申请日20200721
公开(公告)日20200922
IPC分类号C01F5/30; C07D307/08; C02F9/10; C02F101/10; C02F101/12; C02F101/34; C02F103/36
摘要
本发明涉及从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，包括以下步骤：步骤(1)，向反应釜中加入pH调节剂调节废水的pH值至5‑7;步骤(2)，加热蒸馏，收集第一段馏分和第二段馏分;步骤(3)，降温析晶，得到白色终产品六水合氯化镁，结晶母液称重装桶备用;步骤(4)，重复步骤(1)和步骤(2)的操作，将反应釜进行升温，收集第三段馏分，第三段馏分收集完毕，将步骤(3)得到的结晶母液滴加至反应釜内进行析晶，再经离心制得终产品，结晶母液则称重装桶，以备下一次结晶操作时进行循环套用。该方法操作简单，在回收氯化镁的同时联产得到四氢呋喃，降低废水处理成本，回收得到的氯化镁的检验结果符合企业标准，增加经济效益。
权利要求书
1.一种从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于:包括以下步骤：
步骤(1)：将格氏反应废水抽入反应釜内，打开反应釜的投料口，并启动反应釜的搅拌装置，从反应釜的投料口处分批缓慢加入pH调节剂，加料完毕，在室温条件下进行搅拌反应，反应过程中取样监测反应液的pH值，当反应液的pH值为5-7时，关闭反应釜的投料口，停止加料，反应结束;
步骤(2)：打开反应釜的蒸汽阀门，并打开冷凝器的循环水，进行加热蒸馏操作，将反应釜内的温度维持在80℃-120℃范围内，收集第一段馏分，第一段馏分收集完毕，继续升温，将反应釜内的温度维持在120℃-125℃范围内，收集第二段馏分;
步骤(3)：第二段馏分收集完毕，停止加热蒸馏，将反应釜内的温度降至20℃-40℃，进行降温析晶操作，结晶完毕，采用离心机甩干物料，得到白色终产品六水合氯化镁，将白色终产品进一步干燥后用薄膜袋分装密封，结晶母液则称重装桶备用;
步骤(4)：重复步骤(1)和步骤(2)的操作，第二段馏分收集完毕继续对反应釜进行加热升温操作，将反应釜内的温度维持在125℃-145℃范围内，收集第三段馏分，待第三段馏分收集完毕，排空反应釜夹套内的热蒸汽，停止加热蒸馏，将步骤(3)中得到的结晶母液抽入高位槽中并快速滴加至反应釜内，与此同时，打开反应釜夹套内的循环冷却水，将反应釜内的温度降至20℃-40℃进行析晶操作，结晶完毕，采用离心机甩干物料，得到白色终产品六水合氯化镁，将白色终产品用薄膜袋分装密封，结晶母液则称重装桶，以备下一次结晶操作时进行循环套用。
2.根据权利要求1所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的pH调节剂为碳酸镁、氧化镁、碳酸钠中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的pH调节剂与格氏反应废水的质量比为0.003-0.01，反应时间40-60min。
4.根据权利要求2所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述步骤(2)中第一段馏分为含水的四氢呋喃溶液，第二段馏分为蒸馏水，所述步骤(4)中的第三段馏分也为蒸馏水，第一段馏分、第二段馏分、第三段馏分的pH值均为6;其中，第一段馏分收集合并后进行精馏纯化回收得到溶剂四氢呋喃，第二段馏分和第三段馏分可用来吸收氯化氢尾气或直接排入污水处理站处理。
5.根据权利要求4所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述第一段馏分中四氢呋喃的重量百分比为19%-22%，得到的白色终产品中六水合氯化镁的重量百分比为43%-46%，白色终产品的5%水溶液的pH值为6-7.5。
6.根据权利要求2所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述步骤(4)中将结晶母液快速滴加至反应釜中时，结晶母液的滴加重量为反应釜内格氏反应废水投料重量的四分之一至三分之一。
7.根据权利要求2所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述步骤(3)以及步骤(4)中，在用离心机甩干物料时，甩料、放料过程中需保证物料处于不断搅拌的状态。
8.根据权利要求2所述的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，其特征在于：所述反应釜为带有滴加罐和常压蒸馏装置的搪瓷反应釜。
说明书
一种从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法
技术领域
本发明属于医药中间体合成技术领域，特别是涉及一种从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法。
背景技术
格氏反应是利用格氏试剂来合成有机化合物的一类重要的反应，其在医药中间体合成技术领域被广泛应用。格氏试剂是一种金属有机化合物，其结构通式为RMgX(R代表烃基，X代表卤素)，由RMgX可以制备得到RH、R—COOH、R—CHO、R—CH2OH、R—OH等。格氏反应的废水中含有大量的氯化镁、盐酸以及溶剂四氢呋喃，若直接将其当作废水处理则处理难度大、处理成本过高，影响经济效益，且若处理不当，还会对环境产生严重的污染。针对上述问题，专利CN101638400B公开了“一种从格氏反应废渣氯化镁中回收四氢呋喃的方法”，先蒸馏后精馏，从废渣中提纯出纯度可达99.8%的四氢呋喃，但并未从根本上解决氯化镁固体废弃物污染的问题;专利CN110002481A公开了“一种从格氏反应废渣中回收氯化镁联产四氢呋喃的方法”，依次经溶解、蒸馏、精馏回收四氢呋喃、六水合氯化镁切片，在回收氯化镁的同时联产得到四氢呋喃，但是此种方法在蒸馏之前未对废水的pH值进行调节，由于废水中含有大量的盐酸，因此蒸馏出的馏分中含有大量的HCl，增大了精馏提纯的难度，工艺过程不易控制，操作不方便，因此，急需开发出一种较为完善的从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种从格氏反应废水中回收氯化镁与四氢呋喃的方法，以解决现有的格氏反应废水处理方法未从根本上解决氯化镁固体废弃物污染的问题以及废水处理工艺过程不易控制，操作不方便的技术问题。
本发明的回收方法包括以下步骤：步骤(1)：将格氏反应废水抽入反应釜内，打开反应釜的投料口，并启动反应釜的搅拌装置，从反应釜的投料口处分批缓慢加入pH调节剂，加料完毕，在室温条件下进行搅拌反应，反应过程中取样监测反应液的pH值，当反应液的pH值为5-7时，关闭反应釜的投料口，停止加料，反应结束;
步骤(2)：打开反应釜的蒸汽阀门，并打开冷凝器的循环水，进行加热蒸馏操作，将反应釜内的温度维持在80℃-120℃范围内，收集第一段馏分，第一段馏分收集完毕，继续升温，将反应釜内的温度维持在120℃-125℃范围内，收集第二段馏分;
步骤(3)：第二段馏分收集完毕，停止加热蒸馏，将反应釜内的温度降至20℃-40℃，进行降温析晶操作，结晶完毕，采用离心机甩干物料，得到白色终产品六水合氯化镁，将白色终产品进一步干燥后用薄膜袋分装密封，结晶母液则称重装桶备用;
步骤(4)：重复步骤(1)和步骤(2)的操作，第二段馏分收集完毕继续对反应釜进行加热升温操作，将反应釜内的温度维持在125℃-145℃范围内，收集第三段馏分，待第三段馏分收集完毕，排空反应釜夹套内的热蒸汽，停止加热蒸馏，将步骤(3)中得到的结晶母液抽入高位槽中并快速滴加至反应釜内，与此同时，打开反应釜夹套内的循环冷却水，将反应釜内的温度降至20℃-40℃进行析晶操作，结晶完毕，采用离心机甩干物料，得到白色终产品六水合氯化镁，将白色终产品用薄膜袋分装密封，结晶母液则称重装桶，以备下一次结晶操作时进行循环套用。
优选的，所述步骤(1)中的pH调节剂为碳酸镁、氧化镁、碳酸钠中的任意一种。
优选的，所述步骤(1)中的pH调节剂与格氏反应废水的质量比为0.003-0.01，反应时间40-60min。
优选的，所述步骤(2)中第一段馏分为含水的四氢呋喃溶液，第二段馏分为蒸馏水，所述步骤(4)中的第三段馏分也为蒸馏水，第一段馏分、第二段馏分、第三段馏分的pH值均为6;其中，第一段馏分收集合并后进行精馏纯化回收得到溶剂四氢呋喃，第二段馏分和第三段馏分可用来吸收氯化氢尾气或直接排入污水处理站处理。
优选的，所述第一段馏分中四氢呋喃的重量百分比为19%-22%，得到的白色终产品中六水合氯化镁的重量百分比为43%-46%，白色终产品的5%水溶液的pH值为6-7.5。
优选的，所述步骤(4)中将结晶母液快速滴加至反应釜中时，结晶母液的滴加重量为反应釜内格氏反应废水投料重量的四分之一至三分之一。
优选的，所述步骤(3)以及步骤(4)中，在用离心机甩干物料时，甩料、放料过程中需保证物料处于不断搅拌的状态。
优选的，所述反应釜为带有滴加罐和常压蒸馏装置的搪瓷反应釜。
本发明的有益效果：该工艺路线成熟，操作管理简单，安全风险小，通过向反应釜内加入pH调节剂来中和格氏反应废水中的大量盐酸，防止盐酸对后续进行的四氢呋喃蒸馏回收操作产生的不良影响，简化四氢呋喃回收的操作步骤，处理后的废水可直接排入污水处理站处理;将结晶母液进行多次套用，提高六水合氯化镁结晶的纯净度，提高结晶的效率;在回收氯化镁的同时能够联产得到四氢呋喃，不仅降低了废水处理的成本，且回收得到的六水合氯化镁的检验结果符合企业标椎，能够产生二次经济效益，符合绿色可持续发展的要求。（发明人赵军侠;李鹏毅;文教刚;姚彦涛;张兆海;王利霞;冯亚萍;马红磊;栾淑静;李刚）
