CN102633922A - 一种利用生产tmpta所产生的废水制备吸水树脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法。本发明按照不同废水中丙烯酸的含量对废水进行分类，并分别制取丙烯酸钠浓缩液和丙烯酸浓缩液，再加入天然添加物和引发剂进行聚合反应后，烘干生成吸水树脂。本发明利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂，充分利用了其中的丙烯酸和丙烯酸钠资源，避免了浪费，增加了生产TMPTA的附加价值；工艺流程简单，设备投入低，适合工业化生产；废水的充分利用避免了对环境的污染；浓缩的能耗大为降低，进一步降低了生产TMPTA的成本。
Description
技术领域
本发明属于工业废水回收利用领域，具体涉及一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法。
背景技术
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)是一种重要的化工原料，主要用于制造光固化涂料、光固化油墨、光刻胶、柔性印刷品、阻焊剂、抗蚀剂、油漆和聚合物改性等。在生产三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)时产生大量的废水严重污染环境。现有技术中，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)生产厂家都是把废水蒸发浓缩得到一种没有任何价值、在土壤中不能分解的固形物，运到“偏僻”地区填埋，非常造成二次污染；浓缩时需要消耗大量能源，处理成本极高。并且三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的生产废水中含有大量的丙烯酸和丙烯酸钠，而丙烯酸和丙烯酸钠是制备吸水树脂的重要原材料，单一的浓缩填埋造成了极大的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法。
本发明的技术方案如下：
一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，包括如下步骤：
(1)按照丙烯酸的含量将生产TMPTA所产生的废水进行分类，即含丙烯酸的量高于10％的废水为高丙烯酸废水，含丙烯酸的量低于10％的废水为低丙烯酸废水；
(2)将所述高丙烯酸废水用氢氧化钠或碳酸钠调节pH至中性，并减压蒸发浓缩至丙烯酸钠的含量大于40％得丙烯酸钠浓缩液；
(3)将所述低丙烯酸钠废水用氢氧化钠或碳酸钠调节pH至中性，减压蒸发浓缩至丙烯酸钠的含量大于40％，然后调节pH至酸性，再次减压蒸发浓缩，所得气体冷凝得丙烯酸浓缩液；
(4)将丙烯酸钠浓缩液100重量份和丙烯酸浓缩液50～100重量份混合后加入天然添加物0～50重量份和引发剂0.1～0.5重量份，搅拌均匀，得混合料；
(5)将所述混合料加热并保温至混合料呈粘稠状；
(6)将上述粘稠状的混合料继续升温，进行聚合反应，至产生橡胶状高聚物；
(7)将上述橡胶状高聚物烘干、加工成颗粒状或粉状，即得吸水树脂。
所述步骤(3)中的酸性为pH＝1～2。
所述步骤(4)中的天然添加物为多元醇或多糖。
所述多元醇为甘油，所述多糖为淀粉、纤维素、半纤维素及其衍生物中的一种或几种的混合。
所述步骤(4)中的引发剂为过氧化氢、硝酸高铈、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种。
所述步骤(5)中的保温温度为45～55℃。
所述步骤(6)中，将所述粘稠状的混合料继续升温至65～75℃，进行聚合反应。
所述步骤(7)中的烘干温度低于100℃。
本发明的有益效果是：
1、利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂，充分利用了其中的丙烯酸和丙烯酸钠资源，避免了浪费，增加了生产TMPTA的附加价值；
2、本发明的工艺流程简单，设备投入低，适合工业化生产；
3、废水的充分利用避免了对环境的污染；
4、浓缩的能耗大为降低，进一步降低了生产TMPTA的成本。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明进行进一步的描述和说明。
在三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)生产过程中，产生的废水主要为酯化生成水、一次水洗液、分层水2、分层水3及分层水4。其中只有酯化生成水中的丙烯酸含量高于10％。即酯化生成水为高丙烯酸废水，一次水洗液、分层水2、分层水3及分层水4均为低丙烯酸废水。
实施例1
(1)将所述酯化生成水100kg用10％氢氧化钠水溶液调节pH至7，并减压蒸发浓缩至40kg，经测定其中含有丙烯酸钠18.7kg，即丙烯酸钠浓缩液；
(2)将所述一次水洗液、分层水2、分层水3及分层水4各25kg充分混合，用10％氢氧化钠水溶液调节pH至7，减压蒸发浓缩去除80kg的水，然后用10％硫酸调节pH至1～2，再次减压蒸发浓缩，所得气体冷凝得丙烯酸浓缩液，重量约为25kg；
(3)将丙烯酸钠浓缩液40kg和丙烯酸浓缩液25kg混合后加入15kg玉米淀粉糊(5kg玉米淀粉加入10kg水后剧烈搅拌制得)和过硫酸钾0.1kg，搅拌均匀，得混合料；
(4)将所述混合料于水浴中加热并保温于50℃至混合料呈粘稠状；
(5)将上述粘稠状的混合料继续升温至70℃，进行聚合反应，至产生橡胶状高聚物；
(6)将上述橡胶状高聚物于90℃烘干、加工成颗粒状或粉状，即得吸水树脂35kg。经测定，其吸水倍率＞400(水g/树脂g)。
实施例2
(1)将所述酯化生成水100kg用10％氢氧化钠水溶液调节pH至7，并减压蒸发浓缩至40kg，经测定其中含有丙烯酸钠18.7kg，即丙烯酸钠浓缩液；
(2)将所述一次水洗液、分层水2、分层水3及分层水4各25kg充分混合，用10％氢氧化钠水溶液调节pH至7，减压蒸发浓缩去除80kg的水，然后用10％硫酸调节pH至1～2，再次减压蒸发浓缩，所得气体冷凝得丙烯酸浓缩液，重量约为25kg；
(3)将丙烯酸钠浓缩液40kg和丙烯酸浓缩液25kg混合后加入过硫酸钾0.1kg，搅拌均匀，得混合料；
(4)将所述混合料于水浴中加热并保温于50℃至混合料呈粘稠状；
(5)将上述粘稠状的混合料继续升温至70℃，进行聚合反应，至产生橡胶状高聚物；
(6)将上述橡胶状高聚物于95℃烘干、加工成颗粒状或粉状，即得吸水树脂30kg。经测定，其吸水倍率＞460(水g/树脂g)。
以上实施例中，步骤(2)中的氢氧化钠可以为碳酸钠所代替；步骤(3)中玉米淀粉糊还可以为纤维素、半纤维素及其衍生物中的一种或几种的混合，或者甘油；引发剂还可以为过氧化氢、硝酸高铈或过硫酸铵中的一种，重量为0.1～0.5kg；步骤(4)中的保温温度还可以为45～55℃；步骤(5)中的聚合反应的温度还可以为65～75℃。经过上述参数的代替和变换后，可以得到相同的技术效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照丙烯酸的含量将生产TMPTA所产生的废水进行分类，即含丙烯酸的量高于10％的废水为高丙烯酸废水，含丙烯酸的量低于10％的废水为低丙烯酸废水；
(2)将所述高丙烯酸废水用氢氧化钠或碳酸钠调节pH至中性，并减压蒸发浓缩至丙烯酸钠的含量大于40％得丙烯酸钠浓缩液；
(3)将所述低丙烯酸钠废水用氢氧化钠或碳酸钠调节pH至中性，减压蒸发浓缩至丙烯酸钠的含量大于40％，然后调节pH至酸性，再次减压蒸发浓缩，所得气体冷凝得丙烯酸浓缩液；
(4)将丙烯酸钠浓缩液100重量份和丙烯酸浓缩液50～100重量份混合后加入天然添加物0～50重量份和引发剂0.1～0.5重量份，搅拌均匀，得混合料；
(5)将所述混合料加热并保温至混合料呈粘稠状；
(6)将上述粘稠状的混合料继续升温，进行聚合反应，至产生橡胶状高聚物；
(7)将上述橡胶状高聚物烘干、加工成颗粒状或粉状，即得吸水树脂。
2.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的酸性为pH＝1～2。
3.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的天然添加物为多元醇或多糖。
4.如权利要求3所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述多元醇为甘油，所述多糖为淀粉、纤维素、半纤维素及其衍生物中的一种或几种的混合。
5.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的引发剂为过氧化氢、硝酸高铈、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种。
6.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(5)中的保温温度为45～55℃。
7.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，将所述粘稠状的混合料继续升温至65～75℃，进行聚合反应。
8.如权利要求1所述的一种利用生产TMPTA所产生的废水制备吸水树脂的方法，其特征在于：所述步骤(7)中的烘干温度低于100℃。
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