一种从2,4-D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法技术

本发明专利技术公开了一种从2,4

【技术实现步骤摘要】
一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体讲是一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法。

技术介绍

[0002]羟基乙酸钠又名乙醇酸钠，主要用作电镀液添加剂，也可作为电解研磨、金属酸洗、皮革染色和鞣制的化工原料，羟基乙酸钠还可作为合成羟基乙酸丁酯的原料。一般是通过氯乙酸在碱性条件下水解制备，或者由羟基乙腈水解制备。
[0003]以2，4－二氯苯酚为原料生产的2,4
‑
D及多种衍生物，是属于苯氧羧酸类激素型选择性除草剂，低浓度使用时能刺激植物生长，具有防止花果脱落、促进果实肥大的作用；高浓度使用时具有较强的内吸传导性，主要用于苗后茎叶处理、防除阔叶杂草类的生成，对于提高农作物的产量起到重要作用，其应用面很广。近年来陶氏一直在致力于抗2,4
‑
D转基因种子方面的研发工作，已经取得重大进展，因此未来2,4
‑
D的使用范围和规模会进一步扩大。在2,4
‑
D生成过程中的缩合步骤中，氯乙酸钠和2，4
‑
二氯苯酚钠碱性条件下缩合得到产物，由于碱性条件下氯乙酸钠水解而产生羟基乙酸钠副产物。因此由于生产工艺的不同，2,4
‑
D生产废水中含有浓度不等的羟基乙酸钠，而目前国内生产2,4
‑
D厂家都是将这一含羟基乙酸钠废水当成普通废水去处理，并未将废水中的羟基乙酸钠进行回收利用。

技术实现思路
/>[0004]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法。
[0005]本专利技术的技术解决方案如下：
[0006]一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法，包含以下步骤：
[0007]S1：在碱性条件下，将2,4
‑
D废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；
[0008]其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；
[0009]S2：将所述羟基乙酸钠母液采用活性炭吸附脱色，得到脱色母液；
[0010]S3：将所述脱色母液进行低温析晶，得到羟基乙酸钠晶体；
[0011]S4：将所述羟基乙酸钠晶体采用酸液酸化，酸化至PH＝0.5
‑
1，得到羟基乙酸溶液；
[0012]S5：将所述羟基乙酸溶液与甲醇在酸性催化剂作用下，酯化反应生成羟基乙酸甲酯溶液；
[0013]S6：将所述羟基乙酸甲酯溶液进行精馏提纯，得到羟基乙酸甲酯；
[0014]S7：将所述羟基乙酸甲酯在碱性条件下水解，生成羟基乙酸钠和甲醇，得到羟基乙酸钠晶体，回收水解生成的甲醇套用于步骤S5中继续进行酯化反应。
[0015]进一步地，步骤S1中，所述2,4
‑
D废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，PH大于8。
[0016]进一步地，步骤S1中，所述常压蒸发浓缩温度在110～130℃，羟基乙酸质量浓度浓
缩至20～25％。
[0017]进一步地，步骤S2中，所述脱色活性炭为颗粒或粉末状活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5％，脱色温度为60～90℃。
[0018]进一步地，步骤S3中，所述低温析晶的温度控制在0～10℃，析晶时间1～3h。
[0019]进一步地，步骤S4中，所述酸液采用质量浓度为30
‑
36.5％的盐酸，酸化至PH＝0.5
‑
1。
[0020]进一步地，步骤S5中，
[0021]甲醇用量为羟基乙酸摩尔量的1.5～2.5，和/或，
[0022]所述酸性催化剂的用量为羟基乙酸摩尔量的0.1～5％，和/或，
[0023]所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、硝酸、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、二氯亚砜中的至少一种，和/或，
[0024]所述酯化反应温度为90～150℃。
[0025]进一步地，步骤S6中，所述精馏的温度为≤120℃，精馏在真空下进行，真空度为
‑
0.09～
‑
0.1MPa。
[0026]进一步地，步骤S7中，碱性条件下具体为加入质量浓度22～32％的氢氧化钠溶液，用量为羟基乙酸甲酯摩尔量的1.2～3.0，水解温度为80～120℃。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种2,4
‑
D生产废水中的羟基乙酸钠回收的方法，回收得到高附加值产品羟基乙酸钠，实现环保排放的同时有效的回收利用了废弃物。
具体实施方式
[0028]以下以具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明：
[0029]废水中只能测羟基乙酸含量，测不了盐的含量。因此以羟基乙酸的含量表征羟基乙酸钠的含量。
[0030]实施例1
[0031]在装有温度计的20L夹套反应釜中加入PH＝9.1的2,4
‑
D废水(羟基乙酸含量为0.98wt％)(废水：10.00kg，1.29mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出的氯化钠得到羟基乙酸含量为22.80wt％羟基乙酸钠母液(423.33g，1.27mol)；搅拌下加入活性炭4.20g，升温至65℃下脱色1h，过滤后得到422.55g脱色母液；脱色母液置于低温2℃下冷却析晶2h，过滤得到羟基乙酸钠晶体125.21g，羟酸含量为65.40wt％；加入36wt％盐酸112.20g进行酸化PH＝0.81，得到酸性羟基乙酸溶液237.41g；将所得羟基乙酸溶液加入甲醇(154.88g，2.20mol)、98wt％浓硫酸(0.6g，0.006mol)下开始酯化分水反应，反应温度110℃，酯化反应4h后停止，水泵减压至
‑
0.095MPa温度控制在≤90℃下开始蒸馏，收集反应中残余的甲醇和水，然后继续升温度控制在≤120℃下精馏提纯得到纯度为99.3wt％的羟基乙酸甲酯(88.65g，0.98mol)；所得羟基乙酸甲酯加入22wt％的液碱(212.73g，1.17mol)于90℃下加热水解5h，然后减压下除去醇和水，得到纯度99.50％羟基乙酸钠晶体(91.24g，0.93mol)，总收率：72.09％。
[0032]实施例2
[0033]在装有温度计的20L夹套反应釜中加入PH＝9.1的2,4
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D废水(羟基乙酸含量为0.98wt％)(废水：10.00kg，1.29mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出的氯化钠得到羟基乙酸含
量为22.21％羟基乙酸钠母液(431.35g，1.26mol)；搅拌下加入活性炭6.47g，升温至85℃下脱色1h，过滤后得到430.45g，脱色母液；脱色母液置于低温5℃下冷却析晶2h，过滤得到羟基乙酸钠晶体128.81g，羟酸含量为64.35wt％；加入36wt％盐酸113.180g进行酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从2,4
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D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法，其特征在于，包含以下步骤：S1：在碱性条件下，将2,4
‑
D废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；S2：将所述羟基乙酸钠母液采用活性炭吸附脱色，得到脱色母液；S3：将所述脱色母液进行低温析晶，得到羟基乙酸钠晶体；S4：将所述羟基乙酸钠晶体采用酸液酸化，得到羟基乙酸溶液；S5：将所述羟基乙酸溶液与甲醇在酸性催化剂作用下，酯化反应生成羟基乙酸甲酯溶液；S6：将所述羟基乙酸甲酯溶液进行精馏提纯，得到羟基乙酸甲酯；S7：将所述羟基乙酸甲酯在碱性条件下水解，生成羟基乙酸钠和甲醇，得到羟基乙酸钠晶体，回收水解生成的甲醇套用于步骤S5中继续进行酯化反应。2.根据权利要求1所述的一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法，其特征在于，步骤S1中，所述2,4
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D废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，PH大于8。3.根据权利要求1所述的一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法，其特征在于，步骤S1中，所述常压蒸发浓缩温度在110～130℃，羟基乙酸质量浓度浓缩至20～25％。4.根据权利要求1所述的一种从2,4
‑
D废水中回收高纯度羟基乙酸钠的方法，其特征在于，步骤S2中，所述脱色活性炭为颗粒或粉末状活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜朝，刘国军，徐海朋，孙佳琦，曾德彬，胡丽，夏志军，李卫勇，
申请(专利权)人：江西天宇化工有限公司，
类型：发明
国别省市：