一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]苯乙酮作為一種最簡(jiǎn)單的芳香酮，常作為只要及其他有機(jī)合成的原料，也用于配制香料。工業(yè)上生產(chǎn)苯乙酮的工藝主要為傅克反應(yīng)，即三氯化鋁催化下由苯與乙酰氯、乙酸酐與乙酸反應(yīng)制取。伴隨而來的生產(chǎn)廢料(以下簡(jiǎn)稱苯乙酮廢酸)由于含有苯乙酮、氯化鋁和鹽酸而成為一種危廢，委外處置苯乙酮廢酸不僅耗費(fèi)金錢，且處理工藝繁雜，增加了苯乙酮的生產(chǎn)成本。因此，一方面，從去除苯乙酮等有機(jī)有害物質(zhì)的角度來看，尋找一種合理、有效的方法，將苯乙酮等有機(jī)有害物質(zhì)與無機(jī)酸分離，有效實(shí)現(xiàn)油水分離，成為處置苯乙酮廢酸的關(guān)鍵步驟；另一方面，針對(duì)苯乙酮廢酸中的氯化鋁和鹽酸成分，經(jīng)處理后的苯乙酮廢酸(以下簡(jiǎn)稱含鋁廢酸)的資源化利用也成為減少苯乙酮生產(chǎn)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的有效途徑。
[0003]針對(duì)以上提出的苯乙酮廢酸除油問題，本發(fā)明提出了一種去除苯乙酮廢酸中苯乙酮和其他有機(jī)有害物質(zhì)的方法，即采用一種廢水專用的大孔吸附樹脂，用于吸附苯乙酮廢酸中的苯乙酮其他有害物質(zhì)。本發(fā)明使用的大孔吸附樹脂對(duì)苯乙酮等有機(jī)物質(zhì)吸附性能佳、可重復(fù)使用、再生性能良好，處理后的含鋁廢酸中有機(jī)污染物的去除率達(dá)99%以上。針對(duì)含鋁鹽酸的資源綜合利用問題，本發(fā)明提出了一種利用苯乙酮廢酸除油后制備聚合氯化鋁的方法。與當(dāng)前凈水材料行業(yè)盛行的利用含鋁污泥制備的聚合氯化鋁相比，該產(chǎn)品無重金屬超標(biāo)、底渣較多等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題，本發(fā)明提供一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，包括以下步驟:
[0006](I)填料裝填:將大孔吸附樹脂填充在吸附塔內(nèi)，組成大孔吸附樹脂塔；
[0007](2)活化:大孔吸附樹脂塔采用乙醇或甲醇過柱，用蒸餾水淋洗去除乙醇或甲醇；
[0008](3)吸附:將苯乙酮廢酸流經(jīng)大孔吸附樹脂塔，大孔吸附樹脂吸附苯乙酮廢酸中的苯乙酮和有機(jī)雜質(zhì)；
[0009](4)聚合物氯化鋁的制備:將步驟(3)中經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸與鋁酸鈣粉混合，投入反應(yīng)釜中攪拌，95?100°C反應(yīng)lh，液料溫度降至60?80°C時(shí)通過壓濾機(jī)壓濾，打入成品池，靜置，待用。
[0010]進(jìn)一步地，步驟(I)中大孔吸附樹脂是型號(hào)為LS-106的非極性大孔吸附樹脂，大孔吸附樹脂的粒徑為0.3?1.25mm，10g大孔吸附樹脂的樹脂體積為140?150mL，含水率為55?65%，比表面積為1000?1200m2/g，孔隙率為42?46%。
[0011]進(jìn)一步地，步驟(I)中大孔吸附樹脂均勻填充在罐式吸附塔內(nèi)，成為處理苯乙酮廢酸的吸附單元，三個(gè)吸附單元串聯(lián)為一組，組成大孔吸附樹脂塔。
[0012]進(jìn)一步地，步驟⑵中大孔吸附樹脂采用2?4樹脂體積(BV)、95%以上的乙醇或甲醇以I?2BV/h的速度過柱，蒸餾水以I?2BV/h的速度淋洗樹脂至流出液在試管中用水稀釋不渾濁或無明顯乙醇或甲醇?xì)馕稌r(shí)為止。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(3)中苯乙酮廢酸以3?10BV/h流經(jīng)大孔吸附樹脂塔，測(cè)定含鋁廢酸出水中的苯乙酮含量，苯乙酮含量< 0.lmg/L，達(dá)標(biāo)后作為制備聚合氯化鋁原料備用。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(3)中苯乙酮的設(shè)計(jì)處理量為70?90BV，達(dá)到設(shè)計(jì)處理量后，大孔吸附樹脂需進(jìn)行解吸和再生，才能重新使用。
[0015]解吸:達(dá)到吸附飽和的大孔吸附樹脂采蒸餾水以I?2BV的速度置換出樹脂層中的料液，根據(jù)不同需要可用適量蒸餾水洗滌樹脂層，然后用乙醇或甲醇等有機(jī)溶劑以I?2BV/hr的速度通過樹脂層，洗脫目的產(chǎn)物，收集洗脫液。
[0016]再生:解吸結(jié)束后，用蒸餾水淋洗樹脂至無有機(jī)溶劑味，再用2?3BV的4% NaOH溶液以I?2BV/h的流速淋洗樹脂層，最后用蒸餾水洗至中性，即可進(jìn)行下一周期使用。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(4)中經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸以Al2O3^計(jì)鋁含量為4.9?9.9%，以HCl %計(jì)酸度為2?4%，鋁酸鈣粉的投加量為經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸質(zhì)量的7.1?20 %，壓濾后成品聚合氯化鋁以Al2O3^計(jì)鋁含量>10 %，鹽基度為65?80 %，水不溶物小于0.5%。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:采用大孔吸附樹脂吸附去除苯乙酮廢酸中的苯乙酮和其他有機(jī)有害物質(zhì)，經(jīng)過除油處理的含鋁廢酸可直接作為聚合氯化鋁的生產(chǎn)原料；為苯乙酮或其他有機(jī)危廢的環(huán)境友好處置提供了具體的實(shí)施辦法和指導(dǎo)，同時(shí)也為聚合氯化鋁的生產(chǎn)原料提供更多的可選方案；利用處理后的苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的突出特點(diǎn)是產(chǎn)品清澈透明，底渣較少，且無重金屬超標(biāo)等問題。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0020]大孔吸附樹脂吸附塔的搭建
[0021]將I噸型號(hào)為LS-106的非極性大孔吸附樹脂作為吸附填料，以400公斤、300公斤、300公斤的質(zhì)量分別填充在三級(jí)罐式吸附塔中，采用2.Sm3分析純乙醇以1.4m Vh的速度勻速流過吸附塔，然后用蒸餾水以1.5m3/h的速度淋洗樹脂至流出液在試管中用水稀釋不渾濁或無明顯乙醇?xì)馕稌r(shí)為止，最終水位要保持在樹脂層面以上，待用。
[0022]實(shí)施例1
[0023]將420公斤苯乙酮廢酸以93L/min的速度勻速流過吸附塔，第三級(jí)吸附塔出口流出液測(cè)定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L時(shí)，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L,則回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量達(dá)標(biāo)。處理后的約420公斤苯乙酮廢酸(以下簡(jiǎn)稱含鋁廢酸)鋁含量(以Al2O3計(jì))為5.23%，酸度(以HCl^H+)為2.15%。將420公斤含鋁廢酸與52公斤鋁酸鈣粉(以Al2O3計(jì)鋁含量為52.10%、氧化鈣含量為30.89%)投入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，并通入蒸汽使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在95?100°C，反應(yīng)lh，液料溫度降至60?80°C時(shí)，通過壓濾機(jī)壓濾，打入成品池，靜置，待用。成品聚合氯化鋁(PAC)鋁含量(以Al2O3計(jì))為10.17%，鹽基度為68.98%，不溶物0.3%。
[0024]實(shí)施例2
[0025]將280公斤苯乙酮廢酸以90L/min的速度勻速流過吸附塔，第三級(jí)吸附塔出口流出液測(cè)定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L時(shí)，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L，則回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量達(dá)標(biāo)。處理后的約280公斤苯乙酮廢酸(以下簡(jiǎn)稱含鋁廢酸)鋁含量(以Al2O3計(jì))為6.79%，酸度(以HCl^H+)為3.28%。將280公斤含鋁廢酸與50公斤鋁酸鈣粉(以Al2O3計(jì)鋁含量為53%、氧化鈣含量為33% )投入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，并通入蒸汽使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在95?100°C，反應(yīng)lh，液料溫度降至60?80°C時(shí)，通過壓濾機(jī)壓濾，打入成品池，靜置，待用。成品聚合氯化鋁(PAC)鋁含量(以Al2O3計(jì))為13.79%，鹽基度為70.84%，不溶物0.49%,
[0026]實(shí)施例3
[0027]將250公斤苯乙酮廢酸以95L/min的速度勻速流過吸附塔，第三級(jí)吸附塔出口流出液測(cè)定苯乙酮含量，苯乙酮含量低于0.lmg/L時(shí)，出料打出，如苯乙酮含量高于0.lmg/L,則回流至吸附塔中，直到苯乙酮含量達(dá)標(biāo)。處理后的約250公斤苯乙酮廢酸(以下簡(jiǎn)稱含鋁廢酸)鋁含量(以Al2O3計(jì))為8.60%，酸度(以HCl^H+)為2.31%。將250公斤含鋁廢酸與45公斤鋁酸鈣粉(以Al2O3計(jì)鋁含量為50.11%、氧化鈣含量為33.45% )投入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，并通入蒸汽使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在95?100°C，反應(yīng)lh，液料溫度降至60?80°C時(shí)，通過壓濾機(jī)壓濾，打入成品池，靜置，待用。成品聚合氯化鋁(PAC)鋁含量(以Al2O3計(jì))為14.93%，鹽基度為65.83%，不溶物0.48% ο
[0028]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)填料裝填:將大孔吸附樹脂填充在吸附塔內(nèi)，組成大孔吸附樹脂塔； (2)活化:大孔吸附樹脂塔采用乙醇或甲醇過柱，用蒸餾水淋洗去除乙醇或甲醇； (3)吸附:將苯乙酮廢酸流經(jīng)大孔吸附樹脂塔，大孔吸附樹脂吸附苯乙酮廢酸中的苯乙酮和有機(jī)雜質(zhì)； (4)聚合物氯化鋁的制備:將步驟(3)中經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸與鋁酸鈣粉混合，投入反應(yīng)釜中攪拌，95?100°C反應(yīng)lh，液料溫度降至60?80°C時(shí)通過壓濾機(jī)壓濾，打入成品池，靜置，待用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中大孔吸附樹脂是型號(hào)為LS-106的非極性大孔吸附樹脂，大孔吸附樹脂的粒徑為0.3?1.25mm，10g大孔吸附樹脂的樹脂體積為140?150mL，含水率為55?65%，比表面積為1000?1200m2/g，孔隙率為42?46%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中大孔吸附樹脂均勻填充在罐式吸附塔內(nèi)，成為處理苯乙酮廢酸的吸附單元，三個(gè)吸附單元串聯(lián)為一組，組成大孔吸附樹脂塔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中大孔吸附樹脂采用2?4樹脂體積(BV)、95%以上的乙醇或甲醇以I?2BV/h的速度過柱，蒸餾水以I?2BV/h的速度淋洗樹脂至流出液在試管中用水稀釋不渾濁或無明顯乙醇或甲醇?xì)馕稌r(shí)為止。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(3)中苯乙酮廢酸以3?10BV/h流經(jīng)大孔吸附樹脂塔，測(cè)定含鋁廢酸出水中的苯乙酮含量，苯乙酮含量< 0.lmg/L，達(dá)標(biāo)后作為制備聚合氯化鋁原料備用。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(3)中苯乙酮的設(shè)計(jì)處理量為70?90BV，達(dá)到設(shè)計(jì)處理量后，大孔吸附樹脂需進(jìn)行解吸和再生，才能重新使用。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，其特征是:所述的步驟(4)中經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸以Al2O3^計(jì)鋁含量為4.9?9.9%，以HCl^H+酸度為2?4%，鋁酸鈣粉的投加量為經(jīng)過吸附處理的苯乙酮廢酸質(zhì)量的7.1?20%，壓濾后成品聚合氯化鋁以Al2O3^Hf鋁含量>10%，鹽基度為65?80%，水不溶物小于0.5%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的方法，包括步驟：填料裝填、活化、吸附和聚合物氯化鋁的制備。本發(fā)明的有益效果是：采用大孔吸附樹脂吸附去除苯乙酮廢酸中的苯乙酮和其他有機(jī)有害物質(zhì)，經(jīng)過除油處理的含鋁廢酸可直接作為聚合氯化鋁的生產(chǎn)原料；為苯乙酮或其他有機(jī)危廢的環(huán)境友好處置提供了具體的實(shí)施辦法和指導(dǎo)，同時(shí)也為聚合氯化鋁的生產(chǎn)原料提供更多的可選方案；利用處理后的苯乙酮廢酸制備聚合氯化鋁的突出特點(diǎn)是產(chǎn)品清澈透明，底渣較少，且無重金屬超標(biāo)等問題。
【IPC分類】C01F7/56
【公開號(hào)】CN104909397
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510355622
【發(fā)明人】鄭曉冬, 蔣銀峰, 王桂玉
【申請(qǐng)人】江蘇永葆環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日