硫氰酸铵的回收方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN88105463.1

申请日:

1988.01.21

公开号:

CN1034349A

公开日:

1989.08.02

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)授权公告日:1992.5.20|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

C01C3/20; C10K1/00

主分类号:

C01C3/20; C10K1/00

申请人:

化学工业部上海化工研究院; 上海化工设计院

发明人:

戴开义; 郁正容; 戴兰芳; 曹霞芳; 丁炳顺; 卢武胜

地址:

上海市云岭东路30号

优先权:

专利代理机构:

上海化工专利事务所

代理人:

程云龙

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内容摘要

本发明是运用多元体系水溶液相图的原理,为解决焦炉气脱硫脱氰废水中直接分离NH4CNS的方法,提供可靠的回收技术,提高了NH4CNS的纯度。本发明回收的NH4CNS未经干燥含量即可达95%(重量)以上,干燥后NH4CNS可达99%(重量)以上。可用于有机合成农药的中间体和印染辅助剂。具有工艺简单,技术新颖可靠,先进实用,成本低廉的特点。本发明成功地解决了焦炉气脱氰废水对环境的污染,而且充分利用了焦炉气中的有效化学能。

权利要求书

1: 1、一种硫氰酸铵的回收工艺,本发明的特征是:运用多元体系水溶液相图的原理,把焦炉气脱硫脱氰的废水经脱色、与循环母液混合、减压蒸发浓缩、使(NH 4 ) 2 S 2 O 3 呈固相析出,液固分离后得到共饱液、然后添加洗涤成品NH 4 CNS的洗液、冷却结晶、再经液固分离、母液循环使用、固相经洗涤除去附液,提高硫氰酸铵的纯度。 2、据权利要求1所述的回收工艺,其特征在于:多元体系是指(NH 4 )S 2 O 3 -NH 4 CNS-H 2 O。 3、据权利要求1,2所述的回收工艺,其特征在于:多元体系是共同饱和的溶液。 4、据权利要求1所述的回收工艺,其特征在于:(NH 4 ) 2 S 2 O 3 呈固相析出的分离温度是30~80℃,最佳的分离温度为42~57℃。 5、据权利要求1所述的回收工艺,其特征在于:添加洗涤成品NH 4 CNS的洗液是调整已分去(NH 4 ) 2 S 2 O 3 的共同饱和溶液至NH 4 CNS结晶区域。 6、据权利要求1,5所述的回收工艺,其特征在于:洗涤成品NH 4 CNS的洗液量为共同饱和溶液量的
2: 0~50%(重量),最佳的洗液量为共同饱和溶液量的3~25%(重量)。 7、据权利要求1所述的回收工艺,其特征在于:冷却结晶的温度是-10~40℃,最佳冷却结晶的温度是10~35℃。

说明书


本发明是属于从焦炉气脱硫脱氰废水中硫氰酸铵(NH4CNS)的回收工艺。

    在已有技术中,焦炉气脱硫脱氰废水中硫氰酸铵的回收方法很多。日本专利特公昭57-7825认为Fumaks法的脱硫脱氰废水由于含硫代硫酸铵〔(NH4)2S2O3〕的比例较高,它和NH4CNS在水中的溶解度均很很大,无法利用溶解度的差异予以分离。因此提出脱色废水配氨,以硫酸铜作催化剂,在高压釜内将(NH4)2S2O3转化成硫酸铵〔(NH4)2SO4〕(150~155℃,1~5公斤/厘米2),然后经离子交换树脂除去铜离子,含NH4CNS和(NH4)2SO4的水溶液浓缩蒸发,热状态下分出固相(NH4)2SO4,液相冷却结晶出NH4CNS。此法操作步骤多,而且要在压力容器内进行。日本专利特公昭57-17421虽对日本专利特公昭57-7825的工艺作了一此修改,但在湿法氧化的溶液蒸发分去(NH4)2SO4后的溶液需要添加氢氧化钙〔Ca(OH)2〕,以除去溶液中的SO-24,才能提高NH4CNS的质量。日本专利特公昭57-156325确认NH4CNS与(NH4)2S2O3的分离非常困难,而NH4CNS和(NH4)2SO4地分离是可行的,当废水中(NH4)2S2O3的含量为NH4CNS含量的1/2以下,虽然可以获得97%(重量)以上干燥的产品NH4CNS,但是从该专利的实例中可知NH4CNS的回收率<40%。专利中没有提到(NH4)2S2O3分出,而提取NH4CNS后的母液无法处理,其(NH4)2S2O3的含量必然因积累而升高。造成无法继续回收NH4CNS,因此该专利的工艺尚无法工业化生产。所以到目前为止尚无简便的解决废水中(NH4)2S2O3/NH4CNS(重量比)高达1.1的分离方法。

    本发明的目的是解决在焦炉气湿法脱硫脱氰废水中(NH4)2S2O3/NH4CNS(重量比)高达1.1时,能经济而有效地分离出固相(NH4)2S2O3和固相NH4CNS的方法,NH4CNS的纯度符合工业应用的要求。

    本发明的构思是把主要成分是NH4CNS、(NH4)2S2O3、(NH4)2SO4、H2O的焦炉气脱硫脱氰废水,经脱色並驱除可挥发物质后与循环母液混合,形成多元体系。运用多元体系水溶液相图的原理,把多元体系简化成NH4CNS-(NH4)2S2O3-H2O三元体系。当废水经过脱色过滤,並在特定的温度下等温减压蒸发浓缩。一般在较低的温度下和较短的时间内完成蒸发浓缩全过程为好。蒸发温度可以是在50~95℃,在蒸发浓缩过程中为了避免某些组分的分解,最佳的浓缩条件是:真空度≥700毫米汞柱、液相温度是65~80℃。经过减压蒸发浓缩后液相的组分要达到或接近共同饱和点,此时只有(NH4)2S2O3析出,可用离心机进行液固分离。液固分离的温度一般是30~80℃,最佳液固分离的温度是42~57℃。得到的固相是(NH4)2S2O3,滤液是含少量(NH4)2S2O3的NH4CNS加H2O的共饱液。如果达不到共饱和则体系的分离效果就不好,NH4CNS得率将降低。且产品中(NH4)2S2O3的含量会增加。

    液固分离后,为了使冷却后滤液组分达到该温度的共同饱和点,此时只有NH4CNS析出,需要在原始滤液中添加洗涤成品NH4CNS的洗液,洗液的组分是含NH4CNS、(NH4)2S2O3的水溶液。洗液的用量为原始共饱和溶液的1.0~50%(重量),最佳的洗液量为原始共饱和溶液的3~25%(重量)。

    补加洗液后的共饱液冷却结晶,使其进入NH4CNS的结晶区,析出NH4CNS,结晶温度一般在-10~40℃,最佳的结晶温度是10~35℃。一次结晶后再经液固分离,固相经洗涤除去附液可得含NH4CNS≥95%(重量)的产品,干燥后NH4CNS可达99%(重量)以上。结晶母液返回一起减压蒸发浓缩循环使用,洗液返回冷却系统。

    本发明对焦炉气湿法脱硫脱氰废水回收NH4CNS的工艺作了深入的研究,流程内部的母液、洗液均作了合理的安排,达到闭路循环的水平。

    本发明的效果在于焦炉气脱硫脱氰废水回收工艺有一个突破,能从铵盐体系中回收NH4CNS。国内外湿法脱硫脱氰工艺由于无法直接从铵盐体系中回收NH4CNS,往往被迫采用苛性钠溶液吸收,使废水成为钠盐体系,从而分离回收得NaCNS。因此需要大量的烧碱,而焦炉气本身所含的NH3没有予以利用,转至脱硫脱氰工艺后再予富集。本发明的回收方法,不需要外来原料即可完成脱硫脱氰的要求,同时降低焦炉气中NH3的回收负荷。因此本发明充分利用焦炉气中的有效化学能量,並对湿法脱硫脱氰废水回收工艺的改革提供了技术保证,解决了对环境的污染问题。

    本发明所获得的NH4CNS可用于有机合成农药的中间体,如三环(克瘟)唑、叶青双、印染辅助剂以及作为新近开发的油田追踪物。国内合成NH4CNS的成本较高,因而采用NaCNS代替作印染辅助剂。本发明从焦炉气脱硫脱氰废水中回收NH4CNS的成本降低,只有合成法制NH4CNS的一半,为印染业提供了廉价的NH4CNS。本发明工艺简单,技术新颖可靠,经济效益显著。

    本发明的附图是脱色废水蒸发去水、冷却结晶相图。

    在图1中,起始溶液点0,蒸发去水离H2O方向移动,到B点后即开始有(NH4)2S2O3结晶析出,继续去水液相点沿BA线至A则不断析出固相(NH4)2S2O3。A点为共饱点。M是(NH4)2S2O3单组分的溶解度,N是NH4CNS单组分的溶解度。

    在图2中,液相A点冷却析出固相NH4CNS,並得到C点(共饱点)溶液。M′是在共饱点C对应温度时的(NH4)2S2O3单组分的溶解度,N′是在共饱点C对应温度时的NH4CNS单组分的溶解度。这是本发明最基本的理论基础。

    下面是本发明的实施例。

    实例1:脱色废水1000克〔(NH4)2S2O320.37%;NH4CNS 20.75%;(NH4)2SO40.79%;H2O58.09%〕,加入返回母液1050克,于55~70℃减压浓缩去水600克。于40~50℃分离出固相224克〔(NH4)2S2O386.74%;NH4CNS3.43%;(NH4)2SO41.94%;H2O7.89%〕,液相中加入120克洗涤成品NH4CNS的洗液,冷却至5~15℃,分离、洗涤得产品NH4CNS176克〔NH4CNS95%;(NH4)2S2O30.37%;(NH4)2SO40.2%;H2O4.4%〕,母液1050克返回蒸发系统,洗液120克返回冷却系统。

    实例2:脱色废水2000克〔(NH4)2S2O318.97%;NH4CNS17.68%;(NH4)2SO40.27%;H2O63.13%〕,加入返回母液2120克,于75~90℃减压蒸发去水1300克,于55~65℃分离出固相400克〔(NH4)2S2O385.11%;NH4CNS3.57%;(NH4)2SO41.73%;N2O9.59%〕,液相中加入洗涤NH4CNS的洗液240克,冷却至25~35℃,分离、洗涤得产品NH4CNS300克〔NH4CNS95%;(NH4)2S2O30.4%;(NH4)2SO40.2%;H2O4.4%〕,母液2120克返回蒸发系统,洗液240克返回冷却系统。

    对比例:与实例2相同的条件,仅在液相中不加入洗涤NH4CNS的洗液。分离得产品NH4CNS330克〔NH4CNS81.5%;(NH4)2S2O314.3%;(NH4)2SO40.2%;H2O 4.0%〕。

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资源描述

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本发明是运用多元体系水溶液相图的原理,为解决焦炉气脱硫脱氰废水中直接分离NH4CNS的方法,提供可靠的回收技术,提高了NH4CNS的纯度。本发明回收的NH4CNS未经干燥含量即可达95(重量)以上,干燥后NH4CNS可达99(重量)以上。可用于有机合成农药的中间体和印染辅助剂。具有工艺简单,技术新颖可靠,先进实用,成本低廉的特点。本发明成功地解决了焦炉气脱氰废水对环境的污染,而且充分利用了焦炉气中。

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