废醋酸分离及利用
萃取精馏法分离醋酸_水的研究
萃取精馏法分离醋酸_水的研究首先,我们来了解一下醋酸和水的性质。
醋酸(CH3COOH)和水(H2O)的沸点分别为118.1℃和100℃。
由于醋酸和水分子之间存在氢键的形成,所以它们的溶解度也比较高。
根据这些特性,我们可以使用乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)作为辅助溶剂来进行分离。
乙酸乙酯的沸点为77.1℃,与醋酸和水的沸点相差较大,因此适合用于分离。
实验步骤如下:1.准备实验器材和试剂:萃取精馏装置、醋酸、水、乙酸乙酯等。
2.将醋酸和水混合,并在磁力搅拌下充分溶解,得到一个醋酸浓度适中的混合液。
3.将混合液倒入萃取瓶中,加入适量的乙酸乙酯作为辅助溶剂。
4.装配好精馏装置,并进行加热。
由于醋酸和乙酸乙酯的沸点较低,所以可以通过加热沸腾的方式将它们分离出来。
5.开始加热,通过冷凝管冷却蒸汽进一步分离液体。
醋酸和乙酸乙酯的混合物沸点较低,它们蒸发出来的蒸汽会在冷凝管中冷却凝结为液体。
而水由于沸点较高,大部分会留在混合液中。
6.不断收集冷凝管中的液体,直到乙酸乙酯停止蒸发。
通过上述步骤,我们可以将醋酸和水进行有效分离。
在整个分离过程中,乙酸乙酯作为辅助溶剂起到了重要的作用。
由于乙酸乙酯与醋酸的亲合力较大,所以分离效果较好。
这种分离方法的优点是简单、高效,可以用于实验室的小规模分离。
但是需要注意的是,乙酸乙酯是挥发性较大的有机溶剂,对人体有一定的刺激性,应在通风良好的环境下进行操作,并注意防止火源等安全事故的发生。
在研究的过程中,我们还可以对分离后的纯醋酸和纯水进行进一步的化学和物理性质分析,以进一步了解这两种物质的特性和应用。
通过以上研究,我们可以进一步认识醋酸和水的相互作用以及利用萃取精馏法进行分离的原理和方法。
这有助于我们更好地理解化学反应和实践中的分离纯化过程,为实验和工业生产提供指导和参考。
稀醋酸回收技术及应用
稀醋酸回收技术及应用2010-03-11醋酸是一种重要有机化工原料,主要用于生产醋酸乙烯单体、醋酐、对苯二甲酸(PTA)、聚乙烯醇、醋酸酯类、醋酸纤维素等,广泛应用于化工、轻纺、医药、染料等行业。
醋酸制备和使用的各种工业生产过程中,会产生大量含醋酸废水,对其进行回收利用不仅具有重大的经济效益,而且有利于环境保护。
近年来很多研究者对醋酸稀溶液的分离问题开展了研究工作,当前国内外醋酸水溶液的分离方法主要有精馏法、溶剂萃取法、吸附法、中和法和萃取精馏联合法等。
一、精馏法普通精馏法醋酸与水不形成共沸物,可采取普通精馏法,塔底得到醋酸。
醋酸-水虽然不形成恒沸物,但二者挥发度接近,且属于高度非理想物系,若要得到高纯的醋酸,普通精馏需要很多的塔板和很大的回流比,这将耗费大量加热蒸汽,经济效果差,故一般不采用。
该法主要用于含水量小的粗醋酸的提纯。
共沸精馏法操作过程是:低沸点的挟带剂和原料液共同进入共沸精馏塔,使得醋酸与水的相对挥发度增大,塔顶蒸出水和挟带剂,经冷却后分层分离,挟带剂返回塔中,水被排放,在塔釜即可得到醋酸产品。
采用共沸精馏法时,一般要求醋酸含量较高,挟带剂组成稳定。
共沸精馏和普通精馏相比,塔板数和回流比降低,能耗低。
常用的挟带剂有醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、醋酸乙酯/苯、二异丙醚/苯、三氯三氟甲烷、环己烷、正戊酸乙酯、醋酸甘油酯、己醚等。
二、溶剂萃取法溶剂萃取法是用于分离水和醋酸最早的方法之一,萃取分离的效果与选用的萃取剂及工艺流程有关。
与醋酸沸点相比较,萃取剂可分为低沸点萃取剂和高沸点萃取剂;按照萃取剂官能团类型可分为含氧萃取剂、含磷萃取剂和有机胺萃取剂。
低沸点溶剂萃取法该法使用沸点比醋酸低的萃取剂,主要是含氧萃取剂,例如低分子量的酯、醇、醚和酮。
虽然这类萃取剂萃取醋酸的分配系数不大,但应用广泛,主要因为溶剂与醋酸容易分离。
该法适用于处理浓度较高的醋酸溶液。
高沸点溶剂萃取法醋酸高沸点萃取剂有含磷萃取剂和有机胺萃取剂,如三辛基氧磷(TOPO)、磷酸三丁酯(TBP)、环己酮、三辛胺。
醋酸萃取的实验报告
醋酸萃取的实验报告醋酸萃取的实验报告一、引言醋酸萃取是一种常见的分离和提取方法,广泛应用于化学、生物、食品等领域。
本实验旨在通过醋酸作为溶剂,对混合溶液中的某种有机物进行提取,探究醋酸萃取的原理和应用。
二、实验方法1. 实验仪器和试剂本次实验所需仪器有:容量瓶、滴定管、漏斗等;试剂有:醋酸、水、某种有机物混合溶液。
2. 实验步骤(1) 预处理:将混合溶液倒入容量瓶中,加入适量的水,使溶液浓度适中。
(2) 萃取:取一定量的混合溶液,加入醋酸,摇匀。
(3) 分离:将醋酸溶液与水相分离,收集醋酸层。
三、实验结果与分析通过实验,我们得到了醋酸萃取后的醋酸层。
根据实验结果,我们可以对醋酸萃取的效果进行初步评估。
首先,我们可以通过观察醋酸层的颜色和透明度来判断有机物的提取情况。
如果醋酸层呈现混浊或颜色变化明显,说明有机物被成功提取。
其次,我们可以使用适当的分析方法,如红外光谱分析等,进一步确定醋酸萃取的效果和有机物的成分。
醋酸作为一种极性溶剂,具有良好的溶解性和提取能力。
其分子结构中的羧基和甲基提供了与有机物相互作用的机会,从而实现了有效的分离。
醋酸萃取在实际应用中具有广泛的用途,例如在食品工业中用于提取香料和色素,或者在制药工业中用于提取药物成分等。
四、实验优化与改进在实验过程中,我们可以通过一些优化和改进来提高醋酸萃取的效果。
首先,可以调整醋酸的浓度和用量,以适应不同有机物的特性和溶解度。
其次,可以改变醋酸与水相的比例,以提高醋酸层的纯度和提取率。
此外,还可以尝试使用其他溶剂或添加剂,以进一步改善醋酸萃取的效果。
五、实验应用醋酸萃取作为一种简单、有效的分离和提取方法,在许多领域都有广泛的应用。
在化学领域,醋酸萃取可用于分离和提取有机物,帮助进行化学分析和合成。
在生物领域,醋酸萃取可用于提取生物活性物质,如植物提取物中的天然产物。
在食品工业中,醋酸萃取可用于提取香料和色素,以改善食品的味道和色彩。
六、结论通过本次实验,我们初步了解了醋酸萃取的原理和应用。
含醋酸废水的一般处理方法
含醋酸废水的一般处理方法醋酸废水是指含有醋酸及其衍生物的废水,通常为醋酸工业生产过程中产生的废水。
醋酸废水的主要污染物是醋酸(CH3COOH)、醋酸钠(CH3COONa)和醋酸乙酯(CH3COOC2H5)等。
这些物质在废水中的高浓度会对环境和人体健康造成严重影响,因此需要进行处理。
一般来说,处理醋酸废水的方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
下面详细介绍各种处理方法:1.物理处理方法:物理处理方法主要通过物理过滤和吸附来去除醋酸废水中的悬浮物和溶解性物质。
常见的物理处理方法包括:-机械筛分:通过筛网将废水中的固体颗粒分离出来。
-沉淀:利用重力作用将废水中的悬浮颗粒沉淀下来,再通过沉淀池或沉淀槽进行分离。
-活性炭吸附:将废水通过活性炭床或颗粒状活性炭,通过吸附作用去除水中的有机物。
2.化学处理方法:化学处理方法主要通过改变废水中污染物的化学性质,使其发生沉淀、凝聚或氧化分解等反应,从而使废水净化。
常见的化学处理方法包括:-中和沉淀:通过加入碱性物质如氢氧化钠或氢氧化钙中和酸性废水,并利用中和反应将废水中的酸性物质沉淀下来。
-氧化降解:通过加入氧化剂如过氧化氢或高锰酸钾,促使废水中的有机物氧化降解为无害的物质。
-化学沉淀:通过加入适当的化学药剂如盐酸铁、聚合氯化铝等,使废水中的悬浮物或溶解性物质发生沉淀反应。
3.生物处理方法:生物处理方法主要利用微生物对醋酸进行降解,将有机物转化为无害的物质。
-好氧生物处理:将废水引入好氧生物反应器,通过好氧条件下的微生物代谢作用将废水中的有机物质降解为二氧化碳和水。
-厌氧生物处理:引入厌氧生物反应器,将废水中的有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
-活性污泥法:通过在废水中引入活性污泥,并在适宜的条件下进行培养和管理,利用活性污泥中的微生物对废水进行处理。
需要注意的是,对于醋酸废水的处理,并不是单一的方法可以解决问题,通常需要综合运用物理、化学和生物处理方法,根据废水的实际情况选择合适的处理方法组合来处理。
醋酸废液回收实施方案
醋酸废液回收实施方案醋酸废液是指在醋酸生产过程中产生的含有醋酸、水和其他杂质的废水。
由于其中含有醋酸,如果直接排放到环境中会对环境造成污染,因此需要对醋酸废液进行回收处理。
醋酸废液回收不仅可以减少环境污染,还可以实现资源的再利用,降低生产成本。
因此,制定一套科学的醋酸废液回收实施方案显得尤为重要。
首先,需要建立醋酸废液回收处理系统。
该系统应包括废液收集、预处理、分离、脱色、脱盐等环节。
在收集环节,需要设置合适的收集设备,确保能够有效地收集废液。
在预处理环节,可以采用物理、化学等方法对废液进行初步处理,去除其中的杂质。
分离环节可以采用膜分离、离心等技术,将醋酸和水进行有效分离。
脱色、脱盐环节则可以采用活性炭吸附、离子交换树脂等方法,去除废液中的色素和盐类物质。
其次,需要建立醋酸废液回收利用技术。
回收后的醋酸废液可以用于再生醋酸的生产,也可以用于其他化工生产中。
在再生醋酸生产中,可以将回收的醋酸废液进行蒸馏、结晶等处理,得到高纯度的醋酸。
在其他化工生产中,可以将回收的醋酸废液作为原料,减少对新醋酸的需求,降低生产成本。
另外,需要建立醋酸废液回收管理制度。
制定相关的管理制度和操作规程,明确各个环节的责任和要求。
对废液的收集、处理、利用等环节进行严格的监控和管理,确保废液回收处理的安全、高效进行。
最后,需要建立醋酸废液回收效益评估机制。
对回收后的醋酸废液进行效益评估,包括经济效益、环境效益等方面。
根据评估结果,及时调整和优化回收处理方案,提高回收利用效率。
综上所述,醋酸废液回收实施方案的制定需要从废液处理系统、回收利用技术、管理制度和效益评估等方面进行全面考虑,确保废液回收处理的安全、高效进行。
只有这样,才能实现醋酸废液的资源化利用,减少环境污染,实现可持续发展。
醋酸的分离
2共沸精馏法
• 共沸精馏是指在两组分共沸液或挥収度相近的物 系中加入挟带剂,挟带剂能与原料液中的某一个 或几个组分形成新的共沸液,从而使 原料液能 够用普通的精馏法来分离。挟带剂的选择对共沸 精馏分离过程的影响很大。从水溶 液中分离醋 酸时,一般选用低级酯类如醋酸甲酯、醋酸乙酯 作为挟带剂,也有选用二异丙醚和苯的例子。 • 共沸精馏的操作过程:挟带剂和原料液一起进 入共沸精馏塔,在塔中水随挟带剂被蒸出,经冷 却后与挟带剂分层分离,挟带剂返回塔中,水与 溶解的挟带剂分离后排放。在塔釜即可得到醋酸 产品。
4.酯化法
• 酯化法是向醋酸溶液中加入甲醇或乙醇,在无机酸的催化 作用下収生酯化反应,由于醅 与水的沸点相差较大,且 酯易挥収,可采用普通精馏法回收。 日本鹤丸尚道 提 出的酯化分离工艺,是将聚乙烯醇生产过程中产生的2O 醋酸废水,在硫酸的催化下与过量的甲醇収生酯化反应, 生成醋酸甲酯,将分离出的酯进行水解,即可回收醋酸和 甲醇。 • 该法的缺点是工艺较复杂,叉产生废硫酸二次污染。如果 醋酸废水中含有无机酸,那么酯化法 就可以降低回收成 本,并且可以避免产生二次 污染。例如内豆蔻醚酸甲酯 经溴化后,再经过 Ullman反值可得到治疗肝炎的 联苯双酯,工 艺过程产生的废水中含醋酸和溴化氢,其 中醋 酸浓度为lO士2 。采用图l所示的酯化工产物 中酯含量约为8O%。回收醋酸后,塔釜废 水中的溴化 氢能以澳或溴化钠的形式回收
醋酸的分离
三组
1,普通精馏法
醋酸与水不形成共沸物,且其相对挥収度 较 低,可采用普通精馏法进行分离。但此法分离 所需的理论塔板数和回流比较大,【相应的能耗 也较大。因此普通精馏法主要用于含水量小盼 粗醋酸的提纯。在乙烯一乙醛氧化法生产醋酸的 工艺中即应用高沸精馏和低沸精馏的联台浣程 来提纯醋酸产品,其中低沸精馏主要是分离醋 酸中含有的水分。
共沸精馏分离回收废水中的醋酸丁酯和丁醇的工艺
共沸精馏分离回收废水中的醋酸丁酯和丁醇的工艺共沸精馏分离回收废水中的醋酸丁酯和丁醇的工艺1. 背景介绍废水治理和资源回收一直是一个全球性的难题。
废水中含有大量的有机物质,其中包括醋酸丁酯和丁醇等有机溶剂。
这些溶剂对环境具有潜在的危害,同时也存在着浪费资源的问题。
开发一种有效的工艺来回收废水中的醋酸丁酯和丁醇,既能满足环境保护的需求,又能实现资源的合理利用,具有重要的意义。
2. 共沸精馏技术的基本原理共沸精馏是一种将两个或多个液体组分按照其沸点差异进行分离的技术。
在废水中回收醋酸丁酯和丁醇的过程中,共沸精馏可以有效提高回收率和纯度。
3. 工艺流程(1)预处理:废水中的杂质需要通过过滤或沉淀等预处理工艺进行处理,以保证后续分离工艺的正常运行。
(2)脱水:废水中的水分需要通过脱水工艺进行处理,以提高后续共沸精馏的效果。
(3)共沸精馏:将经过预处理和脱水的废水送入共沸精馏设备,通过加热使醋酸丁酯和丁醇共沸,然后通过冷凝器将二者进行分离。
4. 工艺优势(1)环保:共沸精馏技术可以将废水中的有机溶剂有效分离和回收,减少对环境的污染。
(2)资源回收:通过共沸精馏工艺,可以将醋酸丁酯和丁醇等有机溶剂回收利用,实现资源的合理利用。
(3)高效:共沸精馏工艺具有高效快速的特点,可以在短时间内完成废水中有机溶剂的回收。
5. 个人观点和理解在当前的环境保护和资源利用的背景下,开发有效的废水回收工艺具有重要意义。
共沸精馏技术作为一种高效、环保的废水回收工艺,可以很好地解决废水中有机溶剂的处理和回收问题。
通过深入研究和优化工艺流程,可以进一步提高回收效率和产品纯度,从而更好地满足环境保护和资源利用的需求。
总结回顾:废水治理和资源回收是当今社会发展中的重要问题。
共沸精馏技术作为一种有效的废水回收工艺,可以实现废水中醋酸丁酯和丁醇的高效分离和回收。
这种工艺不仅可以保护环境,减少对自然资源的消耗,还可以实现资源的合理利用。
在未来的研究和实践中,我们应该进一步探索共沸精馏技术的优化和应用,以解决废水回收中的挑战和问题,为环境保护和可持续发展做出贡献。
醋酸是如何提取的原理
醋酸是如何提取的原理醋酸(化学式为CH3COOH),也被称为乙酸,是一种有机酸。
醋酸可以通过多种方法进行提取,下面将介绍其中几种常用的提取原理。
一、醋酸的蒸馏提取醋酸的蒸馏提取原理基于醋酸的高挥发性。
在蒸馏过程中,根据不同物质的挥发性和沸点差异,将醋酸从其他杂质中分离出来。
1.原料准备:将乙酸酐(乙酸的无水物)或含乙酸的混合物作为原料。
2.蒸馏操作:将原料放入蒸馏设备中,通常使用一个加热器将混合物加热至乙酸的沸点(约118C)。
通过蒸馏柱和冷凝器,将蒸发出来的醋酸转化为液体。
由于醋酸的沸点相对较低,其他难挥发的杂质会留在残渣中,而醋酸则会以气态形式蒸发并在冷凝器中重新液化。
3.收集纯醋酸:在冷凝器中收集液体乙酸,即为纯醋酸。
二、醋酸的酸碱萃取提取醋酸的酸碱萃取提取原理基于乙酸的弱酸性和与水的亲和力较弱。
酸碱萃取通过调节溶液的pH值,使醋酸与其他物质分离。
1.原料准备:将含醋酸的混合物作为原料。
2.调节pH值:在原料溶液中加入强碱(如氢氧化钠),使醋酸与酸盐结合形成可溶性的钠乙酸,产生一个酸性醋酸钠盐溶液。
3.分离醋酸:将酸性钠乙酸溶液与非极性溶剂(如石油醚)进行混合,醋酸会从水相中迁移到有机相中,由于醋酸与石油醚的亲和力更大。
待溶液分层,将有机相(即含有醋酸的石油醚层)与水相分离。
4.回收醋酸:通过蒸馏或蒸发的方法,将有机相中的醋酸分离并回收,得到纯醋酸。
三、醋酸的酯化提取醋酸的酯化提取原理基于乙酸与醇反应生成醋酸酯,然后通过分离和破解酯的方法提取醋酸。
1.原料准备:将乙酸与醇反应生成醋酸酯。
2.分离和破解酯:将醋酸酯与水反应,酯会水解为乙酸和醇。
3.分离乙酸:由于酯和水的不溶性,乙酸在水相中溶解,可通过分离器或分液漏斗将水溶液与有机相(含有醋酸酯的层)分离。
4.回收醋酸:对水溶液进行酸化处理,用酸将乙酸从水中分离,再进行蒸馏或蒸发,得到纯醋酸。
总结起来,醋酸的提取原理主要涉及蒸馏、酸碱萃取和酯化这三种方法。
年产10万吨醋酸工艺设计
年产10万吨醋酸工艺设计醋酸是一种常见的有机酸,广泛用于医药、化工、食品等行业。
本文将详细介绍一种年产10万吨醋酸的工艺设计。
首先,我们需要准备原料。
醋酸的主要原料是甲醇和一氧化碳,而催化剂则需要使用碘化铂。
其他辅助原料包括水和氯化钠。
接下来是反应步骤。
甲醇与一氧化碳在碘化铂的催化下进行醋酸酯化反应。
该反应在高温和高压的条件下进行,通常在300°C至400°C的温度范围内,压力控制在3-6MPa。
反应后,醋酸酯与水进行水解反应,生成醋酸和甲醇的混合物。
这个混合物需要进行分离,其中常用的方法是采用精馏塔进行分馏,以分离出纯醋酸。
由于醋酸和甲醇的沸点相差较大,分离相对较为容易。
在分离过程中,需要进行醋酸的中和。
这是因为醋酸的纯度对于后续使用非常重要。
在分离过程中,氯化钠被添加到醋酸中,氯离子与醋酸中的杂质结合,生成氯化杂质沉淀,从而提高醋酸的纯度。
最后,在醋酸的精制过程中,还需要进行脱色和脱水处理。
脱色是通过活性炭吸附法进行的,将醋酸中的色素去除,使其呈现无色或淡黄色。
脱水则是通过加入一定量的脱水剂,如磷酸或硫酸,将醋酸中的水分去除。
需要注意的是,在整个过程中,安全性和环境保护也是非常重要的。
在工艺设计中,应考虑采取合适的措施,如选择高效的催化剂、控制反应条件、进行废气处理等,确保生产过程的安全和环境的可持续性。
以上是一种年产10万吨醋酸的工艺设计流程。
通过合理的反应步骤和分离方法,可以高效地生产出纯度较高的醋酸产品,满足市场需求。
同时,在实施过程中要注重安全和环境保护,以确保生产的可持续性和社会责任感。
续上文,我们将进一步详细探讨年产10万吨醋酸的工艺设计相关内容。
醋酸的生产工艺可以分为两个主要步骤:酯化反应和水解反应。
首先,甲醇和一氧化碳在碘化铂催化剂的作用下进行酯化反应,生成醋酸酯。
酯化反应是一个可逆的反应,所以需要加大反应的驱动力,一般采用高温高压的条件进行。
此时,需要控制反应的温度、压力和催化剂用量,以保证反应的高效进行。
醋酸装置工艺技术
醋酸装置工艺技术
醋酸是一种广泛应用于化工、医药、食品等领域的有机化合物,醋酸装置是生产醋酸的设备,而醋酸装置工艺技术则是指在醋酸装置中运用的一系列工艺和技术。
醋酸装置的主要工艺包括:醋酸蒸发、醋酸蒸馏、醋酸脱气和醋酸生成等。
首先,在醋酸蒸发过程中,将醋酸废液中的水份蒸发掉,以提高醋酸的浓度,这一工艺步骤可以通过加热醋酸废液,使其在蒸发器中发生汽化,并将醋酸气体以及部分水汽通过分离器分离出来,从而得到较为浓缩的醋酸。
接着,通过醋酸蒸馏过程,进一步提高醋酸的纯度。
蒸馏是利用液体各组成成分的沸点不同而进行的分离纯化的方法,将浓缩的醋酸与蒸汽一起引入蒸馏塔,在不同的温度和压力条件下,使得醋酸蒸发并重新凝结,从而得到较为纯净的醋酸。
然后,在醋酸脱气过程中,通过加热和真空脱气的方法,去除醋酸中的气体和杂质。
气体的去除是为了防止醋酸在储存和使用过程中发生降解反应,保持醋酸的纯度和稳定性。
杂质的去除则是为了提高醋酸的品质和适应各种特殊用途。
最后,醋酸生成是整个醋酸生产过程的核心步骤。
醋酸通过乙酸和氧气在催化剂的作用下进行氧化反应生成。
一般来说,乙酸是通过醋酸废液的蒸发和回收而得到的,而氧气则是通过空气分离装置获得的纯氧。
氧化反应是在反应器中进行的,反应器中的催化剂起到了加快反应速度和提高产率的作用。
总之,醋酸装置工艺技术对于醋酸的生产和品质控制起着至关重要的作用。
通过合理设计工艺流程和催化剂选择,优化工艺条件,可以提高醋酸的生产效率和产品的质量,降低成本,并满足不同领域对醋酸的不同要求。
随着科技的进步和工艺技术的不断创新,醋酸装置工艺技术也将继续发展,为醋酸产业的发展做出更大的贡献。
醋酸的分离综述
三组
1,普通精馏法
醋酸与水不形成共沸物,且其相对挥发度 较 低,可采用普通精馏法进行分离。但此法分离 所需的理论塔板数和回流比较大,【相应的能耗 也较大。因此普通精馏法主要用于含水量小盼 粗醋酸的提纯。在乙烯一乙醛氧化法生产醋酸的 工艺中即应用高沸精馏和低沸精馏的联台浣程 来提纯醋酸产品,其中低沸精馏主要是分离醋 酸中含有的水分。
2共沸精馏法
• 共沸精馏是指在两组分共沸液或挥发度相近的物 系中加入挟带剂,挟带剂能与原料液中的某一个 或几个组分形成新的共沸液,从而使 原料液能 够用普通的精馏法来分离。挟带剂的选择对共沸 精馏分离过程的影响很大。从水溶 液中分离醋 酸时,一般选用低级酯类如醋酸甲酯、醋酸乙酯 作为挟带剂,也有选用二异丙醚和苯的例子。 • 共沸精馏的操作过程:挟带剂和原料液一起进 入共沸精馏塔,在塔中水随挟带剂被蒸出,经冷 却后与挟带剂分层分离,挟带剂返回塔中,水与 溶解的挟带剂分离后排放。在塔釜即可得到醋酸 产品。
•
低沸点溶剂萃取法的蒸汽耗量与被处理液冲醋 酸浓度有关。醋酸浓度越低,回收溶剂的蒸汽耗 量就越高,因而该法适用于处理浓度较高的醋酸 溶液。
4.酯化法
• 酯化法是向醋酸溶液中加入甲醇或乙醇,在无机酸的催化 作用下发生酯化反应,由于醅 与水的沸点相差较大,且 酯易挥发,可采用普通精馏法回收。 日本鹤丸尚道 提 出的酯化分离工艺,是将聚乙烯醇生产过程中产生的2O 醋酸废水,在硫酸的催化下与过量的甲醇发生酯化反应, 生成醋酸甲酯,将分离出的酯进行水解,即可回收醋酸和 甲醇。 • 该法的缺点是工艺较复杂,叉产生废硫酸二次污染。如果 醋酸废水中含有无机酸,那么酯化法 就可以降低回收成 本,并且可以避免产生二次 污染。例如内豆蔻醚酸甲酯 经溴化后,再经过 Ullman反值可得到治疗肝炎的 联苯双酯,工 艺过程产生的废水中含醋酸和溴化氢,其 中醋 酸浓度为lO士2 。用图l所示的酯化工产物 中酯含量约为8O%。回收醋酸后,塔釜废 水中的溴化 氢能以澳或溴化钠的形式回收
醋酸精馏的原理
醋酸精馏的原理醋酸精馏是一种常见的分离和纯化醋酸的过程,其原理基于醋酸和水在不同温度下的沸点差异。
下面我将详细介绍醋酸精馏的原理。
醋酸精馏过程通常通过加热液体混合物并利用其成分的沸点差异将其分离。
在醋酸和水的混合物中,醋酸的沸点为118.1C,而水的沸点为100C。
由于醋酸和水之间存在沸点差异,我们可以通过精确控制温度来蒸发醋酸并将其收集。
醋酸精馏的设备通常由以下几个部分组成:加热器、精馏塔、冷凝器和收集容器。
整个过程可以分为以下几个步骤:1. 原料准备:将含有醋酸和水的混合物放入加热器中。
混合物中醋酸的浓度通常在5-10%之间,这样可以确保在操作过程中不会过于复杂。
2. 加热过程:通过加热器对混合物进行升温。
由于醋酸和水的沸点差异,醋酸将先于水开始蒸发。
醋酸分子在加热后获得足够的能量,变为气态,上升到精馏塔中的较高部位。
3. 精馏塔:精馏塔是整个精馏过程中最关键的部分。
精馏塔通常由多个层级(称为板)组成。
这些板上都有孔洞,可以使蒸汽和液体相互接触。
4. 蒸汽上升和液体沉降:当醋酸蒸汽上升到精馏塔的较高部分时,它会与从塔底部升起的液体混合。
在塔内,醋酸和水分子之间会发生一系列的相互作用和重复蒸馏现象,从而促进醋酸的分离。
5. 冷凝器:在精馏塔的上部,醋酸蒸汽进入冷凝器。
冷凝器使蒸汽冷却,从而使其重新转化为液体。
在冷却的过程中,醋酸会凝结并通过冷凝器中的管道流动到收集容器中。
6. 收集过程:收集容器中收集到的液体是纯醋酸。
通常,收集过程会持续一段时间,以确保收集到的液体中只包含醋酸,而不含水。
通过这个过程,我们可以分离出纯度较高的醋酸。
但需要注意的是,完全分离醋酸和水并不是一次精馏就可以完成的,通常需要多次重复这个过程,每次去除的水越多,醋酸的纯度就会越高。
总结起来,醋酸精馏利用醋酸和水的沸点差异,通过加热混合物并控制温度来分离醋酸和水。
这个过程主要依靠精馏塔将醋酸蒸汽上升到冷凝器中,并通过冷却使其重新转化为液体形式。
水中微量醋酸去除方法
水中微量醋酸去除方法
1.活性炭吸附法:
活性炭是一种具有强吸附性的材料,可以吸附水中的有机物质。
将活性炭加入水中搅拌,醋酸会被吸附在活性炭表面上。
然后可以通过过滤或离心等方法将活性炭与水分离。
2.加热蒸发法:
醋酸的沸点较低,可以通过加热将醋酸蒸发掉。
将含有醋酸的水加热到醋酸的沸点(117℃),醋酸会由液态变为气体,然后通过冷凝器将气体冷凝成液态,最终得到去除了醋酸的水。
3.离子交换法:
离子交换是一种常用的水处理技术,通过离子交换树脂可以将水中的醋酸离子与树脂上的其他离子交换,使醋酸被去除。
这种方法通常用于处理工业废水。
4.活性氧化法:
氧化剂如过氧化氢(H2O2)可以将醋酸氧化为无害的物质,如二氧化碳(CO2)和水。
在水中添加适量的过氧化氢,然后醋酸会被氧化为二氧化碳和水,并释放出大量气泡。
最后通过过滤等方法将沉淀物与水分离。
5.膜分离法:
膜分离是一种利用膜的选择性透过性来分离物质的方法。
可以使用纳滤膜或反渗透膜等将水中的醋酸分离出来。
这种方法通常需要使用专门的设备来实现。
以上是一些常用的水中微量醋酸去除方法,具体使用哪种方法可以根据实际情况和要求进行选择。
需要注意的是,处理过程中要严格控制剂量和操作条件,以确保去除效果和安全性。
同时,为了更好地去除醋酸,可以结合多种方法进行处理,提高去除效果。
醋酸废水处理方法
醋酸废水处理方法醋酸废水是一种有机废水,含有醋酸、醇、酯等有机物质,如果不经过处理直接排放,会对环境造成严重的污染。
因此,醋酸废水的处理方法十分重要。
目前,醋酸废水处理方法主要包括生物法、化学法和物理法三种。
生物法是将醋酸废水通过微生物的代谢作用进行处理的方法。
这种方法具有处理效率高、成本低、无二次污染等优点。
常用的生物法包括好氧法、厌氧法和混合法等。
其中,好氧法适用于醋酸浓度较低的废水处理,厌氧法适用于醋酸浓度较高的废水处理,混合法则是将好氧法和厌氧法结合起来使用。
化学法是利用化学反应将醋酸废水中的有机物质转化为无机物质,从而达到净化的目的。
常用的化学法包括氧化法、还原法和中和法等。
其中,氧化法是将醋酸废水中的有机物质氧化成二氧化碳和水,常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等;还原法是将醋酸废水中的有机物质还原成无机物质,常用的还原剂有亚硫酸钠、硫酸亚铁等;中和法是将醋酸废水中的酸性物质中和成中性或碱性物质,常用的中和剂有氢氧化钠、氢氧化钙等。
物理法是利用物理原理将醋酸废水中的有机物质分离出来,从而达到净化的目的。
常用的物理法包括蒸馏法、吸附法和离子交换法等。
其中,蒸馏法是将醋酸废水中的有机物质通过加热蒸发的方式分离出来,常用的蒸馏设备有多效蒸馏器、单效蒸馏器等;吸附法是将醋酸废水中的有机物质吸附在吸附剂上,常用的吸附剂有活性炭、分子筛等;离子交换法是利用离子交换树脂将醋酸废水中的有机物质和离子分离出来,常用的离子交换树脂有强酸性树脂、弱酸性树脂等。
综上所述,醋酸废水处理方法有生物法、化学法和物理法三种,每种方法都有其适用的场合和优缺点。
在实际应用中,需要根据废水的特性和处理要求选择合适的处理方法,以达到最佳的处理效果。
醋醋酸的分离方案
醋醋酸的分离方案简介醋醋酸是一种常见的有机酸,广泛应用于食品工业、医药化学、染料工业等领域。
在许多情况下,需要将醋醋酸与其他组分进行分离,以便提取纯净的醋醋酸。
本文将介绍一种常用的醋醋酸分离方案,并详细说明每个步骤的操作方法。
实验材料•醋酸混合物•水•氢氧化钠溶液•橡胶塞•滤纸•醋酸和水的密度测量仪器•烧杯•滤液集液瓶实验方法1. 密度测量首先,我们需要测量醋醋酸和水的密度,以确定醋醋酸和水的相对含量。
密度测量仪器通常是一种特殊的器械,可以准确测量液体的密度。
实验步骤:1.取一烧杯,并将其放在密度测量仪器上。
2.使用滴管将醋醋酸样品滴入烧杯中,直至烧杯中液面达到标志线。
3.记录醋醋酸的体积和对应的质量。
例如,记录醋醋酸的质量为m1,对应的体积为V1。
4.用同样的方法测量水的体积和质量。
例如,记录水的质量为m2,对应的体积为V2。
2. 氢氧化钠与醋酸反应在这一步骤中,我们将使用氢氧化钠溶液与醋酸进行中和反应。
实验步骤:1.取一烧杯,并将醋酸混合物倒入其中。
2.使用滴管添加适量的氢氧化钠溶液到烧杯中。
根据醋酸的含量调整氢氧化钠溶液的用量。
确保将氢氧化钠溶液滴加入醋酸混合物中,直到呈现pH 值为中性。
3.注意观察溶液的变化,当醋酸与氢氧化钠完全反应后,溶液应该呈现中性。
3. 过滤醋酸在这一步中,我们将使用滤纸和滤液集液瓶将过滤后的醋酸分离出来。
实验步骤:1.将滤纸折叠成漏斗的形状,放在漏斗支架上。
2.将滤纸漏斗放在滤液集液瓶上。
3.将反应后的醋酸溶液倒入滤纸漏斗中,让其自然过滤。
4.当滤液集液瓶中收集到足够量的醋酸时,停止过滤过程。
4. 醋酸的回收在此步骤中,我们将通过蒸馏的方法将醋酸回收。
实验步骤:1.将过滤得到的醋酸溶液倒入蒸馏烧瓶中。
2.将烧瓶连接到冷却水夹层的蒸馏装置上。
3.使用加热器加热烧瓶,将醋酸加热至沸腾。
醋酸会蒸发,蒸汽会在冷却管中冷凝为液体。
4.定期检查蒸馏烧瓶中的醋酸量,直到所需量的醋酸蒸馏完成为止。
ro反渗透回收醋酸原理
ro反渗透回收醋酸原理
RO反渗透技术在醋酸回收方面的应用原理主要基于压力驱动,利用半透膜来分离不同的物质。
在醋酸回收过程中,半透膜的一侧是待处理的醋酸溶液,另一侧是纯水。
在一定的压力下,纯水会透过半透膜进入醋酸溶液,但醋酸和其他杂质却被阻挡在半透膜的另一侧。
通过不断加压和收集处理后的纯水,就可以实现醋酸的回收。
此外,RO反渗透技术回收醋酸还具有以下优点:
1. 高回收率:RO反渗透技术能够实现高回收率,最大程度地减少醋酸的浪费。
2. 环保:RO反渗透技术是一种物理分离方法,不需要添加任何化学物质,因此对环境无害。
3. 自动化程度高:RO反渗透技术可以实现自动化操作,降低了人工成本。
4. 高效节能:RO反渗透技术的运行能耗相对较低,有利于节约能源。
不过,该技术的应用仍受到醋酸浓度、温度、水质量等因素的影响,需要进行工艺优化和技术改进,以提高回收率和降低成本。
cativa醋酸生产工艺
cativa醋酸生产工艺Cativa醋酸生产工艺醋酸是一种重要的化工原料,广泛应用于制药、化妆品、食品等行业。
Cativa醋酸生产工艺是一种环保、高效的生产醋酸的方法,本文将对其进行详细介绍。
一、工艺概述Cativa醋酸生产工艺是一种气相催化制醋酸的方法,它采用乙烯和一氧化碳为原料,通过催化剂的作用,经过一系列反应生成醋酸。
相比传统的液相氧化法,Cativa工艺具有催化剂寿命长、产物纯度高、废物产量少等优点。
二、工艺步骤Cativa醋酸生产工艺主要包括三个步骤:气相反应、分离和净化。
1. 气相反应:将乙烯和一氧化碳以及催化剂送入反应器中,在适宜的温度和压力下进行反应。
反应器中的催化剂起到加速反应的作用,使乙烯和一氧化碳发生加成反应生成醋酸。
反应过程中产生的高温烟气会通过换热器冷却并进一步处理。
2. 分离:反应器出口的混合气体进入分离器,通过调节温度和压力,使醋酸、乙烯和一氧化碳分别分离。
分离后的醋酸会进一步经过蒸馏等工艺,提高其纯度。
3. 净化:通过吸附剂或其他净化装置去除醋酸中的杂质,使醋酸的纯度达到要求。
净化过程中产生的废水和废气会经过处理后排放或回收利用。
三、催化剂选择Cativa醋酸生产工艺中,催化剂的选择对反应效果至关重要。
常用的催化剂包括铱、铑等贵金属催化剂。
这些催化剂具有良好的催化性能和稳定性,能够提高反应速率和产物纯度。
四、工艺优势Cativa醋酸生产工艺相比传统的液相氧化法具有多个优势:1. 催化剂寿命长:Cativa工艺中的催化剂寿命较长,能够进行多个周期的使用,减少了催化剂的更换频率和成本。
2. 产物纯度高:Cativa工艺通过调节反应条件,可以得到高纯度的醋酸产品,减少了后续处理的工艺和成本。
3. 废物产量少:Cativa工艺中,废物产量较少,减少了对环境的污染。
4. 反应效率高:Cativa工艺中,乙烯和一氧化碳可以充分反应,提高了反应的效率和产物的产量。
五、工艺应用Cativa醋酸生产工艺广泛应用于工业生产中。
回转窑焚烧炉处理醋酸残渣和丁烯醛废液
回转窑焚烧炉处理醋酸残渣和丁烯醛废液
李腊红
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】2009(29)5
【摘要】分析了聚乙烯醇生产过程中产生的危险废物醋酸残渣和丁烯醛废液的组分,介绍了回转窑焚烧炉高温热解焚烧处理技术处理醋酸残渣和丁烯醛废液的基本原理及其主要工艺流程.
【总页数】2页(P69-70)
【作者】李腊红
【作者单位】山西三维集团股份有限公司,山西,洪洞,041603
【正文语种】中文
【中图分类】X783
【相关文献】
1.热力焚烧炉焚烧丁烯醛废水探索及应用 [J], 吴雪峰;赵大勇;李刚;刘庆明
2.日处理8t/d高浓度有机废液(含实验室有机废液)焚烧炉及尾气净化系统 [J], ;
3.增设丁烯醛回收装置降低醋酸消耗 [J], 黄立辉
4.共沸精馏分离富含丁烯醛废液体系的Aspen模拟与优化 [J], 李群生;谢磊;岳堃;李家兴;安永胜;李曼曼
5.共沸精馏分离醋酸-丁烯醛的模拟及优化 [J], 陈果;王煤
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
实验室废弃物的管理规定
实验室废弃物的管理规定1.分类1。
1实验室废弃物分为固体废弃物、液体废弃物和气体废弃物三类。
1.1。
1固体废弃物分为有害和无害两种。
有害固体废弃物,指的是存在一定安全隐患的有毒、有害固体废试剂;无害固体废弃物,指的是无害的固体实验室垃圾及空试剂瓶等.1。
1。
2液体废弃物分为有机和无机液体废弃物两种。
有机液体废弃物主要包括有机废溶剂、废试剂;无机液体废试剂主要有无机重金属溶液、无机酸、碱溶液。
1.1。
3气体废弃物指的是,在化学实验过程中产生的有机、无机有害气体,特别是对人体有强烈刺激作用的有害气体。
2.管理规定检测室必须将上述废弃物严格进行分类存放和管理。
2。
1无害固体废弃物:实验室垃圾不得丢弃于地面,必须用垃圾袋或桶存放于各个功能室内。
2。
2有害固体废弃物:集中统一存放于理化检测室内,达到一定量时由检测室专人处理。
2.3有机液体废弃物:不得将有机废溶剂、废试剂等直接倒入下水道进行排放,须按照“碳氢化合物"、“卤代烃”等进行分类,分别存放于专门的有机废液桶中。
2.4无机液体废弃物:不得将含无机重金属的无机废液直接通过下水道进行排放,而须存放于专门的废液桶中。
2.5气体废弃物:所有有气体产生的实验都须在通风柜中进行,对产生大量有害气体的实验必须采取必要的吸收处理或防护措施。
3.处理要求3。
1废气3.1.1检测室应有符合通风要求的通风橱,检测过程中会产生少量有害废气的应在通风橱中进行,产生大量有害、有毒气体的实验必须具备吸收或处理装置。
3.1.2 汞蒸气及其溅落的汞的处理和排放〈1〉对贮存的液态汞,为了减少汞液面的蒸发,应在汞液面上覆盖化学液体,如甘油、50 g/L硫化钠(Na2S·9H2O)溶液,无条件时可选择用水覆盖。
<2> 对于溅落的汞(如打碎水银温度计、水银压力计等),应立即用吸气球、滴管、毛笔或以真空泵抽吸的拣汞器拣拾起来。
拣过汞的地方应撒上硫磺粉或200 g/L的三氯化铁溶液(每平方米使用300 mL~500 mL),使汞生成不挥发的难溶盐,干后扫除。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
醋酸作为一种重要的有机化工原料,广泛应用于轻纺、医药、染料、香料、农药等行业,但这些行业生产过程大多会产生不同浓度废醋酸,若不进行回收利用或处理方法不当,会造成污染,增加生产成本;如果能进行有效的处理,对污染防治、经济效益、持续发展等多方面有着重要的意义。
废醋酸处理大致可以分为两类:提纯废醋酸与合成下游产品。
1分离提纯提纯废稀醋酸的方法主要有:萃取、膜分离、吸附、精馏以及上述部分方法的联合。
1.1萃取法据报道[1-4],对醋酸有较强萃取能力的萃取剂主要是叔胺类化合物的三辛胺(TOA)和磷酰类化合物的氧化三辛膦(TOPO),配以极性稀释剂。
许林妹等[5]用磷酸三丁酯(TBP)络合萃取废醋酸,证明TBP萃取稀溶液时效果较好,分配系数与TBP浓度成正比,与萃取温度成反比。
以叔胺为萃取剂进行醋酸提取分离,采用pH值“摆动效应”进行溶剂再生的工艺路线[6]在实验室取得很好的效果,但要实现工业化,须解决萃取剂的萃取能力不够强、处理费用高、溶剂再生易乳化等问题。
1.2膜分离法膜分离利用离子、分子和微粒的电性,几何尺寸的差别,将多组分的混合物进行精细分离。
在多种膜分离法中,用于有机溶剂回收纯化的操作方法主要是:扩散透析和渗透蒸发。
张和等人[7]用普通电渗析处理质量分数为2.5%醋酸的废水,醋酸可以浓缩到质量分数为20%,但是当水中醋酸降为0.1%时操作电压急剧升高。
基于此余立新等[8]提出双极性膜电渗析法处理极稀醋酸废水,可以得到质量分数为36%以上的浓缩醋酸,即使是还含有其它有机物的极稀废水,也可以使其pH值从4升到7。
但该过程电流效率低,过程能耗较高。
渗透蒸发处理稀醋酸国外研究较多,一般不采用单一组分膜,而是制成复合膜,增加膜热稳定性及渗透分离能力。
Kariduraganavar等[9]用聚乙烯醇硅树脂混合制成的膜渗透蒸发分离醋酸-水,有很好的效果,操作条件30℃,PVA(聚乙烯醇)与TEOS(四乙基原硅酸盐)质量比1∶2,进料流率3.33×10-2kg(m2·h)-1,分离10% ̄90%废醋酸,最大分离因子为1116,该文章称交联密度越大,膜渗透蒸发效果越好,膜吸附是Langmuir吸附模型控制的放热过程。
Alghezawi等[10]在25~50℃下,用PVA装载AN(丙烯腈)膜渗透蒸发分离10%~90%醋酸-水,分离因子为2.3~14,渗透速率为(0.18~1.171)g(m2·h)-1。
在操作温度范围内,温度越高,渗透速率越大。
30℃以上分离因子不变。
流体顺流压力增加,渗透速率增大,分离因子减小;醋酸浓度越高,渗透速率越小,分离效果越好。
与PVA膜相比,PVA-g-AN膜的渗透速率慢,分离因子大,对分离醋酸-水体系更有利。
LUShin-yuan等[11]用装填了硅质岩的聚二甲基硅氧烷膜分离醋酸-水,25℃时,醋酸与水的吸附比为3.9,45℃时为4.9。
进料温度25℃时在膜中装载硅质岩,未提高分离效果,但随进料温度的升高,分离效果提高。
45℃进料废醋酸分离及利用进展摘要:从提纯废醋酸与合成下游产品两方面对废醋酸的处理利用进行介绍及评述,认为较经济的方法有膜分离,反应精馏合成酯、醋酸钙镁盐、醋酸钠;但大部分废稀醋酸仍需提纯作为重要的化学中间体。
关键词:废醋酸;分离;利用中国分类号:X783;TQ225.12+2文献标识码:A文章编号:1002-1116(2006)02-0012-04收稿日期:2005-09-03作者简介:张世玲(1981—),女,硕士研究生,师从陈樑副教授,研究方向为一碳化工,精细化工。
电话:13608861685,E-mail:。
张世玲,陈樑,吴文炳,陈永城(昆明理工大学一碳化工研究中心,云南昆明650093)时,装载硅质岩不仅可以提高分离因子,增大渗透蒸发量且增加了膜的热稳定性。
最佳装填质量分数49.9%,此时分离因子对进料醋酸浓度的曲线呈现最大值。
渗透蒸发分离醋酸效果除与膜自身性质有关外,还与醋酸浓度,醋酸-水体系进料压力,操作温度有关。
1.3吸附法1.3.1活性炭吸附法吸附分离法适用于分离低浓度废醋酸溶液。
现阶段一般采用活性炭作为吸附剂,当稀醋酸水溶液与活性炭接触时,醋酸和一部分水被活性炭吸附,然后加热活性炭,醋酸与水脱附,得到浓缩的醋酸水溶液。
但吸附容量不大,后续处理困难,只适用于少量的废醋酸分离,因此还未能在工业上应用。
1.3.2树脂吸附法树脂吸附是近年来研究较多的一种吸附分离方法。
离子交换树脂特别是弱碱性树脂吸附酸,较强碱性树脂其吸附能力强,易再生。
Bhandari等[12]研究了DiaionWA-10、AmberliteIRA-68和DowexMWA-1等弱碱性离子交换树脂分离醋酸的吸附行为,得出结论:不可逆的假设只适用于高碱性树脂和高浓度醋酸;可逆程度完全由平衡常数控制;平衡常数取决于树脂的碱性及被吸附和解吸酸的种类,原则上不取决于酸浓度。
但实际上,在25℃下,48h内可达到吸附平衡,可逆程度随树脂碱性及酸浓度的降低而增加。
决定稀酸吸附选择性的参数主要是树脂的碱性。
1.4精馏法1.4.1普通精馏法醋酸和水不产生共沸组成,但由于沸点相近且属于高度非理想物系,因此要从低浓度废醋酸得到高纯的醋酸,需耗费大量蒸汽,经济效果差,一般少采用,主要是用于含水较少的醋酸粗提纯。
1.4.2萃取精馏法萃取精馏的特点就是在原料进口和塔顶有溶剂的进口,下段为萃取段,上段为精馏段,整个流程中溶剂可以循环再生利用。
胡兴兰等[13]采用N-甲基乙酰胺(NMA)为溶剂,在设计条件为:废酸液含醋酸质量分数为45%,产物质量比为1∶2,对流进料,醋酸沸点相对较高,反应器上部进料,醇下部进料,聚合阳离子交换树脂为催化剂,与正丁醇反应3h,醋酸转化率约58%;与异戊醇反应,醋酸转化率约51%。
产品纯度≥99.8%,回收率≥99%,模拟了萃取精馏法分离醋酸和水体系,在相同分离要求下,萃取精馏明显优于普通精馏。
1.4.3共沸精馏法共沸精馏是在分离组分中加入共沸剂,影响其挥发度并与其中一个组分形成共沸物。
该法对含醋酸质量分数为30%以上溶液的浓缩,效果很好,已实现工业化。
醋酸乙酯、醋酸丁酯、苯以及醋酸丁酯和苯的混合物都可以作为共沸剂。
有研究[14]表明以醋酸丁酯为共沸剂,水和醋酸丁酯以共沸物形式从精馏塔顶蒸出,醋酸则从精馏釜底分离出来,塔顶温度控制在70~75℃,塔顶馏出物含酸量低于1%。
研究称,若醋酸液中含酸量低于30%,应先用汽化潜热比水小很多的混合溶剂(醋酸乙酯90%+苯10%)萃取分离,然后再共沸精馏,比较经济,且醋酸的总回收率大于90%。
2直接合成下游产品2.1合成酯利用废醋酸合成高附加值的醋酸甲酯、醋酸乙酯以及混合酯是采用优势的反应精馏法直接合成,省掉了纯化醋酸所需运行费用。
白鹏等[15]采用单极催化精馏工艺,离子交换树脂作为催化剂合成醋酸甲酯,实现了10% ̄30%废醋酸的有效回收,醋酸转化率可达到80%以上,且指出只有在分离效果和反应速率相匹配时,才会有较高的醋酸转化率。
该工艺相对于普通精馏、共沸精馏,有着独特的优越性。
李玉龙等[16]考察了利用含质量分数为20%醋酸溶液反应精馏合成醋酸乙酯工艺条件。
醋酸的回收率可达95%以上,精制后的醋酸乙酯纯度达到98%以上。
但该物系中存在水-乙醇-醋酸乙酯三元共沸和乙醇-水二元共沸体系的产品分离以及用浓硫酸做催化剂的设备、填料腐蚀等问题。
如若废酸中含有多种酸,可一步合成混合酯。
党亚固等人[17]用含有水、醋酸、丙酸的废酸液,经过废酸蒸馏、酯化反应、萃取提纯、产品精馏等工序合成醋酸乙酯和丙酸乙酯。
Saha等[18]用反应精馏法处理含质量分数为30%醋酸的废酸,合成丁酯和异戊酯,在直径为0.034m的柱内反应,进料流率192mL·h-1。
Bianchi等[19]利用醋酸和醋酸酯在水中的溶解度不同,以质量分数为6%稀醋酸、丁醇和2-乙基-1-己醇为原料进行酯化反应。
文章中提到酯化反应为可逆反应,转化率受平衡限制,且原料稀醋酸中含有大量的水,对反应不利。
但由于醋酸和醋酸丁酯或醋酸2-乙基-1-己酯在水中溶解度不同,体系分为有机相(丁醇/醋酸丁酯或醋酸2-乙基-1-己酯)和水相(水/醋酸)两相,反应过程中的醋酸进入有机相(上层)与丁醇或2-乙基-1-己醇发生酯化反应,得到的相应的酯不溶于水,留在上层,而水则进入下层。
这种产物转移,使醋酸不断的进入上层发生酯化反应成为可能。
Bianchi等还提到一种以产物酯移走的方式使酯化反应向右进行。
装置上部设有共沸蒸馏头,使产物酯与水以共沸物的形式移开体系。
水与酯分层后,重新回到反应体系,使水再以共沸剂的形式带出酯。
这样,可逆反应一直都向正方向进行,醋酸不断被消耗,从而达到处理稀醋酸的目的,该反应在玻璃容器中进行,醋酸转化率为69.2%。
笔者利用反应精馏法对昆明某制药厂的废醋酸(质量分数为30%)合成醋酸甲酯和醋酸乙酯,结果表明醋酸转化率97%,醋酸甲酯收率28.63%,醋酸乙酯收率52.58%。
2.2合成醋酸钙镁盐醋酸钙镁盐(CMA)是醋酸钙和醋酸镁的混合物,是一种环保型化学品,可作为替代氯化钠作为高速公路除冰剂,但其价格较氯化钠高,只能用于环境控制要求严格的地区,若使用价格低廉的废醋酸作为原料生产CMA,将会极大地降低CMA生产成本,又能从根本上治理醋酸废液。
Palasantzas等[20]用连续离子交换萃取醋酸,并用煅烧白云石进行萃取剂再生,然后生产CMA,醋酸到CMA的转化率为86%。
喻新平[21]用TOA、异辛醇加破乳剂萃取质量分数为2%稀醋酸,萃取率可达88%,白云石灰乳为反萃剂,反萃为酸碱中和反应,反萃不乳化,反萃时间15min,搅拌速度控制在80~100r·min-1,反萃后的水相经醋酸中和、浓缩、干燥得到CMA产品,醋酸利用率为95%以上,经EDTA法测得钙镁摩尔比为1.06∶1。
2.3合成醋酸钠崔勇等[22]直接用含醋酸质量分数为30%~40%废醋酸液与质量分数在98%以上的纯碱为原料合成能广泛运用于化工行业和医药行业中的醋酸钠(CH3COONa·3H2O),确定了最佳工艺条件:控制投料比为n(HAc)∶n(Na2CO3)=1∶1.03~1.05,结晶温度≤35℃,pH值在9~10之间,结晶液相对密度≥1.24,产品纯度可达98%以上,产率在70%以上。
该法进行了工业化试验取得了满意效果,得到的醋酸纳产品符合国家标准。
张春燕等[23]采用萃取-反萃取技术回收废水中醋酸合成醋酸钠。
质量分数为6.8%稀醋酸废水,用50%三脂肪胺+30%正辛醇+20%磺化煤油混合溶剂络合萃取,萃取过程在三级逆流萃取器中进行,萃取剂循环使用,用35%氢氧化钠溶剂做反萃剂,相比1∶1,萃取效率可达95%,反萃取率达98.4%。