公布日：2022.11.08
申请日：2022.08.10
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C01B17/88(2006.01)I;C01B17/90(2006.01)I;C07C277/08(2006.01)I;C07C279/34(2006.01)I;C07D239/42(2006.01)I;
C02F101/10(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明涉及本发明涉及废酸处理技术领域，具体涉及到一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法；其特征在于首先将硝基胍酸性废水进行预浓缩处理，所得预浓缩酸再经过净化处理除去其中的有机物，然后再经过分段真空浓缩处理，根据用途不同得到不同浓度的目标硫酸；最后采用该硫酸制备硝基胍下游产品，或者循环套用于硝基胍生产过程中去；通过此发明实现了硝基胍生产过程中酸性废水的资源化利用，提高了其工业价值，降低了硝基胍及下游产品的工业化生产成本，具有显著的经济效益；另外杜绝了“三废”的产生，消除了环境污染，有利于环境质量的改善，是符合绿色化学发展方向的清洁生产工艺。
权利要求书
1.一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，将硝基胍酸性废水进行预浓缩处理得到预浓缩酸，预浓缩酸再经过净化处理除去其中的有机物，然后再经过分段真空浓缩处理，根据用途不同得到不同浓度的目标硫酸。
2.根据权利要求1所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：（1）预浓缩：在常压条件下对硝基胍酸性废水进行浓缩处理，得到含有硫酸胍的预浓缩酸；（2）净化处理：预浓缩酸中加入3-(二甲基氨基)-2-甲酰基丙烯腈，在回流条件下进行反应，反应液经过降温、过滤处理后，得到滤饼2-氨基嘧啶-5-腈粗品和净化滤液；（3）分段真空浓缩：在真空条件下，对上述净化滤液进行分段真空浓缩处理，得到质量浓度为70%-95%的成品硫酸；（4）循环利用：将步骤（3）得到的成品硫酸用于硝酸胍生产及硝酸胍下游产品生产。
3.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述预浓缩酸中硫酸质量浓度为55%-65%。
4.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述反式3-(二甲基氨基)-2-甲酰基丙烯腈与硫酸胍的摩尔比为2:1-2.5:1。
5.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述反应时间为1-3h。
6.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述降温是指降至0-20℃。
7.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述分段真空浓缩包括一段浓缩和二段浓缩，所述一段浓缩的条件是绝对压力为9kpa-12kpa，温度为100℃-110℃；二段浓缩的条件是绝对压力为3kpa-4kpa，温度为185℃-195℃。
8.根据权利要求2所述的一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述硝基胍下游产品包括咪唑烷和N-甲基硝基胍。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：本发明提供一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，包括以下步骤：首先将硝基胍酸性废水进行预浓缩处理得到预浓缩酸，预浓缩酸再经过净化处理除去其中的有机物，然后再经过分段真空浓缩处理，根据用途不同得到不同浓度的目标硫酸，所得目标硫酸循环利用于硝基胍生产过程中，或硝基胍下游产品的制备，实现了硝基胍酸性废水的资源化利用，符合清洁生产工艺要求。
具体地，一种硝基胍酸性废水资源化利用的方法，包括以下步骤：（1）预浓缩：在常压条件下对硝基胍酸性废水进行浓缩处理，浓缩过程中硝基胍和硝酸胍在热的硫酸中是不稳定的，很容易与硫酸反应转变成硫酸胍才能够稳定存在，最终得到含有硫酸胍的预浓缩酸；（2）净化处理：预浓缩酸中加入3-(二甲基氨基)-2-甲酰基丙烯腈，在回流条件下进行反应，反应液经过降温、过滤处理后，得到滤饼2-氨基嘧啶-5-腈粗品和净化滤液；（3）分段真空浓缩：在真空条件下，对上述净化滤液进行分段真空浓缩处理，得到硫酸质量浓度为70%-95%的成品硫酸；（4）循环利用：硫酸质量浓度为70%-72%的成品硫酸用于制备硝基胍下游产品，硫酸质量浓度为93%-95%的成品硫酸循环套用到硝基胍生产过程中。
进一步地，步骤（1）中，所述预浓缩酸中硫酸质量浓度在55%-65%之间；进一步地，步骤（2）中，所述反式3-(二甲基氨基)-2-甲酰基丙烯腈与硫酸胍的摩尔比为2:1-2.5:1。
进一步地，步骤（2）中，所述反应时间为1-3h。
进一步地，步骤（2）中，所述降温是指降至0-20℃。
进一步地，步骤（3）中，所述分段真空浓缩包括一段浓缩和二段浓缩，所述一段浓缩的条件是绝对压力为9kpa-12kpa，温度为100℃-110℃；二段浓缩的条件是绝对压力为3kpa-4kpa，温度为185℃-195℃。
进一步地，步骤（4）中，所述硝基胍下游产品主要包括咪唑烷和N-甲基硝基胍。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）硝基胍酸性废水中硫酸资源得以重复利用，降低了生产成本，节约了资源，减少了环境污染。
2）净化处理使得硝基胍酸性废水中的硫酸胍转化为新的产品，并从酸性废水中得以分离，减少了资源浪费；同时还消除了酸在浓缩过程中存在的发泡现象。
3）不含硫酸胍的成品硫酸作用于下游产品或硝基胍循环过程中时，能够有效避免副反应的发生，且不会发生粘稠而引起的反应不完全现象，其使用效果与新鲜硫酸无差异。
4）浓缩过程所产生的馏出水可作为工艺水回用到硝基胍生产过程中的水析单元，不产生新的“三废”。
5）工艺简单，操作方便，工艺过程绿色环保、安全可靠，属于绿色清洁生产工艺。
（发明人：方林;王明松;周宇轩;伍骏;何育苗）