一种净化硫氰酸钠水溶液的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN93108670.1

申请日:

1993.07.21

公开号:

CN1097719A

公开日:

1995.01.25

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)申请日:1993.7.21公告日:1997.2.26|||授权|||公开|||

IPC分类号:

C01C3/20; B01J41/04

主分类号:

C01C3/20; B01J41/04

申请人:

大庆石化总厂研究院;

发明人:

赵志和; 林如海; 顾爱萍; 孟素凤; 张忠孝

地址:

163352黑龙江省大庆市龙凤区光明一村

优先权:

专利代理机构:

中国石油化工总公司专利代理服务部

代理人:

赵建华

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内容摘要

本发明涉及硫氰酸钠水溶液的净化方法。在H/D为10—100的一个或一个以上串联配置的树脂塔中装入离子阻滞树脂,让0.1—0.35BV、温度为15—60℃原料液通过树脂塔,然后用去离子水洗脱得到精制的NaSCN水溶液,其杂质除去率达60%以上,NaSCN损失率低于10%。

权利要求书

1: 一种净化硫氰酸钠水溶液的方法,其特征在于由在H/D为10~100的一个或一个以上串联配置的树脂塔中装入离子阻滞树脂,让0.1~0.35BV,温度为15~60℃的待净化硫氰酸钠水溶液通过树脂塔,然后用去离子水作冲洗剂洗脱,从塔底分别收集得到含杂质流出液,含NaSCN时立即将塔底流出液加入到下一个树脂塔顶部,直到塔底流出液为精制流出液为止,再用去离子水洗脱,从塔底收集精制NaSCN溶液。
2: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于H/D为30-80。
3: 根据权利要求2所述的方法,其特征在于H/D为40-50。

说明书


本发明涉及硫氰酸钠水溶液的净化方法。

    人们都知道,在腈纶一步法湿法纺丝生产中,所回收的硫氰酸钠水溶液含有浅色剂,紫外线吸收剂,阻燃剂、抗静电剂、柔软剂、抗氧化剂等纤维变性剂及无机盐,有机磺酸盐,低分子聚合物等,无机盐如亚硫酸盐,硫酸盐、氯化物等,有机磺酸及其盐,如β-磺基丙腈,β-磺基丙酸、羟甲基磺酸及其盐;有机磺酸及其盐,如马来酸,丙二酸,还有其他有机化合物及聚合物,这些杂质给纺丝工艺及纤维品质带来极为不利的影响,因此必需对含杂质的硫氰酸钠水溶液进行净化处理。

    目前,硫氰酸钠水溶液净化有许多方法,如异丙醚萃取纯化法,该法回收率高,工艺成熟,产品质量好,但消耗大量高纯酸碱,萃取过程中产生的硫氰酸腐蚀性很强,且易分解产生有害的气体,异丙醚沸点低,易燃易爆,生产中排放大量酸性废水;还如凝胶过滤法,该法操作方便,能控制种种副反应,防止硫氰酸钠的分解变性,但该方法每周期净化NaSCN量仅能达到凝胶体积的10-20%。还如阳离子交换法,因该法涉及硫氰酸蒸馏分离,硫氰酸极不稳定,易分解,且具有很强的腐蚀性,故其缺点是显而易见的。

    因此,本发明目的在于提出一种简单且高效的硫氰酸钠水溶液的净化方法。

    本方法是使用离子阻滞树脂作为过滤介质,将其树脂装入一个或一个以上,串联配置的滤洗塔中,让硫氰酸钠水溶液通过其滤洗塔,然后用水作冲洗剂进行洗脱,将杂质与NaSCN分离开来。

    上述的离子阻滞树脂是用苯乙烯与二乙烯苯聚合成树脂小球,经过功能基反应制得强碱性阴离子交换树脂,然后再与丙烯酸单体混合,使丙烯酸在阴离子交换树脂内部聚合,该树脂可以使用由大庆石化总厂生产的商品名为离子阻滞树脂。该树脂粒度为30-70目,其中50目以下占80%以上。树脂在使用之前需用浓度30-50%纯NaSCN处理2小时,然后用水洗涤以除去夹带的NaSCN,这样该树脂转化为含Na+和SCN-的两类离子树脂。将转化好地树脂置于水中备用。该树脂具有离子阻滞作用。

    待净化的NaSCN溶液主要组成:NaSCN5-60%(重量),杂质1-12%(重量),其中丙烯腈低聚物1%(重量),NaCL0.3%(重量),少量色素等,PH4-11。

    滤洗塔可以是单塔、双塔、多个塔串联配置,最好是双塔串联配置。塔径与塔高之比H/D为10-100,其中30-80为好,40-50为最好。

    图1是本发明方法流程图。

    下面结合附图对本发明方法作详细说明。

    将物料量为0.1-0.35BV(BV:倍床体积)溶液温度为15-60℃待净化的NaSCN溶液以1BV/h速度从塔-1上部通过塔,然后用2BV去离子水从塔-1顶部加入,此时分析塔-1底部流出液,其塔底流出液先后分别为含杂质流出液,含NaSCN与杂质混合流出液,精制NaSCN溶液,当流出液中一出现NaSCN时立即将塔-1底部流出液加入到塔-2顶部,直到塔-1底部流出液为精制NaSCN溶液为止,此时将塔-1底部流出液收集起来则为精制的NaSCN溶液,另外,用去离子水加入到塔-2顶部,先后从塔-2底部流出含杂质的流出液,含NaSCN与杂质混合流出液,精制NaSCN溶液。将塔-1与塔-2的精制NaSCN溶液合并起来即为最终净化产品。按上述步骤完成一次操作的时间为60-200分钟。在完成一个循环操作之后再进行下一个循环的操作。本方法可使NaSCN中杂质含量降低60-88%,NaSCN损失量仅为1-10%。

    下面的实施例是对本发明的进一步详细说明:

    实施例1

    将一种H/D为40,即高290cm,直径7.3cm的白钢塔与一种H/D为20,高90cm,直径4.5cm玻璃制成的塔两个串联起来组成其NaSCN溶液净化装置,待净化溶液组成见下表:

    表1  待净化NaSCN溶液组成

    成份  NaSCN  NaCl  低聚物  总杂质

    %(重量)  48.9  0.3  0.85  8.7

    该溶液的PH:5.5

    树脂是由大庆石化总厂生产的商品名为离子阻滞树脂。树脂粒度30-70目,树脂预处理:50%纯NaSCN溶液5L流动处理1h之后水洗。

    在塔-1中装入12千克树脂,在塔-2中装入1千克树脂。

    将0.25BV,温度为25℃的上述待净化的NaSCN溶液通入到塔-1顶部,控制其流速为100ml/分加完其物料液之后,用2BV去离子水以100ml/分流速从塔-1顶部加入,同时接收并分析其塔-1底部流出液,前面0.43BV为杂质流出液,其后0.05BV为杂质与NaSCN混合流出液,最后1.7BV为精制NaSCN溶液。当流出液中一出现NaSCN时立即将混合流出液通入到塔-2顶部,直到塔-1底部流出液为精制NaSCN溶液为止。同时接收并分析其塔-2底部出料,直到塔-1底部流出液为精制NaSCN溶液为止,另外用去离子水以10ml/分的流速加入到塔-2顶部,同时接收并分析其塔-2底部流出液,前面0.5BV为杂质流出液,其后0.05BV为杂质与NaSCN混合流出液,最后1.7BV为精制NaSCN溶液,分别合并塔-1及塔-2杂质流出液及精制NaSCN溶液,测定其中杂质含量及NaSCN含量。将精制的NaSCN溶液蒸发浓缩至NaSCN含量为49.0%之后测定其中NaCL含量为0.1%。低聚物含量0.2%,总杂质含量为2.2%。其杂质脱除率定义为:

    杂质脱除率= (杂质流出液中杂质总量)/(原料液中杂质总量) %

    NaSCN损失率= (杂质流出液中NaSCN总量)/(原料液中NaSCN总量) %

    本实施例的杂质脱除率为74.6%,NaSCN损失率为3.3%。

    实施例2

    采用H/D为40,高60cm,直径1.5cm的单塔实验,其他条件同实施例1塔-1操作条件。其杂质脱除率为71.0%,NaSCN损失率为8.5%。

    实施例3

    采用H/D为80,高120cm,直径1.5cm的单塔实验,其他条件同实施例2相同。其杂质脱除率为80.4%,NaSCN损失率为9.5%。

    实施例4

    采用H/D为40,高560cm,直径14cm的塔与实施例1的二个塔串联成三个塔实验,其他条件与实施例1相同。其杂质脱除率为81%,NaSCN损失率为3%。

    实施例5

    采用H/D为40,高60cm,直径1.5cm的单塔实验,除周期时间外,其他条件与实施例2相同,其结果列于表2。

    表2

    周期时间  杂质脱除率%  NaSCN损失率%

    60  70.8  9.2

    120  68.0  5.6

    180  71.2  8.0

    实施例6

    采用H/D为40,高60cm,直径1.5cm的单塔实验,除杂质含量外,其他条件与实施例2相同,其杂质含量与杂质脱除率,NaSCN损失率结果列于表3。

    表3

    杂质总含量  NaCL  低聚物  杂质脱除率  NaSCN损失率%

    %(重量)  %(重量)  %(重量)  %

    11.8  0.3  4.1  55.9  9.9

    8.5  0.3  0.8  73.9  9.3

    4.2  /  /  82.0  10.0

    1.1  /  /  88.8  10.8

    实施例7

    采用H/D为40的单塔,除进料量外,其它条件与实施例2相同。其实施结果列于表4。

    表4

    进料量  杂质脱除率%  NaSCN损失率%

    0.35BV  64.7  10.4

    0.25BV  70.5  7.5

    0.1BV  82.2  8.0

    实施例8

    采用H/D为40的单塔,除进料温度外,其他条件与实施例2相同。其实施结果列于表5。

    表5

    进料温度℃  杂质脱除率%  NaSCN损失率%

    20  70.8  9.0

    40  72.7  8.8

    60  74.5  8.6

    实施例9

    采用H/D为40的单塔,除原料中NaSCN含量外,其他条件与实施例2相同。其实施结果列于表6。

    表6

    原料中NaSCN含量%(重量)  杂质脱除率%  NaSCN损失率%

    56.2  61.8  9.7

    35.0  78.0  9.1

    9.8  87.3  9.4

    实施例10

    采用H/D为40的单塔,除原料PH外,其他条件与实施例2相同,其实施结果列于表7。

    表7

    原料PH  杂质脱除率%  NaSCN损失率%

    4.4  72.2  8.1

    7.5  71.5  9.0

    10.3  88.3  9.9

    本发明的方法可有效地除去NaSCN水溶液中的杂质,其杂质脱除率达60%以上,最高可达88%,NaSCN损失率低于10%,最低可达3%以下。净化后的NaSCN溶液浓度达8-15%,经适当浓缩后可重新使用。离子阻滞树脂的使用寿命达1万周期以上。

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本发明涉及硫氰酸钠水溶液的净化方法。在H/D为10100的一个或一个以上串联配置的树脂塔中装入离子阻滞树脂,让0.10.35BV、温度为1560原料液通过树脂塔,然后用去离子水洗脱得到精制的NaSCN水溶液,其杂质除去率达60以上,NaSCN损失率低于10。。

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