아디프산 생산에서 구리 및 바나듐 촉매의 회수

1. 아디프산 생산에 사용되는 구리 및 바나듐 촉매

아디프산은 나일론 66 생산에 주로 사용되는 중요한 화학 원료입니다. 아디프산 생산은 주로 구리와 바나듐을 촉매로 사용하여 질산으로 시클로헥사놀을 산화시켜 아디프산을 생성하고, 결정화를 통해 정제하여 최종 아디프산을 얻는 방식으로 이루어집니다. 구리는 고온에서 중간 생성물의 분해를 억제하고, 바나듐은 중간 생성물이 아디프산으로 전환되는 속도를 촉진합니다. 따라서 질산 용액 내 구리와 바나듐 이온 농도를 조절하는 것은 아디프산 수율에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 Cu²⁺ 함량은 0.31~0.33%, VO²⁺ 함량은 190~210 mg/kg이 적정 범위입니다. 구리와 바나듐 함량이 정상 범위를 벗어나면 수율에 심각한 영향을 미칩니다. 구리와 바나듐 촉매는 고가이며 제조 비용이 많이 들기 때문에 재활용이 필수적입니다.
 

2. 레진법의 장점

그만큼  이온 교환 수지  이 방법은 용액 내 소량의 물질을 회수하는 데 매우 적합합니다. 구리와 바나듐은 모두 양이온 형태로 존재하기 때문에 양이온 교환 수지를 선택합니다. 그러나 기존의 양이온 교환 수지는 질산의 강한 산화력 때문에 적합하지 않습니다.
선레진은 질산의 강력한 산화 시스템에 대한 특수 수지를 개발하여 수지 손상을 크게 줄였습니다. 이 수지는 강산 조건에서도 안정적인 흡착 성능을 유지합니다.
이온 교환은 가역적인 과정입니다. 용액 내 질산 농도는 수지에 의한 구리와 바나듐 추출에 직접적인 영향을 미칩니다. 추출 시 수소 이온 농도가 너무 높아서는 안 됩니다. 회수 시에는 구리와 바나듐을 재활용된 질산과 교환할 수 있습니다.
 

3. 구리 및 바나듐 촉매의 수지 회수 기술

구리 및 바나듐 흡착 라인은 고정층 기술 또는 모의 이동층 기술을 사용할 수 있습니다. 고정층 기술은 일반적으로 연속 생산을 위해 다단계 재순환 방식을 사용합니다.
본 실험에서는 구리 함량을 0.022% 이하로, 바나듐 함량을 50mg/kg으로 제어할 수 있습니다. 따라서 아디프산 1톤 생산에 필요한 구리는 0.05kg, 바나듐은 0.021kg에 불과하여 비용 절감에 효과적입니다.

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