如何从聚四氟乙烯树脂生产废液中回收全氟辛酸及设备？

在分散聚四氟乙烯树脂生产排放的废液中含有低浓度的全氟辛酸铵盐。但由于全氟辛酸是通过含氟化合物的电解或调聚四氟乙烯获得的，价格十分昂贵，有效回收废液中的全氟辛酸对降低聚四氟乙烯生产成本具有重要意义。对于较高浓度(大于6.21g/L)的废液可采用直接酸化法或真空蒸馏浓缩法直接回收其中的全氟辛酸；而在低浓度的条件下若采用真空蒸馏浓缩法回收则能耗和生产成本高；若采用直接酸化法回收，除存在低浓度条件下加酸后全氟辛酸不易析出外，还存在耗酸量大，环境污染及三废处理量大，生产效率低，回收成本亦较高等弊病。在英国专利文献BP1314607公开了一种《回收全氟化乳化剂的方法》，该方法采用弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂(IRA-93)从稀水溶液中吸附全氟羧酸，然后通过氨水洗提，从而以其盐的形式回收。该方法虽然具有工艺简单等特点，但却存在一是回收率较低，二是以其盐的形式回收，杂质较多，纯度低，用于四氟乙烯聚合反应，或不易聚合、或易产生爆聚，因此，不适合用于回收可再次用作分散剂的高纯度的全氟辛酸等缺陷。

技术方案本发明的目的是在背景技术基础上改进设计一种从聚四氟乙烯树脂生产的废液中回收全氟辛酸的方法，以达到降低回收成本，提高产品质量和回收率，减少环境污染等目的。

本发明的解决方案是首先采用阴离子交换树脂从聚四氟乙烯树脂生产的废液中回收全氟辛酸阴离子，再通过氨水洗提得全氟辛酸铵溶液(浓缩液)，然后再将该溶液进行酸化处理、静置分离、精馏等综合处理，从而得全氟辛酸产品

本发明由于首先采用丙烯酸系阴离子交换树脂对低浓度废液进行吸附处理后，经氨水洗提，再经酸化、精馏处理，从而获得高纯度的全氟辛酸成品。本发明具有所筛选弱碱性丙烯酸阴离子树脂孔隙大、机械强度高、耐渗透压变化、对全氟辛酸具有交换速度快、交换容量大、洗提效率高，其硫酸耗量少，精馏能耗低，而产品回收率及纯度高，质量优，回收的全氟辛酸直链含量高、酸值和结晶点稳定，用于四氟乙烯聚合反应分散性好，且可有效降低回收成本、减少环境污染等特点。

实施例本实施例以从1500kg全氟辛酸铵浓度为5.8‰的分散聚四氟乙烯树脂生产废液中回收全氟辛酸为例，其回收方法为A、本实施例选用大孔径弱碱性丙烯酸阴离子交换树脂15L，首先将其按常规方法反复浸洗，最后再加入浓度为4％的NaOH溶液浸泡后，用无离子水清洗至PH7～8；装入直径为φ100mm，高2.3m的离子交换柱内，再用无离子水反冲清洗后待用；B、吸附处理向分散聚四氟乙烯生产所产生的含5.8‰(重量百分比)全氟辛酸铵的废液1500kg中加入盐酸将其酸碱度调至PH4后，以75L/h的流量通过上述离子交换柱对废液进行吸附处理；C、洗提采用浓度为2.12％的氨水70kg，以36L/h的流速通过离子交换柱对树脂所吸附的全氟辛酸进行洗提，得全氟辛酸铵并将其输入酸化处理罐；D、酸化处理启动搅拌机（可选用IKN高剪切乳化机）并陆续向处理罐内加入6.8kg浓度为99％的浓硫酸，对洗提液全氟辛酸铵进行酸化处理，搅拌速度50转/分(高剪切乳化机速度14000rpm)，搅拌处理时间15分钟(高剪切乳化机的处理时间为2遍即可)；E、静置分离将经酸化处理的料液静置4小时后吸去上层酸液，得含水粗全氟辛酸晶体；F、精馏提纯将上述含水粗全氟辛酸晶体加热熔化后送入精馏塔内，在-95kpa压力、塔釜温度125～130℃、塔顶温度87.5～92.5℃条件下减压精馏提纯，得塔顶馏出物、即全氟辛酸产品7.74kg。
本实施例回收率88.97％，所得产品经检测结晶点为43℃，酸值为97.2mgNaOH/g，外观为白色鳞状晶体。

全文摘要
该发明公开了一种从分散聚四氟乙烯树脂生产的废液中回收全氟辛酸的方法。该方法包括阴离子交换树脂的选择及再生处理、生产废液的吸附处理、洗提、洗提液的酸化处理及静置分离、精馏提纯，从而得高纯度的精制全氟辛酸产品。该方法可用于从含低浓度全氟辛酸铵废液中回收高纯度的可作为四氟乙烯聚合反应分散剂用的全氟辛酸，并具有所筛选阴离子树脂交换速度快、容量大、洗提效率高以及整个回收工艺硫酸耗量少、能耗低、产品回收率及纯度高，质量优，用于四氟乙烯聚合反应分散性好，且可有效降低回收成本、减少环境污染等特点。克服了背景技术或回收的产品质量差、纯度低、环境污染及三废处理量大，或能耗高等缺陷。

IKN高剪切乳化技术具有混合、粉碎、分散、乳化等功能，采用变频调速，各种规格、运转稳定有力，适合各种粘度；液压、机械两种升降形式，升降旋转自如，适应各种位置；普通及防爆配置，安全可靠，操作维护简单；生产连续性强，对物料可进行快速乳化和溶解，乳化效果好，生产效率高，运转平稳，安装简便。针对不同物料的粘度及处理量有不同的功率及型号。

一般客户都会非常关心乳化机的乳化效果，一般来说，乳化头的形式，剪切速率，定转子结构，乳化时间，乳化循环的周期等因素，都影响着物料的乳化效果。其中高速搅拌乳化机剪切作用的强弱直接影响到物料的最终的细度。
　　据分析，物料的剪切细度主要与定转子锋利程度，材质的硬度，定转子之间的缝隙，切割的两刀口的相对运动速度及允许通过的粒径等有关，通常情况下，这几个因素都是相对稳定的，因此，两刀口的相对运动速度便是对剪切细度影响突出的一个因素了，具体表现为转子的圆周线速度(因为定子是不动的)，该线速度高，则对径向流动的流体的切割或撞击的密度就高，因而细化作用就强，反之亦然。但该线速度不是越大越好的，线速度过大常常会有破乳的情况发生，或是线速度过大产生热量无法发散的话，反而影响物料的分散，使结果更不理想。
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