一種草甘膦重結晶處理設備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種草甘膦糊料處理方法，本發(fā)明解決了草甘膦糊料因反應不完全、晶型差、包裹雜質多、水分高而正常烘干或配制制劑的問題，提供了一種重結晶法處理草甘膦糊料的工藝。該發(fā)明可使草甘膦糊料質量得到改善，晶型和顆粒度變?yōu)檎＃蛇_到優(yōu)級品標準，可以正常烘干或配制制劑，解決了草甘膦糊料不能有效處理的問題。該工藝處理過程中所用的原料均為草甘膦生產過程產生的中間產物，原料易得，流程簡單，處理成本低；不新引入其它物質、不新增廢物。避免了原糊料中夾帶的大量雜質夾帶到產品中，減少了雜質對環(huán)境的污染和土壤的板結。
【專利說明】—種草甘膦重結晶處理設備及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種草甘膦重結晶處理設備及方法，本發(fā)明的目的是為了解決草甘膦糊料因反應不完全、晶型差、包裹雜質多、水分高而不能正常洗滌凈化后用于烘干生產原粉或配制制劑(水劑、粉劑、顆粒劑等)的問題，提供了一種重結晶法處理草甘膦糊料的工藝。

【背景技術】
[0002]草甘膦是一種內吸傳導型、慢性、高效、低毒、廣譜、滅生性除草劑，最先由美國孟山都公司開發(fā)，已有40余年生產、使用歷史。草甘膦原粉為非揮發(fā)性白色無味固體，在230°C左右熔化并伴隨分解，不溶于一般有機溶劑，能與無機(有機)堿生成鹽，常配制成銨鹽、異丙胺鹽等制劑后作為終端農藥出售。草甘膦入土后很快與鐵、鋁等金屬離子結合而失去活性，對土壤中潛藏的種子和土壤微生物無不良影響。但據國內外研究和報道，由于含有雜質，長期使用會導致土壤鹽堿化、板結等問題。所以，一方面國家宏觀政策方面逐步提高質量標準，2009年農業(yè)部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布第1158號公告，禁止在2009年12月31日后生產有效成分含量低于30%的草甘膦水劑，這意味著傳統(tǒng)10%的草甘膦水劑就此退出我國市場。另一方面，基于對生態(tài)環(huán)境、人類健康以及市場反饋的考慮，國內外草甘膦制劑生產和經營商在國家標準的基礎上對原粉和制劑的雜質殘留量等質量指標提出了更高的要求。
[0003]草甘膦的合成路線分為甘氨酸法和亞氨基二乙酸法兩種，甘氨酸法主流路線又分為亞磷酸二甲酯法和亞磷酸三甲酯法?！案拾彼?亞磷酸二甲酯”路線，是由多聚甲醛、甘氨酸、亞磷酸二甲酯在溶劑甲醇和催化劑三乙胺存在下進行合成反應生成主要成分為有機磷中間體的合成液，然后在酸性條件下水解制得草甘膦產品?！案拾彼?亞磷酸三甲酯”路線，與亞磷酸二甲酯路線相比，用水代替了甲醇做溶劑，用氫氧化鈉代替了三乙胺做催化劑，減少了后處理，但由于三甲酯的售價高于二甲酯，因而只有自產三甲酯的企業(yè)其成本才具有一定的市場競爭力。在我國，由于采用亞磷酸二甲酯法生產草甘膦的企業(yè)較多，生產裝置規(guī)模較大，該工藝近年來通過優(yōu)化生產，工藝條件、裝置設備、自動化操作系統(tǒng)等方面都取得了一系列的技術進步，產品質量指標達到了國際市場要求，因而在我國“甘氨酸-亞磷酸二甲酯”路線占據主導地位。
[0004]在甘氨酸路線生產草甘膦的過程中，往往由于原料質量及配比失調、臨時停車、誤操作等原因導致反應不完全或發(fā)生大量副反應，當原料中金屬離子超標時還會發(fā)生螯合作用，此類情況下生成的草甘膦濕粉會出現(xiàn)顆粒細、晶型差、呈稀糊粘稠狀(漿糊狀)的癥狀，離心機甩、真空抽濾、多次洗滌等各種常規(guī)工藝及方法均不能實現(xiàn)母液及雜質與草甘膦濕粉的正常分離，草甘膦行業(yè)中稱之為糊料。糊料因濕含量大、包裹有害雜質多、主含量低，后續(xù)不能正常烘干或配制制劑。
[0005]如何處理糊料，一直是困擾甘氨酸法草甘膦生產企業(yè)的一個大難題。由于糊料雜質極多，不但不能正常烘干為原粉，達不到國家合格品標準(GB 12686-2004《草甘膦原藥》)；而且不能用于配制水劑等制劑，即便是配制要求最低的10%水劑，N-甲基草甘膦、甲醛、鈉鹽殘留以及熱儲穩(wěn)定性、冷儲穩(wěn)定性等指標也均達不到國家合格品標準(GB20684-2006《草甘膦水劑》；GB 20686-2006《草甘膦可溶粉(粒)劑》)。在2010年以前，這部分糊料劣質粉尚可以按照極少量的比例攙兌配制10%水劑后作為不合格品降級發(fā)貨。而在2010年10%水劑禁止生產以后，唯一的處理方法被阻斷，這部分糊料便只能作為固體廢物積壓。因此，處理好草甘膦糊料是一個迫切的問題，同時也具有很大的經濟效益、環(huán)保效益。


【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的在于提供一種草甘膦重結晶處理設備，具體為:
結晶反應釜上設置有草甘膦糊料入口，堿性母液計量槽的底部及酸性母液計量槽的底部分別通過輸料管線與結晶反應釜的頂部連接，結晶反應釜底部經輸料管線與洗滌吸濾槽連接，洗滌吸濾槽經輸料管線與母液抽吸緩沖罐連接后再與酸性母液中間槽連接，酸性母液中間槽與酸性母液計量槽頂部連接。
[0006]所述的結晶反應釜為雙殼程反應釜，該結晶反應釜的側壁經輸料管與循環(huán)水回水系統(tǒng)連接
所述的結晶反應釜底部還設置有循環(huán)水進水系統(tǒng)的輸料管。
[0007]所述的結晶反應釜內設置有螺旋輸料管，蒸汽系統(tǒng)輸料管經結晶反應釜側壁與螺旋輸料管連接，螺旋輸料管尾部設置有蒸汽冷凝水出水管。
[0008]所述的母液抽吸緩沖罐頂部經輸料管與真空系統(tǒng)連接。
[0009]所述的母液抽吸緩沖罐至酸性母液中間槽的輸料管及酸性母液中間槽至酸性母液計量槽的輸料管上均設置有打料泵。
[0010]本發(fā)明利用溶解和結晶的原理，結合草甘膦生產工藝特點，采用草甘膦生產過程中產生的堿性母液和酸性母液兩種廢液對糊料進行溶解和重結晶處理，得到顆粒度正常的草甘膦，可達到優(yōu)級品標準，后續(xù)可以正常烘干或配制制劑。
[0011]一種草甘膦重結晶處理方法，
將來自堿性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入堿性母液計量槽，將來自酸性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入酸性母液計量槽，備用。
[0012]先開啟堿性母液計量槽閥門加入堿性母液，再將草甘膦糊料投入反應器內，
利用堿性母液將其部分溶解，加入堿性母液過程中調節(jié)混合液PH值到8.5?13、控制溫度30_120°C，保溫1-3小時。
[0013]開啟酸性母液計量槽閥門投入酸性母液，待草甘膦晶體重結晶、雜質脫出后將物料放置洗料桶，通過抽濾方式分離除去混合液中的母液，再采用加水浸泡洗滌的方式進行洗滌，濕粉經抽濾初步除水后包裝，加入堿性母液過程中調節(jié)混合液PH值到
0.1?1.2、控制溫度20-70°C結晶2-4小時。
[0014]原糊料中夾帶的大量雜質隨母液進入母液系統(tǒng)進行后續(xù)處理。經重結晶后，糊料質量得到改善，晶型和顆粒度變?yōu)檎?，可達到優(yōu)級品標準。
[0015]該工藝處理過程中所用的堿性母液和酸性母液原料均為草甘膦生產過程產生的工藝廢液(酸性母液為草甘膦生產和濕粉洗料過程中產生的廢液，堿性母液為酸性母液加堿中和回收三乙胺以后的母液)，原料易得，流程簡單，處理成本低；在利用母液的酸、堿性進行溶解和調節(jié)最佳PH值進行重結晶的過程中，不新引入其它物質、不新增廢物。
[0016]本發(fā)明方案中采用浸泡的方式對重結晶以后的濕粉經行洗滌，所需水量很小。而經對照試驗，采用與洗滌水同樣的水量直接對糊料進行洗滌，對糊料粘稠度、濕含量、主含量、顆粒度、晶型等等指標無任何改善。
[0017]原糊料中夾帶的大量雜質經分離后隨母液進入母液系統(tǒng)進行后續(xù)處理，避免夾帶到產品中，減少了雜質對環(huán)境的污染和土壤的板結。
[0018]重結晶反應器可采用現(xiàn)有工藝流程中結晶工序的結晶釜；母液處理系統(tǒng)為甘氨酸法草甘膦生產配套裝置。因此無需另行增加設備，裝置改造成本小。
[0019]該方法也可用于草甘膦生產過程中的晶塊料、掃地粉、灰粉料等劣質草甘膦的處理。
[0020]采用本發(fā)明的技術方案具有如下有益效果:該發(fā)明可使草甘膦糊料質量得到改善，晶型和顆粒度變?yōu)檎＃蛇_到優(yōu)級品標準。解決了草甘膦行業(yè)中糊料這類具有價值的次檔產品不能有效處理只能作為固廢積壓的問題。同時也避免了草甘膦生產企業(yè)違規(guī)將糊料用于制劑生產而帶來的法律風險和生態(tài)環(huán)境的影響。該方法也可用于草甘膦生產過程中的晶塊料、掃地粉、灰粉料等劣質草甘膦的處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為草甘膦重結晶處理設備，其中，1.結晶反應釜，2.堿性母液計量槽，3.酸性母液計量槽，4.洗滌吸濾槽，5.母液抽吸緩沖槽，6.打料泵，7.酸性母液緩沖槽，A.蒸汽系統(tǒng)，B.循環(huán)水回水系統(tǒng)，C.真空系統(tǒng)，D.循環(huán)水進水系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0022]實施例1
一種草甘膦重結晶處理設備，結晶反應釜I上設置有草甘膦糊料入口，堿性母液計量槽2的底部及酸性母液計量槽3的底部分別通過輸料管線與結晶反應釜I的頂部連接，結晶反應釜I底部經輸料管線與洗滌吸濾槽4連接，洗滌吸濾槽4經輸料管線與母液抽吸緩沖罐5連接后再與酸性母液中間槽7連接，酸性母液中間槽7與酸性母液計量槽3頂部連接。
[0023]結晶反應釜I為雙殼程反應釜，該結晶反應釜I的側壁經輸料管與循環(huán)水回水系統(tǒng)B連接。結晶反應釜I底部還設置有循環(huán)水進水系統(tǒng)D的輸料管。結晶反應釜I內設置有螺旋輸料管，蒸汽系統(tǒng)A輸料管經結晶反應釜側壁與螺旋輸料管連接，螺旋輸料管尾部設置有蒸汽冷凝水出水管。
[0024]母液抽吸緩沖罐5頂部經輸料管與真空系統(tǒng)C連接。
[0025]母液抽吸緩沖罐5至酸性母液中間槽7的輸料管及酸性母液中間槽7至酸性母液計量槽3的輸料管上均設置有打料泵6。
[0026]實施例2
一種草甘膦重結晶處理方法，
將來自堿性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入堿性母液計量槽，將來自酸性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入酸性母液計量槽，備用；
先開啟堿性母液計量槽閥門加入堿性母液，再將草甘膦糊料投入反應器內，利用堿性母液將其部分溶解，加入堿性母液過程中調節(jié)混合液pH值到8.5?13、控制溫度30-120°C，保溫 1-3 小時；
開啟酸性母液計量槽閥門投入酸性母液，待草甘膦晶體重結晶、雜質脫出后將物料放置洗料桶，通過抽濾方式分離除去混合液中的母液，再采用加水浸泡洗滌的方式進行洗滌，濕粉經抽濾初步除水后包裝，加入堿性母液過程中調節(jié)混合液PH值到0.1?1.2、控制溫度20-70°C結晶2-4小時；
原糊料中夾帶的大量雜質隨母液進入母液系統(tǒng)進行后續(xù)處理。
【權利要求】
1.一種草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:結晶反應釜(I)上設置有草甘膦糊料入口，堿性母液計量槽(2)的底部及酸性母液計量槽(3)的底部分別通過輸料管線與結晶反應釜(I)的頂部連接，結晶反應釜(I)底部經輸料管線與洗滌吸濾槽(4)連接，洗滌吸濾槽(4)經輸料管線與母液抽吸緩沖罐(5)連接后再與酸性母液中間槽(7)連接，酸性母液中間槽(7 )與酸性母液計量槽(3 )頂部連接。
2.根據權利要求1所述的草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:結晶反應釜(I)為雙殼程反應釜，該結晶反應釜(I)的側壁經輸料管與循環(huán)水回水系統(tǒng)(B)連接。
3.根據權利要求1所述的草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:結晶反應釜(I)底部還設置有循環(huán)水進水系統(tǒng)(D)的輸料管。
4.根據權利要求1所述的草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:結晶反應釜(I)內設置有螺旋輸料管，蒸汽系統(tǒng)(A)輸料管經結晶反應釜側壁與螺旋輸料管連接，螺旋輸料管尾部設置有蒸汽冷凝水出水管。
5.根據權利要求1所述的草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:母液抽吸緩沖罐(5)頂部經輸料管與真空系統(tǒng)(C)連接。
6.根據權利要求1所述的草甘膦重結晶處理設備，其特征在于:母液抽吸緩沖罐(5)至酸性母液中間槽(7)的輸料管及酸性母液中間槽(7)至酸性母液計量槽(3)的輸料管上均設置有打料泵(6)。
7.一種草甘膦重結晶處理方法，其特征在于: 將來自堿性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入堿性母液計量槽，將來自酸性母液中間槽的堿性母液用打料泵備入酸性母液計量槽，備用； 先開啟堿性母液計量槽閥門加入堿性母液，再將草甘膦糊料投入反應器內，利用堿性母液將其部分溶解； 開啟酸性母液計量槽閥門投入酸性母液，待草甘膦晶體重結晶、雜質脫出后將物料放置洗料桶，通過抽濾方式分離除去混合液中的母液，再采用加水浸泡洗滌的方式進行洗滌，濕粉經抽濾初步除水后包裝； 原糊料中夾帶的大量雜質隨母液進入母液系統(tǒng)進行后續(xù)處理。
8.根據草甘膦重結晶處理方法，其特征在于:加入堿性母液過程中調節(jié)混合液PH值到8.5?13、控制溫度30-120°C，保溫1_3小時；加入堿性母液過程中調節(jié)混合液pH值到.0.1?1.2、控制溫度20-70°C結晶2-4小時。
【文檔編號】C07F9/38GK104399277SQ201410496093
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權日:2014年9月25日
【發(fā)明者】田義群, 楊愛兵, 胡波 申請人:湖北泰盛化工有限公司