Спосіб вилучення та виділення хлориду натрію з потоку відходів процесу одержання n-фосфонометилімінодіоцтової кислоти

Даний винахід відноситься до способу ефективного видалення і виділення хлориду з відходів способу одержання N-фосфонометилімінодіоцтової кислоти. Більш конкретно, даний винахід включає нейтралізацію потоку відходів гідроксидом натрію (NaOH) і кристалізацію хлориду натрію (NaCl) випаровуванням. У промисловому виробництві гербіциду гліфосату імінодіоцтову кислоту (ІДК) перетворюють в Nфосфонометилімінодіоцтову кислоту (ФМІДК) реакцією з хлористоводневою кислотою (НСl), фосфористою кислотою (Н3РО3) і формальдегідом (СН2О), або реакцією з трихлористим фосфором (РСl3), NaOH і СН2О. Від відходів способу на цій стадії звичайно позбуваються шляхом завантаження в глибокий резервуар. Внаслідок високого вмісту хлориду і великого об'єму цього потоку відходів інші, більш екологічно сприятливі, варіанти обробки відходів, такі, як окислення вологим повітрям або термічне спалення, економічно невигідні. Тому було б бажано мати спосіб зменшення вмісту хлориду, що викликає корозію, і загальних гідравлічних об'ємів відходів в потоці відходів ФМІДК з тим, щоб інші способи позбавлення від відходів стали економічно можливі. У цей час було знайдено, що NaCl можна ефективно видаляти і виділяти з відходів способу одержання фосфонометилімінодіоцтової кислоти (ФМІДК) шляхом нейтралізації цього потоку відходів NaOH і кристалізацією випаровуванням. Даний винахід відноситься до способу видалення і виділення NaCl з потоку відходів способу одержання ФМІДК, який включає нейтралізацію потоку відходів NaOH до pH приблизно 7, випаровуванням води при атмосферному, або більш низькому тиску, при температурі від 40 до 130°С доти, поки не випаде осад NaCl, фільтрування осаду при температурі від 35 до 110°С, і промивання осаду насиченим розчином солі. Оскільки очевидно, що концентрація натрієвих солей інших сполук в потоці нейтралізованих відходів знижує розчинність NaCl в матриці, NaCl можна видалити і виділити з потоку відходів способу одержання ФМІДК з дивно високою мірою виділення і чистоти. Потік водних відходів у виробництві ФМІДК звичайно може містити фосфористу кислоту (від 0,3 до 2 масових процентів), фосфорну кислоту (від 0,3 до 3 масових процентів), НСl (від 9 до 15 масових процентів), імінодіоцтову кислоту (ІДК; від 0,1 до 0,3 масових процентів), ФМІДК (від 0,8 до 4 масових процентів), N-метилімінодіоцтову кислоту (МІДК; від 0,5 до 8 масових процентів), а також невеликі кількості метанолу, формальдегіду і мурашиної кислоти. На першій стадії способу видалення і виділення NaCl потік водних відходів ФМІДК нейтралізують NaOH до pH приблизно 7 з тим, щоб всі органічні і неорганічні кислоти, включаючи НСl, були перетворені у відповідні натрієві солі, NaCl і воду. Для того, щоб звести до мінімуму загальне гідравлічне завантаження, переважно провести нейтралізацію порівняно концентрованими розчинами NaOH. Для нейтралізації переважна комерційно доступна 50% NaOH. Теплота нейтралізації значно підвищує температуру нейтралізованої суміші для подальшої кристалізації випаровуванням. Після нейтралізації воду видаляють з нейтралізованої суміші доти, поки не випаде осад NaCl. Воду випаровують при атмосферному, або більш низькому тиску, при температурі від 40 до 130°С, переважно, при температурі від 60 до 100°С. Випаровування продовжують доти, поки не випаде в осад велика частина NaCl, але не до такої міри, коли суспензія стає важкою для обробки, коли піноутворення стає надмірним, або коли подальший фільтрат стає дуже в'язким. Як правило, з нейтралізованої суміші відганяють кількість води, еквівалентну від 35 до 70 масовим процентам, переважно, від 50 до 65 масовим процентам. Природно, кількість видаленої води буде змінюватися в залежності від первинної концентрації потоку нейтралізованих відходів і концентрації нейтралізуючої основи, що використовується. Точну кількість води, яку необхідно видалити, можна легко оптимізувати шляхом звичайного експериментування з конкретним потоком відходів, що обробляється. Для випаровування можливий широкий інтервал робочих умов, виходячи з термічної стійкості компонентів потоку відходів і обмежень за тиском, пов'язаних з обладнанням. Водяну пару даного способу можна конденсувати для потенційного повернення в цикл. Після кристалізації випаровуванням, NaCl виділяють фільтруванням. Внаслідок в'язкості фільтрату, фільтрування проводять при температурі від 35 до 110°С, переважно, при температурі від 60 до 90°С. Рушійною силою фільтрування можуть бути сила тяжіння, тиск зверху, прикладений знизу вакуум або відцентрова сила. NaCl виділяють у вигляді коржику на фільтрі. Об'єм потоку водних відходів, представлений тепер фільтратом, істотно менше і, при видаленні більшої частини хлоридів, що містяться, легше піддається іншим варіантам обробки відходів, крім завантаження в глибокий резервуар, таким, наприклад, як окислення вологим повітрям, або спалення. На останній стадії способу коржик NaCl на фільтрі промивають насиченим розчином солі для видалення залишкового фільтрату. Незважаючи на те, що концентрація розчину солі не є критичною, оскільки сольовий змив можна повторно повернути в цикл в потік нейтралізованих відходів, використання розбавленого розчину солі приводить до розчинення осаду солі, а використання насиченого розчину солі приводить до відкидання додаткового NaCl з цього розчину солі внаслідок «висолювання», викликаного компонентами, що містять натрієву сіль, в заміненому промивальним розчином фільтраті. Переважно, щоб концентрація NaCl в промивальному розчині солі була такою ж, як у фільтраті. Незважаючи на те, що температура на стадії промивання не є критичною, в'язкий залишковий фільтрат в коржику на фільтрі можна видалити більш ефективно промиванням при підвищених температурах, наприклад, від близько 35 до 60°С. Винахід ілюструють наступні приклади. Приклади 1. У 3-горлій 250-мілілітровій (мл) колбі, забезпеченій в бічному горлі холодильником, що охолоджується водою, і приймачем, лопатевою мішалкою з регульованою швидкістю і термопарокарманом з нагрівальним кожухом з контролем температури, і забезпеченій джерелом вакууму, що контролюється, 100 грам (г) розсолу процесу одержання ФМІДК, що включає 0,3% ІДК, 6,7% МІДК, 3,8% ФМІДК, 10,1% НСl, 1,8% Н3РО3 і 2,2% Н3РО4, нейтралізували до рН=6,97 дією 41,2г 50% NaOH. Після відбору проби 135,3г нейтралізованого розсолу упарювали при атмосферному тиску до видалення 74,5г води і випадання осаду NaCl. Суспензію фільтрували у вакуумі через великий фільтр з плавленого скла і промивали коржик на фільтрі 20г насиченого розчину солі, одержуючи 13,5г білого вологого осаду, що важить після висушування 12,0г. Сухий осад визначали як такий, що містить 99,8% NaCl. В'язкий фільтрат містив 15,0% МІДК, 8,9% ФМІДК і 6,5% NaCl, що за розрахунками відповідає 9,2% хлориду у вихідному розчині. 2. У апараті, аналогічному, але більшому за розміром, ніж описаний в прикладі 1, 466 грам (г) розсолу процесу одержання ФМІДК, що включає 0,15% ІДК, 0,8% МІДК, 3,0% ФМІДК, 15,9% НСl і невизначену кількість Н3РО3 і Н3РО4, нейтралізували до рН=6,8 дією 217г 50% NaOH Порцію цього нейтралізованого розсолу в кількості 450г упарювали при 210мм рт. ст. (27кПа) і кінцевій температурі резервуара 96°С до видалення 273г води і випадання осаду NaCl. Суспензію (177г) фільтрували у вакуумі через великий фільтр з плавленого скла і промивали коржик на фільтрі 56г 25,7% розчину NaCl, одержуючи після висушування 81г брудно-білого осаду солі. У сухому осаді визначали 98,5% NaCl і в ньому все ще містився 1,1% ФМІДК. В'язкий фільтрат містив 9,1% ФМІДК і 3,0% NaCl, що за розрахунками відповідає 1,9% хлориду у вихідному розчині.