探究环己烷氧化废碱液的综合回收利用

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1、湘潭大学硕士学位论文环己烷氧化废碱液的综合回收利用姓名：胡湘群申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：罗和安;王良芥20030501摘要醇酮装置环己烷氧化为醇酮产物的选择性为75％一85％。形成的氧化副产物小部分随产物进到蒸馏系统形成轻质油和x油，大部分通过氢氧化钠碱洗形成环己烷氧化废碱液排出装置。该废碱液的特点是：排放量大、成分复杂、COD含量高。目前，国内外废碱液的处理方法主要有焚烧法和化学法。焚烧法虽能消除有机物的环境污染，但同时也浪费了可观的资源。化学法的研究成果也多限于单元酸、二元酸的回收，对于废碱液中含量较大的羟基己酸及其聚合物，国内外尚未有合理可行的处理方法

2、，因而成为本课题的关键所在。本课题从羟基己酸及其聚合物的处理方法着手，探讨了硝酸氧化、氧气氧化、氢氧化钠碱熔处理等多条路线，并分析利弊，优选出碱熔法作为废碱液处理羟基己酸及其聚合物的核心方向，同时结合其它有机酸的处理，确定出一条合理有效的回收利用新流程。我们采用正交试验法对碱熔反应做了优化研究，并探讨了其动力学特征。试验结果表明各影响因素对反应影响程度由大到小依次为：反应时间、反应温度和加碱量；确定了基于正交试验结果的优惠反应条件为：温度300。C；加碱量／废碱液=6／150(质量比)；时闻6小时。在优惠反应条件下，废碱液中己二酸的浓度可以由3％增加到8．74％，大大提高了

3、有机酸的回收利用率；研究了酸化反应的优化条件，得到较好的实验条件是：酸化终点pH为2，硫酸浓度为98％，酸化温度为20℃；提出了热水溶解泥状固体提取己二酸的新方法。此法得到己二酸水溶液在1℃下结晶可得97％纯度的己二酸晶体，结晶率可达87％；探讨了萃取、蒸馏等方法处理得到其它有机酸的过程，得到一个完整的废碱液处理新流程。通过对整个流程做工业化经济核算分析，除掉原材料成本和水、电、折旧、人工费用后，预期每处理一吨废碱液可获利1000元，经济效益和社会效益比较显著。综上，本课题首次应用废碱液中羟基己酸及其聚合物生成高价值的己二酸取得成功，本研究在国内外尚未见报道。该工艺不仅能有

4、效解决环保问题，而且具有工业价值。关键词：环己烷氧化废碱液；碱熔；羟基己酸；己二酸AbstractCyclohexanoneandcyclohexanolarenowproducedbyliquid-phaseoxidationofcyclohexaneinallindustrialscale．Theproductionprocess，however,givescyclohexanoneandcyclohexanolinatotalyieldoffromabout75％toabout85％．Mostoftheby-productsthatformedaredischarge

5、dfromthereactorintheformofwastewateraftercausticwashing，whiletheothersmallpartcomestothedistillationsystemasthelightweightoilandXoil．Thewastewaterhasmanycharacteristicssuchasalargequantityofdischarge，complicatedcompositionandhighvalueofCOD．Innowadays，burningorchemicalmethodsareusedtotreatw

6、iththewastewater．Althoughburningcanavoidseriousenvironmentpollutionbyorganism，itwastesagreatdealofenergyandresources．Andmostofthechemicalmethodsonlyfocusontherecoveryofmonocarboxylicanddicarboxylicacids．Inthisthesis，wepaymuchattentiontothedisposalofthee—hydroxy—caproicacidanditspolymerwhic

7、hhasn’tanyreasonablereportsonitstreatmentsolutions．BasedODthee—hydroxycaproicacidanditspolymer,wehavemainlydiscussedthreeprocedureswhicharerespectivelycalledasnitricacidoxidation，oxygenoxidationandalkalinefusion．Aftergivinganalysistoeachadvantagesanddisadvanta