一种连续制备亚硝酸酯的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，涉及亚硝酸酯，具体涉及一种连续制备亚硝酸酯的方法及
目.ο
【背景技术】
[0002]亚硝酸酯是合成叠氮化钠、草酸酯、乙二醇、高纯亚硝酸盐等产品的重要原料，常用的生产方法是用亚硝酸钠与硫酸反应生成亚硝酸，在反应体系中再与醇反应生成亚硝酸酯，这种方法会产生大量的副产物硫酸钠废水，用常规方法处理非常难，而且能耗高，污染大。现有技术中公开了用氨氧化法合成亚硝酸酯用于制造草酸二乙酯、叠氮化钠等产品的方法，该方法能耗低、无高盐废水，但设备投资大、生产比亚硝酸钠-硫酸法风险大，而且产生二氧化氮废气需处理。如何降低污染、降低能耗、消除安全隐患一直以来是生产使用亚硝酸酯企业关注和研究的难题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本申请提供一种连续制备亚硝酸酯的方法及装置，解决现有技术中亚硝酸酯制备过程中产生大量无机盐废水、尾气污染以及存在重大安全隐患的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现:
[0005]—种连续制备亚硝酸酯的方法，该方法以亚硝酸盐溶液和醇溶液为原料，将亚硝酸盐溶液和醇溶液分别通入双极膜电渗析器中进行反应，得到含亚硝酸酯的反应混合液、残留亚硝酸盐的溶液和碱溶液三种产物；
[0006]残留亚硝酸盐的溶液作为原料回收，循环使用；
[0007]碱溶液浓缩回收；
[0008]含亚硝酸酯的反应混合液通过气液分离或液液分离，得到亚硝酸酯和醇溶液，亚硝酸酯作为目标产物收集，醇溶液作为原料回收，循环使用。
[0009]本发明还具有如下区别技术特征:
[0010]所述的双极膜电渗析器运行时，电渗析温度控制在-5°c?30°C，电流密度控制在5?150mA/cm2，跨膜电压为0.5V?2.5V。
[0011]所述的亚硝酸盐与所述的醇的摩尔比为1: (1.05?20)。
[0012]所述的亚硝酸盐为亚硝酸钠或亚硝酸钾，亚硝酸盐溶液的质量浓度为1?30%。
[0013]所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、2-异丁醇、叔丁醇、或异戊醇，醇溶液的质量浓度为5%?30%。
[0014]所述的气液分离的温度控制在20°C?50°C范围内。
[0015]—种如上所述的方法所采用的连续制备亚硝酸酯的装置，包括双极膜电渗析器，双极膜电渗析器的入口分别与醇溶液暂存罐、水罐和亚硝酸盐储罐相连，双极膜电渗析器的出口分别与含亚硝酸酯的反应混合液后处理工段、碱溶液浓缩工段和残留亚硝酸盐的溶液收集罐相连；
[0016]残留亚硝酸盐的溶液收集罐通过亚硝酸盐配料釜与亚硝酸盐溶液储罐相连；
[0017]含亚硝酸酯的反应混合液后处理工段与气液分离器和液液分离器相连；气液分离器上设置有气体酯收集工段，气液分离器还与醇溶液配料釜相连；液液分离器也与醇溶液配料釜相连，液液分离器还与醇酯分离器相连，醇酯分离器上设置有液体酯收集工段，醇酯分离器还与醇溶液配料釜相连；醇溶液配料釜与醇溶液暂存罐相连，醇溶液配料釜上还设置有醇尚位槽。
[0018]所述的液液分离器为斜隔板式油水分离器或离心式油水分离器。
[0019]本发明与现有技术相比，有益的技术效果是:
[0020]本发明的方法不会产生废气和废液，产生的碱液可以回收工业利用，产生的母液可以在反应体系中完全回收利用，生产工艺环保，反应温度低，反应过程安全，无隐患。
[0021]本发明的亚硝酸酯的制备方法，以亚硝酸盐、醇为初始原料，通过连续生产的工艺彻底避免了亚硝酸钠-硫酸法生产过程中产生大量无机盐废水的问题，而且产生纯度较高的碱，降低了生产成本，工艺可连续化。与氨氧化法比较设备投资小、消除了安全隐患，避免了跑、冒、滴、漏的问题，工艺过程简单，非常容易在工业上广泛推广，具有操作方便，环境友好，生产安全，低能耗的特点，将会推动亚硝酸酯生产使用行业发生革命性的进步。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的整体流程示意图。
[0023]图2是本发明的装置连接关系示意图。
[0024]图中各个标号的含义为:1-双极膜电渗析器，2-醇溶液暂存罐，3-水罐，4-亚硝酸盐溶液储罐，5-残留亚硝酸盐溶液收集罐，6-碱溶液浓缩工段，7-去亚硝酸酯反应混合液后处理工段，8-亚硝酸盐溶液配料釜，9-气液分离器，10-液液分离器，11-气体酯收集工段，12-醇溶液配料釜，13-醇酯分离器，14-液体酯收集工段，15-醇高位槽。
[0025]以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0026]将一定浓度的醇水溶液、水、亚硝酸盐水溶液经换热器降温后分别从双极膜电渗析器1不同入口栗送入双极膜电渗析器，由直流电源给双极膜电渗析器1供给一定电压的电流。在双极电膜渗析装置中，阴离子NO2通过阴膜到阴膜和双极膜阳面构成的邻室中去，与来自双极膜中间层水分裂成的(H+)离子一起生成ΗΝ02溶液，紧接着与体系的醇反应生成亚硝酸酯，经分离纯化后用于下游产品的生产；阳离子(M+)通过阳膜到阳膜和双极膜阴面构成的邻室中去，与来自双极性膜中间层水分裂的(0H)离子一起生成稀碱Μ0Η，经浓缩生成较浓的碱用于其它工段。回收的水、醇套用，其中:醇的浓度5?30%，亚硝酸盐的浓度为1?30%，亚硝酸盐与醇的摩尔比为1:1.05?1:20，电渗析池温度为_5?30°C，双极膜电渗析器电流密度控制在5?150mA/cm2，跨膜电压为0.5V?2.5V范围内。
[0027]遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
[0028]下述实施例中所述的份数、浓度和百分比等，如无特殊说明，均指的是质量浓度。
[0029]实施例1:
[0030]本实施例给出一种连续制备亚硝酸酯的装置，如图2所示，包括双极膜电渗析器1，双极膜电渗析器1的入口分别与醇溶液暂存罐2、水罐3和亚硝酸盐储罐4相连，双极膜电渗析器1的出口分别与残留亚硝酸盐溶液收集罐5、碱溶液浓缩工段6和亚硝酸酯反应混合液处理工段7相连；
[0031 ] 残留亚硝酸盐溶液收集罐5通过亚硝酸盐溶液配料釜8与亚硝酸盐溶液储罐4相连；
[0032]含亚硝酸酯的反应混合液后处理工段7与气液分离器9和液液分离器10相连；气液分离器9上设置有气体酯收集工段11，气液分离器9还与醇溶液配料釜12相连；液液分离器10也与醇溶液配料釜12相连，液液分离器12还与醇酯分离器13相连，醇酯分离器13上设置有液体酯收集工段14，醇酯分离器13还与醇溶液配料釜12相连；醇溶液配料釜12与醇溶液暂存罐2相连，醇溶液配料釜12上还设置有醇高位槽15。
[0033]双极膜电渗析器1中的模块为现有市面上可以买到的产品，下述实施例均采用实施例1中的装置来进行连续化反应。
[0034]气液分离器9用于分离气体酯和醇的水溶液，醇的水溶液进入醇溶液配料釜12中回收，
[0035]液液分离器10为斜隔板式油水分离器或离心式油水分离器，用于分离含醇的水溶液和酯粗品，醇的水溶液进入醇溶液配料