一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法
技术领域
1.本发明涉及废水处理技术领域，具体讲是一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法。
背景技术：
2.羟基乙酸又名乙醇酸、甘醇酸，是最简单的脂肪族羟基酸，在化学化工、清洗、药物和可降解材料等领域具有广泛的用途。例如羟基乙酸分子中同时具有一个羟基和一个羧基，所以同时具有醇和羧酸的化学性质，可以用于生产乙二醇、羟基乙酸丁酯等有机合成平台化合物，是重要的有机合成原料和中间体；羟基乙酸是化学清洗剂的重要组分，2％的羟基乙酸和1％的甲酸混合酸是一种效率高、成本低的清洗剂；羟基乙酸还可以用作杀菌剂，能有效抑制铁氧化细菌的生长；羟基乙酸的钠盐、钾盐能用作电镀液添加剂；同时羟基乙酸还是用于制备生物降解新材料的重要原料。
3.传统的羟基乙酸制备方法是以氯乙酸为原料,在氢氧化钠与甲醇存在下反应得到羟基乙酸甲酯，然后水解得到羟基乙酸。该方法工艺流程长,收率低，而且具有规模小、设备腐蚀严重和环境污染等缺陷,使得生产羟基乙酸的成本较高,因此一定程度上抑制了羟基乙酸的广泛使用。
4.中国专利cn1944380a中提到一种对羟基乙腈水解液进行前处理后再进行析盐、萃取、浓缩等步骤得到羟基乙酸，此方法工艺简单清洁，但存在以下问题：使用的原料羟基乙腈成本较高，且是在酸性较高温度下水解对设备腐蚀较严重。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法。
6.本发明的技术解决方案如下：
7.一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，包括以下步骤：
8.s1：在碱性条件下，将2,4-d废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；
9.其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；
10.s2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；
11.s3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。
12.进一步地，所述2,4-d废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，ph大于8。
13.进一步地，步骤s1中，常压蒸发浓缩温度控制在110～130℃。
14.进一步地，步骤s2中，所述吸附脱色采用活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5％，脱色温度为60～90℃。
15.进一步地，步骤s3中，所述酸化萃取具体为：将脱色母液用30-36.5wt％的盐酸进行酸化，酸化至ph＝0.5-1，得到羟基乙酸溶液，然后用脂类溶剂萃取，所得萃取液经减压蒸
馏回收萃取剂，得到羟基乙酸溶液。
16.进一步地，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯的至少一种，萃取水相/油相体积比为1/0.5～2.5。
17.进一步地，所述减压蒸馏在减压至-0.05～-0.1mpa下，温度控制在40～90℃。
18.进一步地，步骤s3中，所述树脂吸附温度为30-60℃，树脂为大孔树脂粉末或颗粒，选自nda150、xad-16、xad-1、nda2800、ads-600中的一种或多种。
19.进一步地，步骤s3中，所述浓缩条件：减压至-0.05～-0.1mpa下，浓缩温度60～90℃。
20.本发明的有益效果是：本发明提供了一种以2,4-d生产废水为原料制备羟基乙酸的方法，使用2,4-d生产过程中产生的副产物羟基乙酸钠为原料，原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁、适合大规模工业化生产。
具体实施方式
21.以下以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明：
22.实施例1
23.在装有温度计的20l夹套反应釜中加入ph＝9.5的2,4-d废水(羟基乙酸含量为1.15wt％)(废水：10.00kg，1.51mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出氯化钠得到羟基乙酸含量为23.81％羟基乙酸钠母液(472.61g，1.48mol)；搅拌下加入活性炭4.72g，升温至65℃下脱色1h，过滤后得到471.55g脱色母液；脱色母液加入36wt％盐酸152.30g进行酸化ph＝0.71，得到酸性羟基乙酸溶液623.85g；加入1200ml的乙酸乙酯进行萃取分3次萃取，将所得萃取液合并加入到装有大孔树脂ads-600的吸附柱中，循环吸附2h，吸附后的萃取液，水泵减压至-0.05mpa温度控制在60℃下开始浓缩，收集蒸出的乙酸乙酯，得到纯度98.10％的羟基乙酸晶体(106.92g，1.38mol)，总收率：91.40％。
24.实施例2
25.在装有温度计的20l夹套反应釜中加入ph＝9.5的2,4-d废水(羟基乙酸含量为1.15％)(废水：10.00kg，1.51mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出氯化钠得到羟基乙酸含量为21.71wt％羟基乙酸钠母液(521.60g，1.49mol)；搅拌下加入活性炭5.20g，升温至65℃下脱色1h，过滤后得到520.65g脱色母液；脱色母液加入36wt％盐酸152.35g进行酸化ph＝0.92，得到酸性羟基乙酸溶液673.00g；加入1200ml的乙酸丙酯进行萃取，分3次萃取；将所得萃取液合并加入到装有大孔树脂ads-600的吸附柱中，循环吸附2h，吸附后的萃取液，水泵减压至-0.06mpa温度控制在70℃下开始浓缩，收集蒸出的乙酸乙酯，得到纯度97.89％的羟基乙酸晶体(104.03g，1.34mol)，总收率：88.74％。
26.本发明公开的以2,4-d生产废水中产生的羟基乙酸钠为原料制备羟基乙酸，原料来自于2,4-d生产废水，国内主要2,4-d生产厂家的产能每年超过7万吨，因此每年产生的含羟基乙酸钠废水量非常大。本发明能有效的回收利用起废水中的高附加值副产物羟基乙酸钠，收率高达88.74％以上，纯度高达97％以上，公开的制备方法原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁，适合大规模工业化生产。产生的经济和社会效益明显，应用前景广阔。
27.在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
28.以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：在碱性条件下，将2,4-d废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；s2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；s3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。2.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述2,4-d废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，ph大于8。3.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s1中，常压蒸发浓缩温度控制在110～130℃。4.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s2中，所述吸附脱色采用活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5％，脱色温度为60～90℃。5.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述酸化萃取具体为：将脱色母液用30-36.5wt％的盐酸进行酸化，酸化至ph＝0.5-1，得到羟基乙酸溶液，然后用脂类溶剂萃取，所得萃取液经减压蒸馏回收萃取剂，得到羟基乙酸溶液。6.根据权利要求5所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯的至少一种，萃取水相/油相体积比为1/0.5～2.5。7.根据权利要求5所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述减压蒸馏在减压至-0.05～-0.1mpa下，温度控制在40～90℃。8.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述树脂吸附温度为30-60℃。9.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述浓缩条件：减压至-0.05～-0.1mpa下，浓缩温度60～90℃。
技术总结
本发明公开了一种以2,4-D废水为原料制备羟基乙酸的方法，涉及废水处理技术领域，包括以下步骤：S1：在碱性条件下，将2,4-D废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；S2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；S3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。本发明使用2,4-D生产过程中产生的副产物羟基乙酸钠为原料，原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁、适合大规模工业化生产。模工业化生产。
技术研发人员：孙佳琦 谢思勉 王司春 曾德彬 刘国军 李卫勇 曾水明 李旺
受保护的技术使用者：江西天宇化工有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/2/3
技术领域
1.本发明涉及废水处理技术领域，具体讲是一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法。
背景技术：
2.羟基乙酸又名乙醇酸、甘醇酸，是最简单的脂肪族羟基酸，在化学化工、清洗、药物和可降解材料等领域具有广泛的用途。例如羟基乙酸分子中同时具有一个羟基和一个羧基，所以同时具有醇和羧酸的化学性质，可以用于生产乙二醇、羟基乙酸丁酯等有机合成平台化合物，是重要的有机合成原料和中间体；羟基乙酸是化学清洗剂的重要组分，2％的羟基乙酸和1％的甲酸混合酸是一种效率高、成本低的清洗剂；羟基乙酸还可以用作杀菌剂，能有效抑制铁氧化细菌的生长；羟基乙酸的钠盐、钾盐能用作电镀液添加剂；同时羟基乙酸还是用于制备生物降解新材料的重要原料。
3.传统的羟基乙酸制备方法是以氯乙酸为原料,在氢氧化钠与甲醇存在下反应得到羟基乙酸甲酯，然后水解得到羟基乙酸。该方法工艺流程长,收率低，而且具有规模小、设备腐蚀严重和环境污染等缺陷,使得生产羟基乙酸的成本较高,因此一定程度上抑制了羟基乙酸的广泛使用。
4.中国专利cn1944380a中提到一种对羟基乙腈水解液进行前处理后再进行析盐、萃取、浓缩等步骤得到羟基乙酸，此方法工艺简单清洁，但存在以下问题：使用的原料羟基乙腈成本较高，且是在酸性较高温度下水解对设备腐蚀较严重。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法。
6.本发明的技术解决方案如下：
7.一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，包括以下步骤：
8.s1：在碱性条件下，将2,4-d废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；
9.其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；
10.s2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；
11.s3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。
12.进一步地，所述2,4-d废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，ph大于8。
13.进一步地，步骤s1中，常压蒸发浓缩温度控制在110～130℃。
14.进一步地，步骤s2中，所述吸附脱色采用活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5％，脱色温度为60～90℃。
15.进一步地，步骤s3中，所述酸化萃取具体为：将脱色母液用30-36.5wt％的盐酸进行酸化，酸化至ph＝0.5-1，得到羟基乙酸溶液，然后用脂类溶剂萃取，所得萃取液经减压蒸
馏回收萃取剂，得到羟基乙酸溶液。
16.进一步地，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯的至少一种，萃取水相/油相体积比为1/0.5～2.5。
17.进一步地，所述减压蒸馏在减压至-0.05～-0.1mpa下，温度控制在40～90℃。
18.进一步地，步骤s3中，所述树脂吸附温度为30-60℃，树脂为大孔树脂粉末或颗粒，选自nda150、xad-16、xad-1、nda2800、ads-600中的一种或多种。
19.进一步地，步骤s3中，所述浓缩条件：减压至-0.05～-0.1mpa下，浓缩温度60～90℃。
20.本发明的有益效果是：本发明提供了一种以2,4-d生产废水为原料制备羟基乙酸的方法，使用2,4-d生产过程中产生的副产物羟基乙酸钠为原料，原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁、适合大规模工业化生产。
具体实施方式
21.以下以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明：
22.实施例1
23.在装有温度计的20l夹套反应釜中加入ph＝9.5的2,4-d废水(羟基乙酸含量为1.15wt％)(废水：10.00kg，1.51mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出氯化钠得到羟基乙酸含量为23.81％羟基乙酸钠母液(472.61g，1.48mol)；搅拌下加入活性炭4.72g，升温至65℃下脱色1h，过滤后得到471.55g脱色母液；脱色母液加入36wt％盐酸152.30g进行酸化ph＝0.71，得到酸性羟基乙酸溶液623.85g；加入1200ml的乙酸乙酯进行萃取分3次萃取，将所得萃取液合并加入到装有大孔树脂ads-600的吸附柱中，循环吸附2h，吸附后的萃取液，水泵减压至-0.05mpa温度控制在60℃下开始浓缩，收集蒸出的乙酸乙酯，得到纯度98.10％的羟基乙酸晶体(106.92g，1.38mol)，总收率：91.40％。
24.实施例2
25.在装有温度计的20l夹套反应釜中加入ph＝9.5的2,4-d废水(羟基乙酸含量为1.15％)(废水：10.00kg，1.51mol)常压下蒸发浓缩过滤出析出氯化钠得到羟基乙酸含量为21.71wt％羟基乙酸钠母液(521.60g，1.49mol)；搅拌下加入活性炭5.20g，升温至65℃下脱色1h，过滤后得到520.65g脱色母液；脱色母液加入36wt％盐酸152.35g进行酸化ph＝0.92，得到酸性羟基乙酸溶液673.00g；加入1200ml的乙酸丙酯进行萃取，分3次萃取；将所得萃取液合并加入到装有大孔树脂ads-600的吸附柱中，循环吸附2h，吸附后的萃取液，水泵减压至-0.06mpa温度控制在70℃下开始浓缩，收集蒸出的乙酸乙酯，得到纯度97.89％的羟基乙酸晶体(104.03g，1.34mol)，总收率：88.74％。
26.本发明公开的以2,4-d生产废水中产生的羟基乙酸钠为原料制备羟基乙酸，原料来自于2,4-d生产废水，国内主要2,4-d生产厂家的产能每年超过7万吨，因此每年产生的含羟基乙酸钠废水量非常大。本发明能有效的回收利用起废水中的高附加值副产物羟基乙酸钠，收率高达88.74％以上，纯度高达97％以上，公开的制备方法原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁，适合大规模工业化生产。产生的经济和社会效益明显，应用前景广阔。
27.在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
28.以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：在碱性条件下，将2,4-d废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；s2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；s3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。2.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述2,4-d废水中羟基乙酸质量浓度为0.5～2％，ph大于8。3.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s1中，常压蒸发浓缩温度控制在110～130℃。4.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s2中，所述吸附脱色采用活性炭，用量为羟基乙酸钠母液质量的0.5～2.5％，脱色温度为60～90℃。5.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述酸化萃取具体为：将脱色母液用30-36.5wt％的盐酸进行酸化，酸化至ph＝0.5-1，得到羟基乙酸溶液，然后用脂类溶剂萃取，所得萃取液经减压蒸馏回收萃取剂，得到羟基乙酸溶液。6.根据权利要求5所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯的至少一种，萃取水相/油相体积比为1/0.5～2.5。7.根据权利要求5所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，所述减压蒸馏在减压至-0.05～-0.1mpa下，温度控制在40～90℃。8.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述树脂吸附温度为30-60℃。9.根据权利要求1所述的一种以2,4-d废水为原料制备羟基乙酸的方法，其特征在于，步骤s3中，所述浓缩条件：减压至-0.05～-0.1mpa下，浓缩温度60～90℃。
技术总结
本发明公开了一种以2,4-D废水为原料制备羟基乙酸的方法，涉及废水处理技术领域，包括以下步骤：S1：在碱性条件下，将2,4-D废水中的羟基乙酸钠通过常压蒸发浓缩过滤析出盐后，得到羟基乙酸钠母液；其中以羟基乙酸含量表征羟基乙酸钠的含量；S2：将所述羟基乙酸钠母液进行吸附脱色，得到脱色母液；S3：将所述脱色母液依序进行酸化萃取、树脂吸附以及浓缩，得到羟基乙酸。本发明使用2,4-D生产过程中产生的副产物羟基乙酸钠为原料，原料来源广泛且成本低廉、既实现环保排放的同时又有效的回收利用了废弃物、整个生产工艺流程简单清洁、适合大规模工业化生产。模工业化生产。
技术研发人员：孙佳琦 谢思勉 王司春 曾德彬 刘国军 李卫勇 曾水明 李旺
受保护的技术使用者：江西天宇化工有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/2/3
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