一种二甲戊灵工艺中37%的硝酸的处理方法
阅读说明：本技术 一种二甲戊灵工艺中37%的硝酸的处理方法 (Treatment method of 37% nitric acid in pendimethalin process ) 是由 季品俊 王晓军 姚林希 荀卫利 于 2021-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法,属于化学废料无害化处理和资源化利用技术领域,包括以下步骤：将N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺经溶剂溶解,得到的溶液与37％废硝酸混合、热反应,静置分层后收集有机相,有机相与硝酸溶液混合后进行硝化反应,得到二甲戊灵。采用本发明的方法不仅实现了利用37％废硝酸制备二甲戊灵,还能够使得37％废硝酸循环利用。(The invention provides a method for treating 37% nitric acid in pendimethalin process, belonging to the technical field of harmless treatment and resource utilization of chemical wastes, comprising the following steps: dissolving N- (3-amyl) -3, 4-dimethylaniline by a solvent, mixing the obtained solution with 37 percent waste nitric acid, carrying out thermal reaction, standing for layering, collecting an organic phase, mixing the organic phase with the nitric acid solution, and carrying out nitration reaction to obtain the pendimethalin. The method not only realizes the preparation of pendimethalin by using 37% of waste nitric acid, but also can recycle the 37% of waste nitric acid.)
技术领域
本发明属于化学废料无害化处理和资源化利用技术领域，尤其涉及一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法。
背景技术
随着国民经济的提高，环境保护，节能减排成为已经是化工行业需要解决的的问题之一，而且随着产能的日益增加，硝酸废水处理的成本也越来越大，因此开发出一种废硝酸回收技术越发重要。
37％废硝酸含有单硝，本身不稳定，容易产生积热储。现有技术处理37％废硝酸，硝化后废酸直接去环保中心处理，不仅达不到节能减排，而且增加了环保压力和废水处理的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法，采用本发明的方法不仅实现了利用37％废硝酸循环利用制备二甲戊灵，还能够节能减排，减少环保压力和废水处理的成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法，包括以下步骤：
1)将N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺经溶剂溶解，得到溶液；
2)将所述步骤1)得到的溶液与37％废硝酸混合、热反应，静置分层后收集有机相；
3)将所述步骤2)得到的有机相与硝酸溶液混合后进行硝化反应，得到二甲戊灵。
优选的，所述步骤1)N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺与溶剂的质量比为1:2～3。
优选的，所述溶剂包括1,2-二氯丙烷、二氯乙烷、1,3-二氯丙烷、甲苯和环己烷中的一种或几种。
优选的，所述步骤2)37％废硝酸与步骤1)所述的溶剂的质量比为45～60:100。
优选的，所述步骤2)热反应的的温度为50～60℃，所述热反应的时间为0.5～1。
优选的，所述步骤3)硝酸溶液与步骤1)所述的溶剂的质量比为48～53:100，所述硝酸溶液的体积百分含量为70％。
优选的，所述步骤3)硝化反应的温度为50～60℃，所述硝化反应的时间为40min。
优选的，所述步骤3)硝化反应后，得到二甲戊灵和废硝酸溶液，将所述废硝酸溶液处理后，得到的37％废硝酸。
优选的，所述处理包括：将所述废硝酸经卤代烃萃取，将得到的有机相蒸馏，得到37％废硝酸。
优选的，所述处理包括：将所述废硝酸溶液在压强为2MPa和温度为130℃下反应6h，得到37％废硝酸。
本发明提供了一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法，包括以下步骤：1)将N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺经溶剂溶解，得到溶液；2)将所述步骤1)得到的溶液与37％废硝酸混合、热反应，静置分层后收集有机相；3)将所述步骤2)得到的有机相与硝酸溶液混合后进行硝化反应，得到二甲戊灵。在本发明中，所述N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺与37％废硝酸中的硝酸发生反应，生成N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺硝酸盐，生成的硝酸盐再与硝酸溶液发生硝化反应，得到了二甲戊灵，硝化反应得到的废硝酸溶液再经过处理后，得到了37％废硝酸，实现了37％废硝酸的循环利用。
附图说明
图1为热反应的化学式；
图2为硝化反应的化学式；
图3为利用37％废硝酸制备二甲戊灵的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种二甲戊灵工艺中37％的硝酸的处理方法，包括以下步骤：
1)将N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺经溶剂溶解，得到溶液；
2)将所述步骤1)得到的溶液与37％废硝酸混合、热反应，静置分层后收集有机相；
3)将所述步骤2)得到的有机相与硝酸溶液混合后进行硝化反应，得到二甲戊灵。
本发明将N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺经溶剂溶解，得到溶液。
在本发明中，所述N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺与溶剂的质量比优选为1:2～3。在本发明中，所述溶剂优选包括1,2-二氯丙烷、二氯乙烷、1,3-二氯丙烷、甲苯和环己烷中的一种或几种。在本发明中，当所述溶剂包括两种或两种以上时，对溶剂的质量比没有特殊限定，任意质量比皆可。
本发明将得到的溶液与37％废硝酸混合、热反应，静置分层后收集有机相。在本发明中，所述热反应的机理见图1。
本发明对所述37％废硝酸的来源没有特殊限定。在本发明中，所述37％废硝酸与溶剂的质量比优选为45～60:100。在本发明中，所述37％废硝酸中硝酸的质量百分含量为37％。在本发明中，所述热反应的的温度优选为50～60℃，所述热反应的时间优选为0.5～1h。在本发明中，所述静置分层是直到反应物不再分层变化为止。本发明对收集有机相的方法没有特殊限定，本领域技术人员采用常规收集有机相的方法即可。
本发明将得到的有机相与硝酸溶液混合后进行硝化反应，得到二甲戊灵。在本发明中，所述硝化反应的机理见图2。
在本发明中，所述硝酸溶液与溶剂的质量比优选为48～53:100，所述硝酸溶液的体积百分含量优选为70％。在本发明中，所述硝化反应的温度优选为50～60℃，所述硝化反应的时间优选为40min。在本发明中，当所述硝化反应的温度为40℃时，原料反应不完全，在65℃以上时，会产生酚、氯代物、醛和焦油。
在本发明中，所述硝化反应后，得到二甲戊灵和废硝酸溶液，将所述废硝酸溶液处理后，得到的37％废硝酸。
在本发明中，所述处理优选包括：将所述废硝酸经卤代烃萃取，将得到的有机相蒸馏，得到37％废硝酸。在本发明中，所述卤代烃的种类优选包括1,2-二氯丙烷、二氯乙烷或1,3-二氯丙烷。在本发明中，所述萃取的次数优选为3次。在本发明中，所述蒸馏优选包括先常压蒸馏再减压蒸馏，得到37％废硝酸，得到的37％废硝酸中不含有酚类、氯代物、醛类和焦油。在本发明中，常压蒸馏温度80～90℃，当不在出液，改为减压蒸馏温度60～70℃，蒸馏瓶中液体变黑停止蒸馏。
在本发明中，所述处理优选包括：将所述废硝酸溶液优选在压强为2MPa和温度为130℃下反应6h，得到37％废硝酸。在本发明中，所述废硝酸溶液的COD去除率为70％，得到的37％废硝酸能够循环使用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
37％废硝酸的来源，其中37％废硝酸中含有质量百分含量为37％硝酸。
将50g的N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺加入100g 1,2-二氯丙烷溶解，加热至54℃，滴加50g 37％废硝酸，保温温度55℃，分层所得有机相，滴加50g质量百分含量为70％的硝酸溶液，控制滴加温度55℃，加毕，保温反应40min，得到67.4g二甲戊灵，静置分出废硝酸溶液(38g)。通过常规脱亚硝、水洗、酸洗、碱洗、脱溶，得到二甲戊灵，和标准品对比，确定为二甲戊灵，含量96％，收率88％。
实施例2
将实施例1中分出的38g的废硝酸溶液采用微通道反应器在160℃下，停留时间为20min，COD去除率达到82％，得到37％废硝酸，达到可循环套用。
实施例3
将实施例1中分出的38g的废硝酸溶液采用大孔树脂吸附，采用蠕动泵，20ml/min流速将废水吸入树脂中进行吸附，COD去除率达到74％，得到37％废硝酸，达到可循环套用。
对比例1
将50g的N-(3-戊基)-3,4-二甲基苯胺加入100g 1,2-二氯丙烷溶解，加热至40℃，滴加37％废硝酸50g，保温温度40℃，分层所得有机相(通过取样分析，有15％原料没有反应结束)，滴加70％硝酸50g，控制滴加温度65℃，加毕，保温反应40min，得到56g二甲戊灵，二甲戊灵的收率为73.7％，纯度为90％，产品中副产品亚硝酸含量43％，反应瓶中有焦油，分出38g废硝酸溶液。
实施例5
将实施例1中分出的38g的废硝酸溶液用30g 1,2-二氯丙烷萃取3次，所得有机相(溶剂)先通过常压蒸馏，再经过减压蒸馏，得到96g的1,2-二氯丙烷，30g的37％废硝酸，用于实施例1制备二甲戊灵。常压蒸馏温度85℃，当不在出液，改为减压蒸馏温度65℃，蒸馏瓶中液体变黑停止蒸馏。
实施例6
将实施例1中分出的38g的废硝酸溶液采用高压釜在130℃下反应6h，COD去除率达到70％，得到37％废硝酸，达到可循环套用。
由以上实施例可以得出，本发明充分利用了37％废硝酸制备二甲戊灵，而且还能够重复利用37％废硝酸来制备二甲戊灵。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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