CN102838753B - 一种环己酮废水制备木质素胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理环己酮废水的方法，属于废水综合利用技术领域，具体步骤是：称取pH为9～13的环己酮废水60份(质量比)，加入碱木素10～20份，搅拌10～15min溶解；向该废水中加入醛类化合物8～12份，搅拌10～15min使其溶解；向上述废水中加入胺类化合物15～25份，搅拌10～15min使其溶解；升温到75～90℃，反应时间为1～5小时得到高分子乳化剂木质素胺的溶液。利用该废水作为溶剂，在其中进行高分子化学反应制备高分子乳化剂，可以有效地降低处理废水的成本，充分利用其中的有效组分，实现了废水的再利用，具有明显的经济和社会效益。

Description

一种环己酮废水制备木质素胺的方法
技术领域
本发明涉及废水综合利用技术领域，具体为一种处理环己酮废水的方法，尤指一种通过在废水中利用高分子化学反应制备高分子乳化剂的技术。
背景技术
化工行业是我国的传统支柱产业，生产的化工原料以及产品被广泛地应用于各个领域。化工行业又是高污染的行业，所产生的废水常常含有高浓度的有机污染物，难以通过普通的废水处理方法如生化处理，膜处理等来达到达标排放。
环己酮装置所产生的废水大多是难降解的有机污染物，该废水具有水量大，有机污染物浓度高、色度深、碱性大、成分复杂等特点，属难处理的工业废水。以某化工公司该装置所产生的工业废水为例，废水的pH为11左右，CODcr为10000～200000mg/L，色度高达2000倍以上，废水中含有大量的有机物，难以降解。
高分子乳化剂在工业上被广泛用于生产乳化沥青以及乳化渣油等化工产品。常用的高分子乳化剂可以分为阳离子乳化剂、阴离子乳化剂、两性乳化剂以及非离子型乳化剂。作为一种阳离子型乳化剂，木质素胺由于其优良的乳化能力以及低廉的成本而被广泛应用。木质素胺是通过将木质素与脂肪胺在碱性条件下进行胺化反应而得到的，如专利一种木质素胺基多元醇及其制备方法(申请号：201010207482.X)以及修筑路沥青混合料温拌添加剂及制备和使用方法(申请号：201010129727.1)分别报道了一种木质素胺的制备方法以及它在筑路方面的用途，上述专利都是在清水中制备木质素胺，然而在化工废水中制备这类聚合物还很少报道。
对比文献1(Mannich法合成木质素胺型沥青乳化剂及其分析，张万烽，林青，林健等，应用化工，2006，No.35：366-372)报道了高分子乳化剂木质素胺的合成工艺，但使用的是普通水。
发明内容
针对现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种环己酮废水的综合利用方法，在废水相中利用高分子化学反应来制备乳化剂，制成化工产品，避免了环己酮废水排放对环境所产生的污染，并且可以有效降低废水中污染物的含量。
为实现以上目标，本发明采取的技术方案是：
一种处理环己酮废水的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：称取pH为9～13的环己酮废水60份(质量比)，加入碱木素10～20份，搅拌10-15min溶解；
步骤2：向该废水中加入醛类化合物8～12份，搅拌10～15min使其溶解；
步骤3：向上述废水中加入胺类化合物15～25份，搅拌10～15min使其溶解；
步骤4：升温到75～90℃，反应时间为1～5h得到高分子乳化剂木质素胺的溶液。
在上述方案的基础上，所述碱木素主要由碱法制浆废液经过喷雾干燥而得。
在上述技术方案的基础上，所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛、戊二醛。
在上述技术方案的基础上，所述胺类化合物包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺以及这些化合物的衍生物。
本发明所述的环己酮废水中含有大量的有机物，水的特点如下表所示：
  废水来源   环己酮废水
  pH   9-13
  COD(mg/L)   1000-100000
  主要有机成分   环己酮、有机酸
与对比文献1相比，本发明利用环己酮废水作为溶剂，调整了反应过程中不同组分(碱木素，甲醛，三乙烯四胺)的配比，并对反应温度及时间进行优化，并且利用废水中有机组分的反应活性使其参与聚合反应，起到废物利用的作用。
本发明所述方法的具体技术方案，针对环己酮废水，通过加入反应原料来制备高分子乳化剂，优化了原料配比和反应条件，并且利用环己酮中的有效组分参与反应，提高反应效率。所述的高分子乳化剂，其原料以质量计，配方如下：
1.含有至少一种下列第2、3、4类组分的环己酮废水60份；
2.碱木素10～20份；
3.醛类化合物8～12份；
4.胺类化合物15～25份；
根据反应特点，与甲醛含有类似基团的化合物都能参与反应，如：乙醛、丙醛、乙二醛，戊二醛；
与二乙烯三胺具有类似基团的化合物都能参与反应。如：三乙烯四胺，四乙烯五胺；
本发明与对比文献1所述方法的改进在于：
1.本发明所用废水为碱性废水，而该反应需要在碱性条件下进行，因此可以充分利用废水中的氢氧根，起到废物利用的作用；
2.对在废水中制备高分子乳化剂过程中碱木素，甲醛和三乙烯四胺的配比和反应条件进行了改进和优化，与纯水作为溶剂相比，各种反应试剂的最佳用量有很大变化；
3.本发明所用废水中所含的有效成分可以参与聚合；
本发明所产生的经济效益在于有效解决了此类化工废水的排放和治理难题，减少了有机废水对环境的污染，具有明显的经济和社会效益。
本发明所述的环己酮废水的综合利用方法，利用该废水作为溶剂，在其中进行高分子化学反应制备高分子乳化剂木质素胺，可以有效地降低处理废水的成本，充分利用其中的有效组分，实现了废水的再利用。
附图说明
图1是采用一种处理环己酮废水方法制备所得产物的红外谱图。
图中：横坐标是波长    纵坐标是透光率
具体实施方式
实施例1：取环己酮废水(pH为9，COD为5000mg/L)60g于三口瓶中，加入16g碱木素，搅拌溶解。向该废水中加入27g质量浓度为37％的甲醛溶液，搅拌15min使其溶解。向上述废水中加入三乙烯四胺16g，搅拌10min使其溶解；升温至85℃，反应3小时得到木质素胺溶液。所得产物的红外谱图如图1所示，结构与用清水作为溶剂制备的木质素胺一致。
实施例2：取环己酮废水(pH为11，COD为10000mg/L)60g于三口瓶中，加入12g碱木素，搅拌溶解。向该废水中加入8g乙醛，搅拌13min使其溶解。向上述废水中加入二乙烯三胺20g，搅拌15min使其溶解；升温至75℃，反应5小时得到木质素胺溶液。对反应后废水中的主要污染物环己酮进行测定，其浓度降低到反应前的10％以下，说明废水中的有效组分可以参与该反应。
实施例3：取环己酮废水(pH为13，COD为50000mg/L)60g于三口瓶中，加入20g碱木素，搅拌溶解。向该废水中加入27g质量浓度为37％的甲醛溶液，搅拌15min使其溶解。向上述废水中加入四乙烯五胺25g，搅拌15min使其溶解；升温至80℃，反应2小时得到木质素胺溶液。
实施例4：取环己酮废水(pH为12，COD为5000mg/L)60g于三口瓶中，加入10g碱木素，搅拌溶解。向该废水中加入12g戊二醛，搅拌15min使其溶解。向上述废水中加入三乙烯四胺15g，搅拌15min使其溶解；升温至85℃，反应4小时得到木质素胺溶液。

Claims (4)

1.一种处理环己酮废水的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：按质量比称取pH为9～13的环己酮废水60份，加入碱木素10～20份，搅拌10～15min溶解；所述环己酮废水CODcr为10000～200000mg/L，色度高达2000倍以上，废水中的主要有机成分为环己酮、有机酸；
步骤2：向该废水中加入醛类化合物8～12份，搅拌10～15min使其溶解；
步骤3：向上述废水中加入胺类化合物15～25份，搅拌10～15min使其溶解；
步骤4：升温到75～90℃，反应时间为1～5h得到高分子乳化剂木质素胺的溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是碱木素由碱法制浆废液经过喷雾干燥而得。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是醛类化合物为甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛、戊二醛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是胺类化合物包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺以及这些化合物的衍生物。
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