4,6-二羟基嘧啶废水中提取甲酸钠技术

发表时间：2021-11-15 12:55:45 阅读次

　　4,6-二羟基嘧啶是一种重要的化工原料、颜料和医药中间体。4,6-二羟基嘧啶在医药工业中用来生产磺胺类药磺胺莫托辛，也是生产维生素B4、抗肿瘤药及辅助药类的中间体。4,6-二羟基嘧啶生产过程中会产生大量4,6-二羟基嘧啶废水，该废水中含有质量分数分别为10%〜12%的氯化钠盐和5%〜6%甲酸钠盐。该废水的常规处理方法是直接浓缩得到氯化钠和甲酸钠的混合盐，但这种混合盐的应用价值低，处理困难。若能将混合盐分离开，提取其中的甲酸钠，既可以提高盐的应用价值，又可以创造可观的经济价值本文采用先浓缩后冷冻的工艺将氯化钠和甲酸钠的混合盐进行分离，得到高纯度的氯化钠和无水甲酸钠盐。

　　1、实验部分

　　4,6-二羟基嘧啶废水处理过程是含有氯化钠和甲酸钠混合盐的4,6-二羟基嘧啶废水，先进行初步浓缩，得到氯化钠,析出氯化钠的母液进行冷冻得到二水甲酸钠，二水甲酸钠经重结晶得到甲酸钠。二次母液大部分回套到废水中，一部分外撤进行深度处理，具体过程见图1。

　　2、结果与讨论

　　生产过程中，工艺参数的控制直接影响产品品质及提取率。本文对4,6-二羟基嘧啶废水浓缩比例、分离氯化钠的母液冷冻析晶温度及冷冻出的二水甲酸钠重结晶浓缩比例等条件进行了对比研究。

　　2.1 废水浓缩比例的确定

　　氯化钠和甲酸钠在水中的溶解度相差很大，4,6-二羟基嘧啶废水在浓缩时，氯化钠先结晶出来。随着浓缩比例的增加，液体中甲酸钠含量逐渐增加，浓缩温度也越来越高，当达到甲酸钠的饱和度时，甲酸钠开始析出。在不影响后期得到无水甲酸钠品质及收率的情况下，前期应尽可能将氯化钠除尽，所以需要控制废水浓缩比例，使氯化钠析出而甲酸钠不析出。为了摸索4,6-二羟基嘧啶废水的浓缩比例(浓缩比例为蒸发水和析出氯化钠后的母液剩余质量与浓缩前母液的质量比)，分别考察了浓缩比例分别为40%、30%、20%和15%时，母液中氯化钠质量分数及氯化钠盐中甲酸钠质量分数变化，所得结果见表1。

　　由表1可知，当母液浓缩比例为30%〜40%时，氯化钠中甲酸钠质量分数小于0.1%，当母液浓缩比例为20%时，氯化钠中甲酸钠质量分数开始增加，达到0.4%，当母液浓缩比例为15%时，氯化钠中甲酸钠质量分数增长到1.5%。为获得甲酸钠高收率，确定浓缩比例为20%。

　　2.2 冷冻温度对二水甲酸钠的影响

　　4,6-二轻基疏呢废水浓缩提取氯化钠后的母液进行冷冻得到二水甲酸钠。其中冷冻温度是提取甲酸钠的重要参数，冷冻温度的高低不仅影响冷冻二水甲酸钠的析出量，同时也会影响二水甲酸钠中氯化钠的含量。为了摸索最佳冷冻温度，分别考察了在15、10、5和0°C条件下，冷冻温度对二水甲酸钠品质及析出量的影响，所得结果见表2。

　　由表2可知.随着冷冻温度的降低.甲酸钠的析出比例提高，同时甲酸钠中的氯化钠质量分数也升高。当冷冻温度为15°C时，甲酸钠的析出比例仅有12%，当冷冻温度为0〜5°C时，甲酸钠析出量增多，但二水甲酸钠中氯化钠质量分数也显著增高。氯化钠含量太高不利于后续二水甲酸钠的处理.所以确定冷冻温度为0〜5°C。

　　2.3 二水甲酸钠重结晶浓缩比例

　　通过冷冻析晶得到的二水甲酸钠需重结晶得到高纯无水甲酸钠。将二水甲酸钠升温溶解于水，再浓缩、结晶，得到甲酸钠。浓缩比例过小，会造成甲酸钠的含量偏低，浓缩比例太大，甲酸钠产率过低。所以需要找到合适的浓缩比例。分别考察了溶解后的二水甲酸钠蒸发浓缩出水75%、80%、85%时对无水甲酸钠含量及产率的影响，所得结果见表3。