一种从废液中回收乙腈和dmf的方法
阅读说明：本技术 一种从废液中回收乙腈和dmf的方法 (Method for recovering acetonitrile and DMF (dimethyl formamide) from waste liquid ) 是由 李向峰 李星星 高豹 黄安宁 桂园芬 余何建 张晟煜 郭志祥 陈结文 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明属于废液回收领域,具体涉及一种从废液中回收乙腈和DMF的方法,包括如下步骤：S1、除去废液中的2-庚酮、颗粒杂志、树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂；S2、对经过S1处理后的母液送入精馏塔进行精馏,在塔顶温度为78℃-80℃时采出粗乙腈,同时采集釜液中的粗DMF；S3、向S2采集的粗乙腈中加入盐析剂除去粗乙腈中部分的水,将盐析后的粗乙腈送入精馏塔进行二次精馏,在塔顶温度为78℃-80℃时采集釜液中乙腈；S4、向S2采集的粗DMF中加入氯仿进行萃取,收集有机相；S5、对有机相进行减压蒸馏,从55℃开始收集氯仿,从100℃开始收集DMF。本发明的有益效果是：本发明整体工艺简单、操作便捷,回收的乙腈含量高达99.3、DMF含量高达99.5％。(The invention belongs to the field of waste liquid recovery, and particularly relates to a method for recovering acetonitrile and DMF (dimethyl formamide) from waste liquid, which comprises the following steps: s1, removing 2-heptanone, particle impurities, resin, metal corrosion inhibitor and surfactant in the waste liquid; s2, feeding the mother liquor processed by the S1 into a rectifying tower for rectification, extracting crude acetonitrile at the tower top temperature of 78-80 ℃, and simultaneously collecting crude DMF in the kettle liquid; s3, adding a salting-out agent into the crude acetonitrile collected in the S2 to remove part of water in the crude acetonitrile, sending the salted-out crude acetonitrile into a rectifying tower for secondary rectification, and collecting acetonitrile in a kettle liquid when the temperature of the tower top is 78-80 ℃; s4, adding chloroform into the crude DMF collected in the S2 for extraction, and collecting an organic phase; s5, the organic phase was distilled under reduced pressure, chloroform was collected from 55 ℃ and DMF was collected from 100 ℃. The invention has the beneficial effects that: the invention has simple integral process and convenient operation, the content of the recovered acetonitrile reaches 99.3, and the content of the DMF reaches 99.5%.)
技术领域
本发明属于废液回收领域，具体涉及一种从废液中回收乙腈和DMF的方法。
背景技术
乙腈是一种用途广泛的化工原料和有机溶剂，因其特有的官能团腈基，因此具有良好的溶剂性能及分配比和解吸能力，常常作为有机溶剂在石油工业、油脂工业、农药、医药、染料以及香精等领域得到广泛应用。随着我国化工环保行业的不断发展，废弃的乙腈也需合理的处置和回收综合利用。
DMF又称为N,N-二甲基甲酰胺，是一种化学稳定性好的良好的有机溶剂。由于DMF价格比较贵且毒性大，为了减少生产成本，并减少对周围环境的污染，回收再利用DMF就具有非常大的必要性。目前，许多化工和制药厂产生的大量废液中含有乙腈和DMF，如果不加以回收，不仅使资源上受到的损失，而且危害环境，造成污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种从废液中回收乙腈和DMF的方法，，工艺简单、操作便捷，回收的乙腈含量高达99.3、DMF含量高达99.5％。
本发明提供了如下的技术方案：
一种从废液中回收乙腈和DMF的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、除去废液中的2-庚酮、颗粒杂志、树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂；
S2、对经过S1处理后的母液送入精馏塔进行精馏，在塔顶温度为78℃-80℃时采出粗乙腈，同时采集釜液中的粗DMF；
S3、向S2采集的粗乙腈中加入盐析剂除去粗乙腈中部分的水，将盐析后的粗乙腈送入精馏塔进行二次精馏，在塔顶温度为78℃-80℃时采集釜液中乙腈；
S4、向S2采集的粗DMF中加入氯仿进行萃取，收集有机相；
S5、对有机相进行减压蒸馏，从55℃开始收集氯仿，从100℃开始收集DMF。
优选的，所述S1的具体步骤为：使废液依次通过用于除去颗粒杂质、树脂的第一分离层、用于除去金属缓蚀剂、表面活性剂的第二分离层和用于除去2-庚酮的第三分离层。
优选的，所述第一分离层内设有酸化的活性炭。。
优选的，所述第二分离层内设有吸附材料，所述吸附材料为表面吸附壳聚糖微球的聚阴离子纤维素。
优选的，所述第三分离层内设有ZSM-5分子筛。
优选的，所述酸化的活性炭按重量份数计包括，活性炭90-98份、硅酸钠1-5份、聚乙烯醇1-3份、氧化硼3-5份和磷钨酸3-5份。。
优选的，所述酸化的活性炭制备方法如下：将活性炭、硅酸钠、聚乙烯醇、氧化硼和磷钨酸按照配比添加至水中，均匀搅拌后挤压成厚度小于5毫米的片状物，在110℃-130℃下烘干至片状物中水含量小于5％，然后磨碎至粒径小于0.1毫米，得到所述酸化后的活性炭。
优选的，所述吸附材料制备方法如下：将壳聚糖微球分散在水中，然后在让壳聚糖微球在聚阴离子纤维素表面析出，获得吸附材料，所述吸附材料中壳聚糖质量百分比为2％-4％。
优选的，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为300-320。
本发明的有益效果是：
本发明的废液依次进过第一分离层、第二分离层和第一分离层，能够有效的将2-庚酮、颗粒杂志、树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂去除，在经过精馏、萃取等步骤，整体工艺简单、操作便捷，回收的乙腈含量高达99.3、DMF含量高达99.5％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
本发明中废液液主要由乙腈、DMF、水、2-庚酮、树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂组成，组成比0.25-0.30:0.2-0.25:0.35-0.4：0.01-0.1：0.01-0.05：0.01-1：0.01-1。
实施例1
取含乙腈和DMF废液100kg，经检测其化学成份及含量如下：
乙腈
水
DMF
2-庚酮
其他
质量分数/％
30
39
20
6
5
沸点/℃
81.6
100.00
153.00
150.00
注：其他包括树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂
一种从废液中回收乙腈和DMF的方法，包括如下步骤：
S1、使废液依次通过用于除去颗粒杂质、树脂的第一分离层、用于除去金属缓蚀剂、表面活性剂的第二分离层和用于除去2-庚酮的第三分离层；
所述第一分离层内设有酸化的活性炭，所述酸化的活性炭按重量份数计包括，活性炭98份、硅酸钠5份、聚乙烯醇1份、氧化硼3份和磷钨酸3份；
所述酸化的活性炭制备方法如下：将活性炭、硅酸钠、聚乙烯醇、氧化硼和磷钨酸按照配比添加至水中，均匀搅拌后挤压成厚度小于5毫米的片状物，在110℃下烘干至片状物中水含量为4％，然后磨碎至粒径为0.05毫米，得到所述酸化后的活性炭；
所述第二分离层内设有吸附材料，所述吸附材料为表面吸附壳聚糖微球的聚阴离子纤维素，所述吸附材料制备方法如下：将壳聚糖微球分散在水中，然后在让壳聚糖微球在聚阴离子纤维素表面析出，获得吸附材料，所述吸附材料中壳聚糖质量百分比为4％；
所述第三分离层内设有ZSM-5分子筛，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为300；
S2、对经过S1处理后的母液送入精馏塔进行精馏，在塔顶温度为78℃时采出质量分数为85％的粗乙腈34.1kg，同时釜液中采集出质量分数为46％粗DMF 48.5kg；
S3、向S2采集的粗乙腈中加入盐析剂(由氯化钙和碳酸钠按9:1的质量百分比组成，每1L粗乙腈中添加盐析剂8g)除去粗乙腈中部分的水，搅拌，使盐析剂与粗乙腈充分混合，然后静置1h，通过盐析除掉粗乙腈中部分水和杂质，上层是含4.5％水的乙腈，下层为吸水的盐析剂。吸水的盐析剂可以回收除水后，循环利用。将盐析后的粗乙腈送入精馏塔进行二次精馏，在塔顶温度78℃时采出质量分数为85％的乙腈待处理，釜液中采出成品乙腈27.6kg，质量分数为99.3％；
S4、向S2采集的粗DMF中加入氯仿进行萃取(氯仿与DMF的质量比为10:1)，进行萃取分离，搅拌，静置分离40min，氯仿与DMF混合液在上层，下层萃余相中水和其他杂质作为废水进一步处理，达标后排放；
S5、将氯仿和DMF混合液送到精馏装置中进行减压蒸馏，在真空度-0.095Mpa，在顶温62℃采出萃取剂氯仿，氯仿作为萃取剂可以重复利用，在顶温150℃时，采出DMF成品18.5kg，DMF质量分数为99.5％。
实施例2
取含乙腈和DMF废液100kg，经检测其化学成份及含量如下：
乙腈
水
DMF
2-庚酮
其他
质量分数/％
28
38
21
7
6
沸点/℃
81.6
100.00
153.00
150.00
注：其他包括树脂、金属缓蚀剂和表面活性剂
一种从废液中回收乙腈和DMF的方法，包括如下步骤：
S1、使废液依次通过用于除去颗粒杂质、树脂的第一分离层、用于除去金属缓蚀剂、表面活性剂的第二分离层和用于除去2-庚酮的第三分离层；
所述第一分离层内设有酸化的活性炭，所述酸化的活性炭按重量份数计包括，活性炭90份、硅酸钠1份、聚乙烯醇3份、氧化硼3份和磷钨酸5份；
所述酸化的活性炭制备方法如下：将活性炭、硅酸钠、聚乙烯醇、氧化硼和磷钨酸按照配比添加至水中，均匀搅拌后挤压成厚度小于5毫米的片状物，在130℃下烘干至片状物中水含量为3％，然后磨碎至粒径为0.01毫米，得到所述酸化后的活性炭；
所述第二分离层内设有吸附材料，所述吸附材料为表面吸附壳聚糖微球的聚阴离子纤维素，所述吸附材料制备方法如下：将壳聚糖微球分散在水中，然后在让壳聚糖微球在聚阴离子纤维素表面析出，获得吸附材料，所述吸附材料中壳聚糖质量百分比为2％；
所述第三分离层内设有ZSM-5分子筛，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为320；
S2、对经过S1处理后的母液送入精馏塔进行精馏，在塔顶温度为78℃时采出质量分数为85％的粗乙腈32.6kg，同时釜液中采集出质量分数为46％粗DMF 49.4kg；
S3、向S2采集的粗乙腈中加入盐析剂(由氯化钙和碳酸钠按9:1的质量百分比组成，每1L粗乙腈中添加盐析剂8g)除去粗乙腈中部分的水，搅拌，使盐析剂与粗乙腈充分混合，然后静置1h，通过盐析除掉粗乙腈中部分水和杂质，上层是含4.8％水的乙腈，下层为吸水的盐析剂。吸水的盐析剂可以回收除水后，循环利用。将盐析后的粗乙腈送入精馏塔进行二次精馏，在塔顶温度78℃时采出质量分数为85％的乙腈待处理，釜液中采出成品乙腈26.3kg，质量分数为99.1％；
S4、向S2采集的粗DMF中加入氯仿进行萃取(氯仿与DMF的质量比为10:1)，进行萃取分离，搅拌，静置分离40min，氯仿与DMF混合液在上层，下层萃余相中水和其他杂质作为废水进一步处理，达标后排放；
S5、将氯仿和DMF混合液送到精馏装置中进行减压蒸馏，在真空度-0.095Mpa，在顶温62℃采出萃取剂氯仿，氯仿作为萃取剂可以重复利用，在顶温150℃时，采出DMF成品19.4kg，DMF质量分数为99.2％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。