从再利用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺

发明领域本发明涉及对苯二甲酸的获取。更具体地，本发明涉及一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺。发明背景在聚对苯二甲酸乙二醇酯(又名pet)的化学回收过程中，会产生副产物，并消耗大量的氢氧化钠(naoh)。例如，在文件mx271258描述的实施例中，生成的产物是乙二醇和对苯二甲酸，而副产物则是硫酸钠。对苯二甲酸在化学、化妆品乃至制药行业有着多种应用。对苯二甲酸最常见的获取方式是从石油中获取。然而，这种获取方式并不是一个长期可行的选择，因为石油是一种不可再生资源。另一方面，氢氧化钠(naoh)在各种行业也有许多应用，主要应用于化学工业。众所周知，可以通过使用离子交换膜从氯化钠的水溶液中电解得到氢氧化钠。然而，这种工业工艺通常只能生产出20％到40％的氢氧化钠溶液，并且需要更多操作才能将其转化为固态。因此，有必要开发一种方法，以回收pet回收过程中消耗的试剂，如氢氧化钠。现有技术中提出的解决方案之一是文件jp2004250544，该文件提到了一种通过电解从对苯二甲酸聚酯中回收对苯二甲酸的工艺。该方法使用含有乙二醇、硫酸钠和水的醇溶液作为电解的阴极液。然而，这份文件并没有考虑从对苯二甲酸钠溶液中回收氢氧化钠，因此它不适合作为pet回收过程的补充。文件jp11302208描述了一种从pet生产对苯二甲酸和乙二醇的方法。该方法涉及将pet与乙二醇中的氢氧化钠接触，随后分离所产生的对苯二甲酸钠。然而，文件jp11302208中描述的方法需要达到170℃至180℃的高温，这增加了回收pet的工艺成本，因为达到这些温度需要大量的能源和特殊设备。此外，为了获得对苯二甲酸，工艺中会使用某些酸，例如硫酸，从而产生副产物硫酸钠。由于上述原因，我们致力于消除目前获取对苯二甲酸的方法所呈现的缺陷，开发了一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，且不使用大量的水和能量。发明目的考虑到现有技术的缺陷，本发明的一个目的是提供一种从pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺可以回收在pet回收过程中通常会被消耗的氢氧化钠。本发明的另一个目的是提供一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺无需使用大量的水和电力。最后，本发明的另一个目的是提供一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺不会产生许多副产物。本发明所述的从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，可实现这些和其他目标。发明概述已发明一种获取对苯二甲酸和乙二醇以及在pet回收过程中回收消耗的氢氧化钠的方法，该方法不需要大量的水或能量。因此，本发明涉及一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺包括以下步骤：i)将从pet水解过程中获得的对苯二甲酸钠溶液置于电解槽的阳极侧；ii)在电解槽的阴极侧放置醇类介质；iii)施加循环通过电解槽的阳极侧和阴极侧的电流；和iv)回收对苯二甲酸和氢氧化钠。附图简要说明本发明特征的新颖的方面特别体现在所附权利要求中。不过，借助附图阅读本发明的详细描述的内容，可以更好地理解某些实施方式、特征以及本发明的部分目的和优点，其中：图1是根据本发明的在电解槽内从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺的化学反应示意图。本发明的详细描述已发现一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺不需要大量的水或能量。因此，本发明的一个方面是一种从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺，该工艺包括以下步骤：i)将从pet水解过程中获得的对苯二甲酸钠溶液置于电解槽的阳极侧；ii)在电解槽的阴极侧放置醇类介质；iii)施加循环通过电解槽的阳极侧和阴极侧的电流；和iv)回收对苯二甲酸和氢氧化钠。在本发明的一个优选实施方案中，放置于电解槽阴极侧的醇类介质为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或其混合物。优选地，在电解槽阴极侧放置的醇类介质中加入氢氧化钠，以获得醇溶液。优选地，含有氢氧化钠的醇溶液的浓度为0.25m至1m。在本发明的另一个优选实施方案中，电解槽在阳极侧和阴极侧之间设有膜或隔膜。优选地，施加到电解槽的电流的电流密度介于0.1至0.5安培/平方厘米之间。优选地，持续测量施加的电流，以确定通过电极的库仑数。优选地，电流施加到电解槽的时间为50至70分钟。优选地，在该时间段后移除电极。不过，可以设计一个连续工作的电解槽。在本发明的一个优选实施方案中，从电解槽的阳极侧获得对苯二甲酸溶液，从电解槽的阴极侧获得含有氢氧化钠和醇钠的醇溶液。优选地，对含有沉淀的对苯二甲酸的阳极侧溶液进行过滤。优选地，水洗的对苯二甲酸在125至135℃的温度下烘干。优选地，对苯二甲酸在烘箱中烘干50至70分钟。优选地，相对于对苯二甲酸钠溶液，对苯二甲酸回收的电子效率的百分数为50％至85％。优选地，醇钠以醇溶液形式存在，浓度介于5％至30％(质量/体积)之间。在形成醇盐的情况下，通过添加化学计量的水来获得氢氧化钠。通过蒸发相应的醇来获得固体氢氧化钠。应当指出，对苯二甲酸和氢氧化钠的生产是同时进行的。为了更好地理解，图1是根据本发明，在电解槽内从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺的化学反应示意图。图1展示了电解槽的阳极侧(即，从正面看的图1的左侧)和阴极侧(即，从正面看的图1的右侧)。最初，在电解槽中，将对苯二甲酸钠的水溶液引入到电解槽的阳极侧，将含有氢氧化钠的醇类介质引入到阴极侧。然后，反应产生，其中，从阳极水的氧化产生的质子与对苯二甲酸根离子反应，沉淀出对苯二甲酸(h2tf)，并释放氧气(o2)。同时，在阴极侧，产生醇钠(rona)和氢气(h2)。通过以下实施例，可以更好地理解本发明，这些实施例仅用于说明，以便充分理解本发明的优选实施方案，但不意味着基于上述详细描述，无法实施其他未描述的实施方案。实施例1根据本发明，进行了如下试验，以从pet水解过程中获得的对苯二甲酸钠溶液中回收对苯二甲酸和氢氧化钠。在试验中，将90ml的对苯二甲酸钠溶液加入电解槽的阳极侧。对苯二甲酸钠溶液是用12g的对苯二甲酸钠和100ml的水制备的。在电解槽的阴极侧，加入了90ml的含有氢氧化钠的甲醇溶液。该溶液是用1gnaoh和100ml甲醇制备的。然后，在阳极侧放置铂电极，在阴极侧放置不锈钢电极，并将电解槽连接到电源。开启电源，控制并维持电流一小时，电流强度为0.4至0.6安培。电解槽连接到一台安培计，连续测量并记录通过电极的电流，以此确定通过电解槽电极的电量(以库仑计)。一小时后关闭电源，从电解槽的每一侧移除电极，过滤阳极侧的溶液，该溶液中含有沉淀的对苯二甲酸。将该沉淀物洗涤，然后将洗涤过的对苯二甲酸在130℃的烘箱中烘干一小时，随后称重。在阴极侧获得了甲醇钠。向此溶液中加水可产生溶于甲醇的氢氧化钠。通过蒸发相应的醇来获得固体氢氧化钠。在试验过程中，测量了两个半槽的温度，以及电解槽两个电极之间电流的变化，以了解沉淀的对苯二甲酸的获取效率。获得的结果如表1所示：表1从获得的结果中可以看出，考虑到反应开始时所使用的对苯二甲酸钠溶液的毫升数，对苯二甲酸的获取量是良好的。此外，所使用的水的毫升数和反应所需的电能成本与对苯二甲酸和氢氧化钠的销售价格相比非常低。实施例2根据本发明，进行了如下试验，使用不同的反应时间来从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠。本试验的目的是观察工艺的效率是否有变化。从获得的结果来看，没有显著差异。这些实验是在与实施例1相同的电解槽中并在相同条件下进行的，不同之处在于电解持续时间的变化。获得的结果如表2所示。表2如前表所示，电解持续时间最长的实验获得了更多量的对苯二甲酸。实施例3根据本发明，进行了如下试验，使用不同的电流来从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠。本试验的目的是观察获取对苯二甲酸的效率是否有变化。这些实验是在与实施1相同的电解槽中并在相同条件下进行的，不同之处在于电解过程中电流量的变化。获得的结果如表3所示。表3根据上述内容，从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺已被设计为在pet回收过程中不产生副产物。此外，所描述的方法不需要大量的水或能量，并且几乎不产生副产物。对于本领域任何技术人员而言显而易见的是，如上所述和在伴随其的附图中所示的从再利用的pet生产的对苯二甲酸钠溶液中获取对苯二甲酸并回收氢氧化钠的工艺的实施方案仅具有说明性而非限制性，因为在不偏离本发明范围的情况下，其细节有可能进行众多重大变更。因此，本发明除了受到现有技术和所附权利要求范围的限制，不应认为有其他限制。

背景技术：

技术实现思路