申请日2018.09.06
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C08G69/46; C02F1/04
摘要
本发明提供了一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，包括以下步骤：步骤一、物料中和、滤洗：往对苯二甲酰氯与对苯二胺在N‑甲基吡咯烷酮‑氯化钙溶剂体系中低温聚合产生的物料中加入洗涤液，用中和剂中和至中性，过滤，收集滤液;滤饼使用洗涤液批次洗涤过滤;步骤二、浓缩、回收溶剂：合并滤液和洗涤滤液，减压蒸馏，馏出液作为回收水使用;浓缩液用萃取剂萃取，得到有机相和水相，有机相经蒸馏回收得到N‑甲基吡咯烷酮和萃取剂;步骤三、回收盐：水相常压蒸馏浓缩至过饱和，馏出液作为回收水使用，浓缩液冷却结晶，晶体干燥得氯化钙纯品，结晶母液回水相蒸发系统。本发明节约体系用水量;可回收NMP和萃取剂，循环使用。
权利要求书
1.一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，包括以下步骤：步骤一、物料中和、滤洗：往对苯二甲酰氯与对苯二胺在N-甲基吡咯烷酮-氯化钙溶剂体系中低温聚合产生的物料中加入洗涤液，用中和剂中和至中性，过滤，收集滤液;滤饼使用洗涤液批次洗涤过滤;步骤二、浓缩、回收溶剂：合并滤液和洗涤滤液，减压蒸馏，馏出液作为回收水使用;浓缩液用萃取剂萃取，得到有机相和水相，有机相经蒸馏回收得到N-甲基吡咯烷酮和萃取剂;步骤三、回收盐：水相常压蒸馏浓缩至过饱和，馏出液作为回收水使用，浓缩液冷却结晶，晶体干燥得氯化钙纯品，结晶母液回水相蒸发系统。
2.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤一中，所述的洗涤液为去离子水或回收水或洗涤滤液;所述洗涤液的质量为物料质量的0.3～4.0倍;物料滤洗次数为4～9次。
3.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于步骤一中，所述的中和剂为碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐，为避免引入新的组分增加处理困难，优选为CaO或Ca(OH)2 或CaCO3。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤二中，所述的减压蒸馏的绝对压强为1～7 kPa，温度为50～75℃。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤二中，浓缩液用萃取剂多级萃取，萃取级数为4～9级，每级萃取萃取剂与浓缩液的体积比为0.5～4：1。
6.根据权利要求5所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：所述的萃取剂为苯胺、二氯甲烷或三氯甲烷。
7.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤二中所述有机相采用常压蒸馏，加热温度40～190℃。
8.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤三中，水相常压蒸馏的加热温度为110～140 ℃。
9.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤三中，所述的冷却结晶的温度为0～30 ℃，时间为2～5 h。
10.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征在于：在步骤三中，晶体干燥的温度为80～120 ℃，时间为2～24 h。
说明书
一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，涉及一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法。
背景技术
对苯二甲酰氯与对苯二胺在N-甲基吡咯烷酮-氯化钙溶剂体系中低温聚合制备聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是公知技术。在缩聚反应结束后，产物需中和并水洗去除盐和溶剂，N-甲基吡咯烷酮(NMP)、盐、未反应的原料则进入滤洗水。滤洗水直接排放会造成环境污染和生产成本的增加。因此，期望回收利用滤洗水中的溶剂和盐。专利(CN10289548B)公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水的处理方法，它是先将缩聚物料洗涤后，中和洗涤液，再经两级薄膜蒸发，蒸出水和溶剂，溶剂经精馏后回用。该法在90~120 ℃下减压蒸馏，蒸馏出的水和溶剂还需经过高温粗馏、溶剂精馏进一步纯化等步骤，各步能耗均较大，且脱除的盐也没有进行回收利用，工业应用价值不大。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
现有的聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水不能回收或者工艺复杂，能耗大，而且对脱除的盐也没有进行回收利用。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了高效率、高品质、低能耗的聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放工艺方法，使资源回收利用，降低PPTA的生产成本，减少环境污染。
一种聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，其特征包括以下步骤：步骤一、物料中和、滤洗：往对苯二甲酰氯与对苯二胺在N-甲基吡咯烷酮-氯化钙溶剂体系中低温聚合产生的物料中加入洗涤液，用中和剂中和至中性，过滤，收集滤液;滤饼使用洗涤液批次洗涤过滤;步骤二、浓缩、回收溶剂：合并滤液和洗涤滤液，减压蒸馏，馏出液作为回收水使用;浓缩液用萃取剂萃取，得到有机相和水相，有机相经蒸馏回收得到N-甲基吡咯烷酮和萃取剂;
步骤三、回收盐：水相常压蒸馏浓缩至过饱和，馏出液作为回收水使用，浓缩液冷却结晶，晶体干燥得氯化钙纯品，结晶母液回水相蒸发系统。
所述的洗涤液为去离子水或回收水或洗涤滤液;所述洗涤液的质量为物料质量的0.3～4.0倍;物料滤洗次数为4～9次。
在步骤一中，所述的中和剂为碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐，为避免引入新的组分增加处理困难，优选为CaO或Ca(OH)2 或CaCO3。
在步骤二中，所述的减压蒸馏的绝对压强为1～7 kPa，温度为50～75 ℃。
在步骤二中，浓缩液用萃取剂多级萃取，萃取级数为4～9级，每级萃取萃取剂与浓缩液的体积比为0.5～4：1。
所述的萃取剂为苯胺、二氯甲烷或三氯甲烷。
在步骤二中，有机相采用常压蒸馏，加热温度40～190℃。
在步骤三中，水相常压蒸馏的加热温度为110～140 ℃。
在步骤三中，所述的冷却结晶的温度为0～30 ℃，时间为2～5 h。
在步骤三中，晶体干燥的温度为80～120 ℃，时间为2～24 h。
3、有益效果：
本发明提供的聚对苯二甲酰对苯二胺滤洗废水零排放方法，物料先中和处理便于控制产品pH值;蒸发过程可得到用于洗涤的回用水，节约体系用水量;滤液浓缩可减少萃取剂用量;萃取相蒸馏可回收NMP和萃取剂，可循环使用，萃取余相蒸发、结晶可得符合国标的纯盐，具有可观的经济价值;体系零排放利于环保。
