申请日2014.01.26
公开(公告)日2014.06.18
IPC分类号C01C1/16; C01D7/00; C01F11/18
摘要
本发明涉及化工生产回收利用领域，特别涉及一种氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法。该氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法，以氰尿酸生产中产生的氨气、二氧化碳及含氯化钙或氯化钠的废水为原料，其特征在于：将氨气通入含氯化钙或氯化钠的废水中，生成含氢氧化铵和氯化钠或氯化钙的混合液，再将废气二氧化碳通入混合液中，生产氯化铵、碳酸氢钠或碳酸钙，根据溶解度不同分离出碳酸氢钠或碳酸钙，然后经浓缩结晶、过滤烘干得氯化铵产品。本发明实现了氰尿酸、二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸生产中的废气氨基二氧化碳、废水中氯化钙或氯化钠的综合利用，使原料循环利用，既降低了生产成本，又减少了污染。
权利要求书
1.一种氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法，以氰尿酸生产中产生的氨气和二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸生产中产生的废气二氧化碳及含氯化钙或氯化钠的废水为原料，其特征在于：将氨气通入含氯化钙或氯化钠的废水中，生成含氢氧化铵和氯化钠或氯化钙的混合液，再将废气二氧化碳通入混合液中，生产氯化铵、碳酸氢钠或碳酸钙，根据溶解度不同分离出碳酸氢钠或碳酸钙，然后经浓缩结晶、过滤烘干得氯化铵产品。
2.根据权利要求1所述的氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法，其特征在于：所述氨气通入含氯化钙或氯化钠的废水中时，对废水进行加热，最终加热温度至260℃，并维持废水温度至少10分钟。
3.根据权利要求1所述的氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法，其特征在于：所述连接二氧化碳废气管的混合液在pH逐渐降低至有白色沉淀析出后，通过加热浓缩、过滤得到白色碳酸氢钠或碳酸钙，再浓缩蒸发得到氯化铵产品。
说明书
一种氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法
(一) 技术领域
本发明涉及化工生产回收利用领域，特别涉及一种氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法。
(二) 背景技术
现有技术中，氰尿酸(CA)的生产过程中，会释放大量的氨气，这些氨气被硫酸吸收为副产品硫酸铵;而二氯异氰尿酸(DCCA)、二氯异氰尿酸钠(SDC)、三氯异氰尿酸(TCCA)生产中产生的废气二氧化碳排入大气中，同时产生的含氯化钙、氯化钠的废水则直接排放;上述废气和废水的处理方式不但对环境造成了污染，还造成了材料的浪费。
(三) 发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种保护环境、降低生产成本的氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种氰尿酸工业废气和废水的综合利用方法，以氰尿酸生产中产生的氨气和二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸生产中产生的废气二氧化碳及含氯化钙或氯化钠的废水为原料，其特征在于：将氨气通入含氯化钙或氯化钠的废水中，生成含氢氧化铵和氯化钠或氯化钙的混合液，再将废气二氧化碳通入混合液中，生产氯化铵、碳酸氢钠或碳酸钙，根据溶解度不同分离出碳酸氢钠或碳酸钙，然后经浓缩结晶、过滤烘干得氯化铵产品。
本发明经过以尿素为原料经热解，缩合制得氰尿酸时放出的氨气和生产二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸生产中产生的含氯化钠或氯化钙的废液和废气的相互反应，对上述废气和废液进行有效利用，最终得到可用于生产的氯化铵产品，实现了废气、废水的综合利用，部分原料得到循环使用，降低了生产成本，有解决了环境污染。
本发明的更优方案为：
所述氨气通入含氯化钙或氯化钠的废水中时，对废水进行加热，最终加热温度至260℃，并维持废水温度至少10分钟，以便实现氨气的充分吸收。
所述连接二氧化碳废气管的混合液在pH逐渐降低至有白色沉淀析出后，通过加热浓缩、过滤得到白色碳酸氢钠或碳酸钙，再浓缩蒸发得到氯化铵产品。
本发明实现了氰尿酸、二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸生产中的废气氨基二氧化碳、废水中氯化钙或氯化钠的综合利用，使原料循环利用，既降低了生产成本，又减少了污染。
(四) 具体实施方式
实施例1：
二氯异氰尿酸(DCCA)废水中的氯化钙，废气中的二氧化碳和氰尿酸(CA)中的废氨气的综合利用。
(一)混合液的制备
(1)在装有安全阀、出气管、温度计、能加热的密闭的耐低压的钢制容器A内放入盛有300克尿素和15克氯化铵的搪瓷小盆;
(2)取300毫升二氯异氰尿酸母液水(经初步处理的经化验含有10%氯化钙的pH6-7的母液水)，放入装有回流冷凝器、温度计、酸度计、气体输入导管的500毫升的反应瓶B内;
(3)然后把步骤(1)中的钢制容器A上的出气管和步骤(2)中反应瓶B上的气体输入导管联接起来;
(4)将钢制容器A慢慢加热150℃时，步骤(2)反应瓶B中的母液水pH值开始渐渐升高，当25分钟后，钢制容器A内的温度达到260℃，保持260℃十分钟;步骤(2)反应瓶B中母液的pH升至11-12时，打开钢制容器A上的放空阀，关掉钢制容器A上的出气阀;
(5)拆去钢制容器A与反应瓶B的联接管，反应瓶B中的溶液为吸氨后的母液水，pH为11-12，即为混合液。
(二)混合液与二氧化碳反应
(1)将42克氰尿酸和33克碳酸钙及350毫升水放入安有磁力搅拌器、温度计、酸度计、通气管和出气管的500毫升的反应瓶C内，然后放入冷水浴内;
(2)把反应瓶C的出气口和盛有步骤(一)做好混合液的反应瓶B的进气口连接起来;
(3)启动反应瓶C的磁力搅拌，慢慢开启氯气阀，以0.5ml/分钟的通氯速度开始通氯，在温度小于30℃下进行，pH由6.8降至1.5，盛有混合液的反应瓶B中的液体pH值由11-12逐渐降低，当pH值降到9-10时有白色沉淀析出;
(4)将盛有吸收过二氧化碳的反应瓶B加热，当处理液浓缩到还有150毫升时过滤，得到含量为98.3%的白色产品碳酸钙;
(5)将滤液继续浓缩蒸发得含氮量25.8%的氯化铵产品。
实施例2：
以二氯异氰尿酸(DCCA)与碳酸钙为原料与其妻反应，生产三氯异氰尿酸(TCCA)，生产中产生的含氯化钙的废水、废气二氧化碳的综合利用。
(一)混合液的制备
(1)在装有磁力搅拌器、温度计、酸度计、通氯管、放空管的1000毫升反应瓶A中，加入二氯异氰尿酸52克、碳酸钙15克和水500毫升，同时加入分散剂十二烷基苯磺酸钠1.5克，掩蔽剂柠檬酸1克，然后把反应瓶A放入冷水浴中，启动磁力搅拌器，慢慢开启氯气阀，以0.3ml/min的速度通入氯气，开冷却水，使反应温度低于30℃;当pH由7降到2-4时为反应重点，将反应固体物(三氯异氰尿酸)滤出，其滤液用氢氧化钙中和至pH6-7，然后把处理好的废液置于装有回流冷凝器、温度计、酸度计、气体输入导管的1000ml反应瓶B中;
(2)在装有安全阀、储气罐、放空管、温度计、能加热的密闭的乃低压的钢制容器C内，放入盛有300克尿素、15克氯化铵的搪瓷小盆;
(3)把钢制容器C上的出气小管与反应瓶B上的气体导入管联接起来;
(4)将钢制容器C慢慢加热，当150℃时，反应瓶B中的母液水pH值开始升高，当加热25分钟后，钢制容器C内的温度达到260℃，并保持260℃十分钟;反应瓶B中母液的pH值升至12，打开钢制容器C上的放空阀，关掉钢制容器C上的出气阀;
(5)拆去钢制容器C与反应瓶B的联接管，反应瓶B中的母液水为吸氨后的母液水，pH为12，即为做好的混合液。
(二)混合液与二氧化碳反应
(1)在装有磁力搅拌器、温度计、酸度计、通氯管、放空管和气体输出管的1000毫升反应瓶D中，加入二氯异氰尿酸52克、碳酸钙15克和水500毫升，同时加入分散剂十二烷基苯磺酸钠1.5克，掩蔽剂柠檬酸1克;
(2)把反应瓶D的出气小管与装有吸氨后的混合液的反应瓶B连接;
(3)启动磁力搅拌，开启氯气阀，以0.3ml/分钟的通氯速度开始通氯;
(4)反应瓶B中的混合液pH值开始下降，当pH降到9-10时，有白色物质析出，当pH降到6-7时，停止吸收二氧化碳;
(4)将吸好二氧化碳的液体浓缩，当浓缩到体积为300ml时过滤，烘干得含量为98.3%的碳酸钙，过滤母液再浓缩结晶，烘干得含氮量为25.8%的氯化铵产品。
实施例3：
用二氯异氰尿酸(DCCA)与碳酸钠为原料与氯气进行反应生成三氯异氰尿酸(TCCA)产生的废水中的氯化钠与生产中废气二氧化碳的综合利用。
(一)混合液的制备
(1)在装有安全阀、出气管、放空管、温度计、能加热的密闭的耐低压的钢制容器A内放入盛有300克尿素和15克氯化铵的搪瓷小盆;
(2)取以二氯异氰尿酸和碳酸铵为原料和氯气反应制成三氯异氰尿酸，生产中的含氯化钠经初步处理的pH6-7的废水，将此防水放入装有回流冷凝器、温度计、酸度计、气体输入导管的500毫升的反应瓶B内;
(3)然后把步骤(1)中的钢制容器A上的出气管和步骤(2)中反应瓶B上的气体输入导管联接起来;
(4)将钢制容器A慢慢加热，150℃时反应瓶B中的液体的pH值开始升高，当钢制容器A内的温度25分钟达到260℃时，保持在260℃十分钟;反应瓶B中的液体pH值升至11-12，然后打开钢制容器A上的放空阀，关掉钢制容器A上的出气阀;
(5)拆去钢制容器A与反应瓶B的联接管，反应瓶B中的pH为11-12的吸氨后的母液，即为混合液。
(二)混合液与二氧化碳反应
(1)将5.2克二氯异氰尿酸和15克碳酸钠放入安有磁力搅拌器、温度计、酸度计和出气管、放空管的1000毫升的反应瓶C内;
(2)把反应瓶C上的出气管和反应瓶B上的气体输入管连接起来;
(3)将500毫升水加入反应瓶C内，开启磁力搅拌;
(4)反应瓶B内的液体pH值逐渐下降，当pH为9-10时出现白色沉淀，随pH降低，沉淀逐渐增加，当pH值降到7-8时，打开反应瓶C上的排气阀;
(5)把上述同二氧化碳后的液体浓缩，当体积约300毫升时，放冷后过滤，滤后并烘干得含量为98.5%的碳酸氢钠;母液继续浓缩结晶，过滤烘干得含氮量25.3%的氯化铵成品。
