公布日：2023.12.01
申請(qǐng)日：2023.09.14
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種N‑酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法。本發(fā)明首先采用蒸餾濃縮的方式，將N‑酰基肌氨酸高鹽廢水中的低沸點(diǎn)溶劑從體系中蒸出，然后固液分離，回收得到N‑酰基肌氨酸；將回收N‑酰基肌氨酸的高鹽廢水分離液，在特定的強(qiáng)堿性環(huán)境下加入氯化鋇，使氯化鋇與MIDA充分反應(yīng)生成MIDA鋇鹽，有效保證了MIDA的去除率，同時(shí)還得到了高純度的MIDA鋇鹽副產(chǎn)品；為了進(jìn)一步保證N‑酰基肌氨酸高鹽廢水的水質(zhì)，后續(xù)采用加入碳酸鈉和特定樹脂吸附相結(jié)合的方法對(duì)廢水中的多種雜質(zhì)進(jìn)行去除；且結(jié)合加入醇溶劑對(duì)廢水進(jìn)行后處理的方法，回收其中的氯化鈉副產(chǎn)品，保證氯化鈉產(chǎn)品的最大回收率和純度。
權(quán)利要求書
1.一種N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟a，將N-酰基肌氨酸高鹽廢水進(jìn)行蒸餾濃縮，將蒸餾剩余母液降溫，固液分離，得N-酰基肌氨酸和高鹽廢水分離液；步驟b，調(diào)節(jié)所述高鹽廢水分離液的pH至強(qiáng)堿性，加入氯化鋇或其水合物，保溫反應(yīng)，固液分離，得N-甲基亞氨二乙酸鋇和高鹽廢水凈化液；步驟c，向所述高鹽廢水凈化液中加入碳酸鈉，保溫反應(yīng)，固液分離，得碳酸鋇和高鹽精制液；步驟d，將所述高鹽精制液通入大孔螯合樹脂中進(jìn)行吸附，將吸附后的廢水蒸餾脫水，加入醇溶劑，加熱，保溫，固液分離，得氯化鈉；其中，所述大孔螯合樹脂為苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián)的氨基膦酸螯合樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟a中，待蒸餾釜的塔頂溫度達(dá)到90℃～95℃時(shí)，停止蒸餾。
3.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟a中，所述降溫的溫度為15℃～20℃。
4.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟b中，所述強(qiáng)堿性指的是pH為10.0～11.0；和/或步驟b中，所述保溫反應(yīng)的溫度為70℃～90℃，時(shí)間為0.5h～1.0h。
5.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟b中，所述氯化鋇或其水合物的加入量為所述高鹽廢水分離液質(zhì)量的0.035～0.040倍。
6.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟c中，所述碳酸鈉的加入量為所述高鹽廢水分離液質(zhì)量的0.008～0.010倍。
7.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟c中，所述保溫反應(yīng)的溫度為15℃～20℃，時(shí)間為0.5h～1.0h。
8.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟d中，所述大孔螯合樹脂為SepliteLSC-500；和/或步驟d中，所述吸附的流量為1.0BV/h～1.2BV/h。
9.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟d中，所述蒸餾脫水采用負(fù)壓蒸餾的方式，蒸餾脫水的溫度為80℃～90℃，脫水后廢水質(zhì)量為所述高鹽精制液質(zhì)量的0.35～0.45倍；和/或步驟d中，所述醇溶劑為乙醇或異丙醇；和/或步驟d中，所述醇溶劑的加入量為蒸餾脫水后廢水質(zhì)量的1.0～2.0倍。
10.如權(quán)利要求1所述的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，其特征在于，步驟d中，所述加熱的溫度為75℃～85℃，所述保溫的時(shí)間為0.5h～1.0h；和/或步驟d中，所述固液分離的溫度為20℃～30℃。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有N-酰基肌氨酸高鹽廢水中含有較多有機(jī)物，處理難度高，且所副產(chǎn)鹽純度低，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染等問題，本發(fā)明提供一種N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法。其主要是通過蒸餾、氯化鋇除MIDA、特定樹脂吸附，以及醇析等步驟，將N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的多種有效組分逐一分離回收，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水的資源化利用，且無(wú)二次污染問題，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，包括如下步驟：
步驟a，將N-酰基肌氨酸高鹽廢水進(jìn)行蒸餾濃縮，將蒸餾剩余母液降溫，固液分離，得N-酰基肌氨酸和高鹽廢水分離液；
步驟b，調(diào)節(jié)所述高鹽廢水分離液的pH至強(qiáng)堿性，加入氯化鋇或其水合物，保溫反應(yīng)，固液分離，得N-甲基亞氨二乙酸鋇和高鹽廢水凈化液；
步驟c，向所述高鹽廢水凈化液中加入碳酸鈉，保溫反應(yīng)，固液分離，得碳酸鋇和高鹽精制液；
步驟d，將所述高鹽精制液通入大孔螯合樹脂中進(jìn)行吸附，將吸附后的廢水蒸餾脫水，加入醇溶劑，加熱，保溫，固液分離，得氯化鈉；
其中，所述大孔螯合樹脂為苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián)的氨基膦酸螯合樹脂。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，首先采用蒸餾濃縮的方式，將N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的低沸點(diǎn)溶劑從體系中蒸出，溶解在體系中的N-酰基肌氨酸逐漸析出，通過后續(xù)固液分離，回收得到高鹽廢水中的N-酰基肌氨酸；將回收N-酰基肌氨酸的高鹽廢水分離液，在特定的強(qiáng)堿性環(huán)境下加入氯化鋇或其水合物，使氯化鋇與MIDA充分反應(yīng)生成MIDA鋇鹽，有效保證了MIDA的去除率，為進(jìn)一步降低N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的有機(jī)物濃度奠定了基礎(chǔ)條件，同時(shí)還得到了高純度的MIDA鋇鹽副產(chǎn)品；為了進(jìn)一步保證N-酰基肌氨酸高鹽廢水的水質(zhì)，后續(xù)采用加入碳酸鈉和特定樹脂吸附相結(jié)合的方法對(duì)廢水中的多種雜質(zhì)進(jìn)行去除；且結(jié)合加入醇溶劑對(duì)廢水進(jìn)行后處理的方法，回收其中的氯化鈉副產(chǎn)品，保證氯化鈉產(chǎn)品的最大回收率和純度。
本發(fā)明整個(gè)處理過程簡(jiǎn)單，安全可控，能夠?qū)?/span>N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的多種有效組分進(jìn)行逐一分離回收，無(wú)二次污染產(chǎn)生，不但降低了廢水的處理成本，還得到了附加值較高的N-酰基肌氨酸、MIDA鋇鹽和氯化鈉副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水的資源化利用，有效解決了N-酰基肌氨酸高鹽廢水處理的難題，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，實(shí)用價(jià)值較高。
需要說明的是，本發(fā)明中所述N-酰基肌氨酸高鹽廢水的pH為1.0～2.0。
優(yōu)選的，步驟a中，待蒸餾釜的塔頂溫度達(dá)到90℃～95℃時(shí)，停止蒸餾。
通過對(duì)蒸餾濃縮的溫度的控制，可以將N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑進(jìn)行充分地脫除，保證低沸點(diǎn)溶劑的最大回收率。
優(yōu)選的蒸餾溫度，以及蒸餾停止的控制，可使高鹽廢水分離液的質(zhì)量達(dá)到初始N-酰基肌氨酸高鹽廢水質(zhì)量的90％～94％，從而避免后續(xù)析出的N-酰基肌氨酸中夾帶過多的高鹽廢水分離液，在保證低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑徹底蒸出的前提下，進(jìn)一步保證了回收的N-酰基肌氨酸的品質(zhì)。
優(yōu)選的，步驟a中，所述降溫的溫度為15℃～20℃。
隨著蒸餾過程中低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的脫除，N-酰基肌氨酸不斷從高鹽廢水中析出，待達(dá)到95℃時(shí)關(guān)閉熱源，進(jìn)行降溫，隨著溫度的降低，N-酰基肌氨酸的析出量逐漸增多。
通過對(duì)蒸餾溫度，以及固液分離溫度的限定，不僅可以保證N-酰基肌氨酸的最大回收率，還能保證回收的N-酰基肌氨酸的品質(zhì)，從而有效降低N-酰基肌氨酸產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
進(jìn)一步地，步驟a中，蒸餾脫除的低沸點(diǎn)溶劑回收后，后續(xù)可以回套作為N-酰基肌氨酸的合成過程的溶劑，降低生產(chǎn)成本。
優(yōu)選的，步驟b中，所述強(qiáng)堿性指的是pH為10.0～11.0。
在特定的pH條件下，有利于氯化鋇與MIDA進(jìn)行充分反應(yīng)。
示例性的，步驟b中，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)N-酰基肌氨酸高鹽廢水的pH為10.0～11.0。
具體地，步驟b中，采用質(zhì)量濃度32％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)N-酰基肌氨酸高鹽廢水的pH為10.0～11.0。
優(yōu)選的，步驟b中，所述保溫反應(yīng)的溫度為70℃～90℃，時(shí)間為0.5h～1.0h。
優(yōu)選的，步驟b中，所述氯化鋇或其水合物的加入量為所述高鹽廢水分離液質(zhì)量的0.035～0.040倍。
在特定的溫度和時(shí)間，以及氯化鋇的特定加入量的條件下，有利于保證氯化鋇與MIDA的反應(yīng)效果，保證MIDA的去除率，從而有效降低高鹽廢水中有機(jī)物的濃度。
具體地，作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，加入氯化鋇或其水合物之前，將高鹽廢水分離液的溫度控制為70℃～90℃。
優(yōu)選的，步驟c中，所述碳酸鈉的加入量為所述高鹽廢水分離液質(zhì)量的0.008～0.010倍。
優(yōu)選的，步驟c中，所述保溫反應(yīng)的溫度為15℃～20℃，時(shí)間為0.5h～1.0h。
具體地，作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，加入碳酸鈉之前，將高鹽廢水凈化液的溫度控制為15℃～20℃。
向高鹽廢水凈化液中加入碳酸鈉，并對(duì)保溫溫度和時(shí)間進(jìn)行限定，能夠使得高鹽廢水凈化液中過量的鋇離子以碳酸鋇的形式完全從體系中進(jìn)行分離，從而有利于提高高鹽廢水精制液的質(zhì)量。
優(yōu)選的，步驟d中，所述大孔螯合樹脂為SepliteLSC-500。
優(yōu)選的，步驟d中，所述吸附的流量為1.0BV/h～1.2BV/h。
經(jīng)分離后的高鹽廢水精制液中不可避免地夾帶有微量的鋇離子或其他微量有機(jī)雜質(zhì)，利用特定的大孔螯合樹脂，能夠?qū)埩粼诟啕}精制廢水中的微量雜質(zhì)進(jìn)行充分去除，為后續(xù)回收得到高純度氯化鈉創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。
需要說明的是，當(dāng)大孔螯合樹脂的吸附體積達(dá)到40BV～45BV時(shí)，利用稀鹽酸對(duì)其進(jìn)行解析，解析后的大孔螯合樹脂可進(jìn)行循環(huán)使用。
優(yōu)選的，步驟d中，所述蒸餾脫水采用負(fù)壓蒸餾的方式，蒸餾脫水的溫度為80℃～90℃，脫水后廢水質(zhì)量為所述高鹽精制液質(zhì)量的0.35～0.45倍。
將高鹽廢水精制液進(jìn)行脫水處理，使其形成氯化鈉-水的過飽和體系，使氯化鈉從高鹽廢水精制液中析出；通過對(duì)脫水后廢水的質(zhì)量與高鹽廢水精制液的質(zhì)量比進(jìn)行限定，能夠保證過飽和氯化鈉-水體系物料流動(dòng)狀態(tài)的前提下，使得固體氯化鈉最大量的從高鹽廢水精制液體系中析出。
優(yōu)選的，步驟d中，所述醇溶劑為乙醇或異丙醇。
優(yōu)選的，步驟d中，所述醇溶劑的加入量為蒸餾脫水后廢水質(zhì)量的1.0～2.0倍。
需要說明的是，分離氯化鈉固體后的廢水需要進(jìn)行回收，并可直接套用至N-酰基肌氨酸的反應(yīng)體系中，作為反應(yīng)溶劑。
通過對(duì)溶劑進(jìn)行限定，可使廢水處理結(jié)束后的溶劑回收套用至N-酰基肌氨酸的反應(yīng)體系內(nèi)，避免產(chǎn)生二次污染廢水，并降低N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理成本。
通過對(duì)醇溶劑加入量的限定，能夠使得氯化鈉充分從廢水中析出，保證氯化鈉的最大回收率。
優(yōu)選的，步驟d中，所述加熱的溫度為75℃～85℃，所述保溫的時(shí)間為0.5h～1.0h。
優(yōu)選的，步驟d中，所述固液分離的溫度為20℃～30℃。
向氯化鈉-水過飽和體系中加入限定的醇溶劑，并通過對(duì)加熱溫度和保溫時(shí)間的控制，能夠使得氯化鈉固體鹽內(nèi)夾帶的肌氨酸等有機(jī)物與醇溶劑進(jìn)行充分接觸，并溶解在溶劑體系內(nèi)，提高氯化鈉產(chǎn)品的質(zhì)量；通過對(duì)分離溫度的進(jìn)一步限定，一是可以降低醇溶劑的損失，另外還可以進(jìn)一步減少氯化鈉固體夾帶，保證回收氯化鈉固體鹽的質(zhì)量。
本發(fā)明提供的N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理方法，工藝操作簡(jiǎn)單，能耗低，能夠?qū)?/span>N-酰基肌氨酸高鹽廢水中的多種有效組分進(jìn)行逐一回收，無(wú)二次三廢產(chǎn)生，回收得到的多種附加值較高的副產(chǎn)品還有利于降低N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理成本，同時(shí)，得到的氯化鈉固體鹽的純度可達(dá)99％以上，不但有效解決了N-酰基肌氨酸高鹽廢水的處理難題，還實(shí)現(xiàn)了廢水的綜合處理與資源化利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，推廣價(jià)值極高。
（發(fā)明人：程雪蓮;楊揚(yáng);時(shí)樂寧;王云肖;陳笑娟;王學(xué)平;王萌萌;柴嫻?jié)?/span>;殷中凱）
