[发明专利]含氯化物的工艺溶液的电化学纯化方法

说明书

本发明涉及一种使用硼掺杂的金刚石电极在至少为9.5的pH值下电化学纯化被有机化合物污染的含氯化物的含水工艺溶液的方法。

本发明涉及一种用于从含氯化物的含水工艺溶液(aqueous process solution)中电化学除去有机化合物的方法，其中有机杂质的氧化在阳极进行，没有产生氧化态为零或大于零的氯。

在许多化学工艺中形成的含碱金属氯化物的工艺溶液，由于仍然存在于溶液中的有机化合物(下文中也简称为有机杂质)的污染，未经纯化不能进一步加工或处理。这首先是因为杂质可能对环境造成危害，其次是因为杂质对后续的后处理工艺或进一步利用(例如在氯碱电解中使用含氯化钠的溶液以回收氯和氢氧化钠作为基本生产化学品)的消极影响。此处，有机杂质可导致槽电压增加(增加的能量消耗)，并对电解槽的离子交换膜造成损害。

在聚碳酸酯的制备中，相界面工艺(也称为两相界面工艺)已经建立多年。所述工艺使得制备用于许多领域用途的热塑性聚碳酸酯成为可能，例如用于数据载体(CD、DVD)、用于光学应用或用于医学应用。

良好的热稳定性和低的黄变性(low yellowing)经常被描述为聚碳酸酯的重要质量特征。迄今为止，对在聚碳酸酯的制备中获得的工艺水的质量的关注较少。有机杂质残余物、特别是例如苯酚残余物对工艺水的污染对于工艺水的任何进一步处理(例如通过水处理厂或通过臭氧分解以氧化有机杂质)是重要的。有一系列的出版物，然而其中主要描述了用于后续工艺水处理的方法，目的是减少酚类成分的污染，参见例如：JP 08 245 780 A(Idemitsu)；DE 19 510 063 A1(Bayer)；JP 03 292 340 A(Teijin)；JP 03 292 341 A(Teijin)；JP 02 147 628 A(Teijin)。

然而，在这些已知工艺中，在这些工艺产生的工艺水中的高残余含量的双酚或酚(下文中也称为残余的酚含量)会污染环境，并给水处理工作增加一定的负担，使得需要进行复杂的纯化。

这种含氯化钠的工艺水通常在除去有机溶剂和有机杂质后，必须进行处理。

然而，根据EP 1 200 359 B1(WO 2000/078682 A1)或US-A 6,340,736，还已知的是，含氯化钠的废水可通过臭氧分解预纯化，然后所述水适合用于氯化钠电解中。臭氧分解的缺点是该方法非常耗能并且昂贵。

根据EP 541 114 A2，将含氯化钠的工艺水流蒸发以完全除去水，然后将剩下的盐与有机杂质一起进行热处理，由此分解有机成分。该文献特别优选使用红外线照射。该方法的缺点是必须将水完全蒸发，由于能量消耗高，因此该方法不能够经济地进行。

根据WO 03/070639 A1，来自聚碳酸酯生产过程的工艺水经二氯甲烷萃取进行纯化，然后进料至氯化钠电解。

已知后处理方法的缺点是：实施该方法的方式在技术上很复杂，该方法总共具有四个阶段，这意味着在设备方面的支出增加；使用的溶剂必须进行后处理，这会导致其他工程支出；以及最后用于进行后处理的高能耗。

现有技术已知的纯化方法具有许多缺点。

在现有技术已知的方法中，含碱金属氯化物的溶液的纯化在实践中是通过用蒸汽汽提溶液并且随后用活性炭处理来进行；非常特别优选地，在将含碱金属氯化物的溶液调节至小于或等于8的pH之后，通过用蒸汽汽提并且随后用活性炭处理来进行纯化。现有技术已知的通过使用吸附材料(如活性炭)来纯化被污染的含碱金属氯化物的水溶液的方法的缺点是必须替换活性炭，并定期对其进行后处理。此外，由于吸附材料具有有限的吸收能力，必须持续监测纯化的工艺水中有机杂质的含量，以便能够在随后的常规的氯化钠电解中使用所纯化的溶液，这导致了进一步的支出。

除上述用于工艺水处理的方法以外，用臭氧进行处理也是已知的。由于臭氧制备是高耗能且和昂贵的，用臭氧处理工艺水至少与上述纯化方法一样昂贵，这是因为除臭氧发生器、氧气的供应和使用以及最终决定性的臭氧产量以外，工艺水的后处理还需要其他设备。