申请日2015.05.20
公开(公告)日2015.09.16
IPC分类号C07C211/04; C07C209/86; C07C209/84; C02F101/38; C02F1/58; C02F103/36; C02F1/04
摘要
为提供一种对三氯蔗糖生产废水中氨氮的处理方案，发明人披露了一种从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，包括步骤：在含10-30%二甲胺盐酸盐和1-5%N，N-二甲基甲酰胺的废水中加入强碱性物质，得到二甲胺浓度为10-30%的中间产物;对中间产物精馏提纯得到浓度大于35%的二甲胺溶液。本发明的技术方案低能耗、少投资、能产生经济效益，在氨氮废水处理的同时回收了二甲胺，对企业具有很强的实用性和很好的经济适用性。
权利要求书
1.一种从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特征在于，包括如 下步骤：
在含10-30%二甲胺盐酸盐和1-5%N，N-二甲基甲酰胺的废水中加入强碱 性物质，得到二甲胺浓度为10-30%的中间产物;
对中间产物精馏提纯得到浓度大于35%的二甲胺溶液。
2.如权利要求1所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，所述强碱性物质包括氢氧化钠、氧化钙或氢氧化钾。
3.如权利要求2所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，所述强碱性物质为氧化钙。
4.如权利要求2所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，所使用的氧化钙的质量为废水质量的5-20%。
5.如权利要求2或3所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法， 其特征在于，在废水中加入强碱性物质后对反应物料的操作条件为：
温度90-130℃;反应时间2-4小时。
6.如权利要求5所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，在废水中加入强碱性物质并对反应物料加热反应后，对生成的二甲 胺气体及水蒸气做冷凝处理得到中间产物。
7.如权利要求5所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，当反应所得废水的氨氮值小于50mg/L时，对反应物料做过滤处理， 得到的滤渣脱水后回收利用或焚烧处理。
8.如权利要求7所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法，其特 征在于，对过滤处理所得滤液进行生化处理。
9.如权利要求2或3所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法， 其特征在于，所述精馏提纯的操作条件具体为：
常压精馏;
塔釜温度90-110℃;
塔顶温度55-65℃。
10.如权利要求2或3所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法， 其特征在于，在得到二甲胺溶液后还包括步骤：将所述二甲胺溶液用于中和 三氯蔗糖生产过程中产生的盐酸。
说明书
从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法
技术领域
本发明涉及化工废水处理领域，特别涉及一种从三氯蔗糖生产废水中回 收二甲胺的方法。
背景技术
二甲胺(Dimethylamine)在室温下以气体形式存在，有类似氨的气味。 其相对密度0.680(0℃)，熔点-96℃，沸点7.4℃。易溶于水，溶于乙醇和乙 醚。易燃烧，有弱碱性，与无机酸生成易溶于水的盐类。用作制药物、染料、 杀虫剂和橡胶硫化促进剂的原料。
三氯蔗糖(TGS)，是唯一以蔗糖为原料的功能性甜味剂，甜度可达蔗糖 600倍。这种甜味剂具有无能量，甜度高，甜味纯正，高度安全等特点。是目 前最优秀的功能性甜味剂之一，已被120多个国家批准使用，在约3000种以 上的食品、保健品、医疗和日化产品中应用。
三氯蔗糖的生产过程中产生大量的工业萃取废水，氨氮值约20000～60000 (N,mg/L)，氨氮来源主要是二甲胺盐酸盐及N，N-二甲基甲酰胺(DMF)， 其中二甲胺盐酸盐含量约10～30%，DMF含量约1～5%。由于二甲胺盐酸盐及 N，N-二甲基甲酰胺在水中的溶解度极大，大大增加其回收难度，直接回收费 用较高，增加三氯蔗糖的生产成本。大多数厂家选择直接将废水进行生化处 理，造成废水排放氨氮严重超标等问题。随着国家对环境保护的日益重视， 尤其是新“水十条”的发布，对废水排放的要求越来越严格。因此，三氯蔗 糖行业急需寻找可行的氨氮废水处理办法，做到即能产生经济效益又能达标 排放。
发明内容
基于此，需要提供一种同时达到氨氮废水处理与二甲胺回收目的的技术 方案。
为实现上述发明目的，发明人提供了一种从三氯蔗糖生产废水中回收二 甲胺的方法，包括如下步骤：
在含10-30%二甲胺盐酸盐和1-5%N，N-二甲基甲酰胺的废水中加入强碱 性物质，得到二甲胺浓度为10-30%的中间产物;
对中间产物精馏提纯得到浓度大于35%的二甲胺溶液。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，所述强 碱性物质包括氢氧化钠、氧化钙或氢氧化钾。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，所述强 碱性物质为氧化钙。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，所使用 的氧化钙的质量为废水质量的5-20%。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，在废水 中加入强碱性物质后对反应物料的操作条件为：
温度90-130℃;反应时间2-4小时。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，在废水 中加入强碱性物质并对反应物料加热反应后，对生成的二甲胺气体及水蒸气 做冷凝处理得到中间产物。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，当反应 所得废水的氨氮值小于50mg/L时，对反应物料做过滤处理，得到的滤渣脱水 后回收利用或焚烧处理。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，对过滤 处理所得滤液进行生化处理。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，所述精 馏提纯的操作条件具体为：
常压精馏;
塔釜温度90-110℃;
塔顶温度55-65℃。
进一步地，所述的从三氯蔗糖生产废水中回收二甲胺的方法中，在得到 二甲胺溶液后还包括步骤：将所述二甲胺溶液用于中和三氯蔗糖生产过程中 产生的盐酸。
区别于现有技术，本发明的技术方案低能耗、少投资、能产生经济效益， 在氨氮废水处理的同时回收了二甲胺，对企业具有很强的实用性和很好的经 济适用性。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结 合实施方式详予说明。
第1实施例
来自三氯蔗糖生产罐区的废水4500Kg，其氨氮值为25210(N,mg/L)，其 中二甲胺盐酸盐含量约12.1%，DMF含量约2.4%，将其输送进入搪瓷反应釜， 边搅拌边往反应釜加入297KgCaO粉末，加入量约为废水量的6.6%。
在其他实施例中，用于与废水中二甲胺盐酸盐与DMF反应的还可以是其 他强碱性氧化物，而本实施例中选用氧化钙为一种较优的方案，这涉及到陈 本及无机盐回收的便利因素。
加入CaO粉末后，将反应物料升温至95℃，保持4h。反应釜上部出来的 二甲胺气体及水蒸汽先进入冷凝器冷却，冷却后的二甲胺水溶液进入二甲胺 粗品罐储存，粗品罐中二甲胺的含量约为25%。
反应釜残液氨氮值为46(N,mg/L)，残液经袋式过滤器过滤，滤渣风干后 焚烧，滤液氨氮含量较低，可直接进入污水处理系统进行生化处理。
将粗品罐中含量为25%的二甲胺溶液送入精馏塔精馏进行提纯，控制塔 釜温度为95℃，塔顶温度为65℃，塔顶采出40%的二甲胺产品，塔釜为低氨 氮废水。含量为40%的二甲胺水溶液已为符合工业用标准的产品，可以当成 成品外卖。
第2实施例
来自罐区的废水4500Kg，氨氮值为31255(N,mg/L)，其中二甲胺盐酸盐 含量约15.2%，DMF含量约3.0%，输送进入搪瓷反应釜，边搅拌边往反应釜 加入373KgCaO粉末，加入量约为废水量的8.3%。
加入CaO粉末后，将反应物料升温至100℃，保持3.5h。反应釜上部出 来的二甲胺气体及水蒸汽先进入冷凝器冷却，冷却后的二甲胺水溶液进入二 甲胺粗品罐储存，粗品罐中二甲胺的含量约为22%。
反应釜残液氨氮值为41(N,mg/L)，残液经袋式过滤器过滤，滤渣风干后 焚烧，滤液氨氮含量较低，可直接进入污水处理系统进行生化处理。
将粗品罐中含量为22%的二甲胺溶液送入精馏塔精馏进行提纯，控制塔 釜温度为97℃，塔顶温度为65℃，塔顶采出40%的二甲胺产品，塔釜为低氨 氮废水。
第3实施例
来自罐区的废水4500Kg，氨氮值为38950(N,mg/L)，其中二甲胺盐酸盐 含量约17.4%，DMF含量约5.0%，输送进入搪瓷反应釜，边搅拌边往反应釜 加入462KgCaO粉末，加入量约为废水量的10.3%。
加入CaO粉末后，将反应物料升温至105℃，保持3h。反应釜上部出来 的二甲胺气体及水蒸汽先进入冷凝器冷却，冷却后的二甲胺水溶液进入二甲 胺粗品罐储存，粗品罐中二甲胺的含量约为20%。
反应釜残液氨氮值为38(N,mg/L)，残液经袋式过滤器过滤，滤渣风干后 焚烧，滤液氨氮含量较低，可直接进入污水处理系统进行生化处理。将粗品 罐中含量为20%的二甲胺溶液送入精馏塔精馏进行提纯，控制塔釜温度为 99℃，塔顶温度为65℃，塔顶采出40%的二甲胺产品，塔釜为低氨氮废水。
第4实施例
来自罐区的废水4500Kg，氨氮值为45310(N,mg/L)，其中二甲胺盐酸盐 含量约21.1%，DMF含量约4.8%，输送进入搪瓷反应釜，边搅拌边往反应釜 加入532KgCaO粉末，加入量约为废水量的11.8%。
加入CaO粉末后，将反应物料升温至110℃，保持2h。反应釜上部出来 的二甲胺气体及水蒸汽先进入冷凝器冷却，冷却后的二甲胺水溶液进入二甲 胺粗品罐储存，粗品罐中二甲胺的含量约为16%。
反应釜残液氨氮值为31(N,mg/L)，残液经袋式过滤器过滤，滤渣风干后 焚烧，滤液氨氮含量较低，可直接进入污水处理系统进行生化处理。
将粗品罐中含量为16%的二甲胺溶液送入精馏塔精馏进行提纯，控制塔 釜温度为100℃，塔顶温度为65℃，塔顶采出40%的二甲胺产品，塔釜为低 氨氮废水。
第5实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
废水中二甲胺盐酸盐的浓度为10%。
第6实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
废水中二甲胺盐酸盐的浓度为30%。
第7实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
废水中DMF的浓度为1%。
第8实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
在废水中加入的强碱性物质为氢氧化钠。
第9实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
在废水中加入的强碱性物质为氢氧化钾。
第10实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
所加入的氧化钙的质量为废水质量的5%。
第11实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
所加入的氧化钙的质量为废水质量的20%。
第12实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
在废水中加入强碱性物质后对反应物料的操作条件为： 温度90℃。
第13实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
在废水中加入强碱性物质后对反应物料的操作条件为：
温度130℃。
第14实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
精馏提纯中的操作条件为：塔釜温度90℃。
第15实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
精馏提纯中的操作条件为：塔釜温度110℃。
第16实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
精馏提纯中的操作条件为：塔顶温度55℃。
第17实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：
精馏提纯中的操作条件为：塔顶温度60℃。
第18实施例
本实施例与第1实施例的区别在于：在得到二甲胺溶液后还包括步骤： 将所述二甲胺溶液用于中和三氯蔗糖生产过程中产生的盐酸。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围， 凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接 运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。