[0017]作为优选，步聚(a)汽提反应中稀硫酸的加入量为0.1～5m3/h，优选0.5～1m3/h。
[0018]所述的汽提塔低压蒸汽的气体为水蒸汽。
[0019]作为优选，步聚(a)汽提反应中的低压蒸汽压力为2～8Kg/cm3。
[0020]具体来说，低压蒸汽在汽提塔中部、下部两个位置按照2～8Kg/cm3进入汽提塔；所述中部位置是在约1/2位置，即汽提塔塔底2/5至3/5位置，所述下部位置为塔底1/5
‑
1/3。在一个优选实施方式中，低压蒸汽在汽提塔中部和下部同时连续通入，中部低压蒸汽压力2
‑
5Kg/cm3，下部连续通入压力为5
‑
8Kg/cm3的低压蒸汽，且下部的低压蒸汽压力比中部低压蒸汽的压力大1
‑
3Kg/cm3。
[0021]低压蒸汽分别从汽提塔中下部不同位置，增加低压蒸汽与硫酸的接触时间、提高汽提效率。而且由不同位置进入可以减少设备或者管道内局部结晶、冷凝等引起的腐蚀，提高设备使用效率，降低设备维护成本，延长设备使用寿命，解决了因腐蚀老化导致汽提效率下降的技术问题。本专利技术通过压力梯度的处理，使汽提过程低压蒸汽与硫酸接触充分汽提，提升传质强度和解吸效率，因此，即使在较低的汽提温度下(比如120℃以下)仍然具有较高
的汽提效率，同时降低能耗，减少设备老化风险。
[0022]作为优选，步聚(b)氧化反应釜为搪瓷或衬聚四氟乙烯材质的反应釜。
[0023]作为优选，步聚(b)所述的氧化剂选自双氧水或高锰酸钾等。
[0024]作为优选，步聚(b)所述的双氧水用量为硅氧烷质量的50～300％，优选100～150％。
[0025]或者，所述的双氧水用量为原料稀硫酸质量的1
‑
10％。
[0026]作为优选，步聚(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续法除去稀硫酸中硅氧烷的工艺，其特征在于，包括以下步聚：(a)汽提：将稀硫酸从汽提塔的上部加入塔内，从汽提塔的中部和下部不同位置连续通入低压蒸汽，对有机物和硅氧烷进行氧化反应；(b)氧化：将汽提后的稀硫酸连续送入氧化釜中，连续加入氧化剂，氧化残余的有机物和硅氧烷；(c)提浓：将氧化后，从氧化釜流出的稀硫酸从提浓塔的中部连续加入塔内，从提浓塔的下部通入氮气，塔釜得到提浓后硫酸；(d)过滤：将提浓后硫酸进行连续过滤，得到无色透明的浓硫酸和白色的SiO2粉末，将得到浓硫酸返回氯甲烷生产中继续利用。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步聚(a)汽提塔为石墨塔；汽提温度为100～180℃，优选110～140℃；汽提反应中稀硫酸的加入量为0.1～5m3/h，优选0.5～1m3/h；所述的低压蒸汽气体为水蒸汽。3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，步骤(a)待处理稀硫酸中硫酸含量为60％～75％，其中硅氧烷含量达4000～10000ppm(以SiO2计)。4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，步聚(a)低压蒸汽在汽提塔中部、下部两个位置按照为2～8Kg/cm3，优选4～6Kg/cm3的压力进入。5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述低压蒸汽分别从汽提塔中部、下部不同位置，并以不同的压力进入。6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，在汽提塔中部连续通...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳建松，吴燕梅，程顺弟，贺志江，施微微，肖赣湘，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：