CN104357074B - 木醋液中苯酚的去除方法 - Google Patents
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Abstract
一种木醋液中苯酚的去除方法，涉及在木醋液中去除苯酚的方法。本发明的目的是采用紫外光和臭氧结合的方式去除有效木醋液中苯酚的木醋液中去除苯酚的方法。本发明的步骤包括蒸馏阶段和用臭氧紫外线处理木醋液中苯酚的阶段。本发明绿色环保，价格低廉，节能高效，苯酚去除率达到98%以上，其他酚类物质也被大量去除；且本发明相对于其他精制工艺，对木醋液其他组分含量影响相对较小。本发明着重研究了精制过程中木醋液中苯酚含量的变化，同时也跟踪了其他酚类物质含量的变化。
Description
技术领域
本发明涉及在木醋液中去除苯酚的方法。
背景技术
木醋液又叫植物酸，是从天然植物等经过干馏热解后的气体产物经过冷凝得到的液体组分。木醋液的组成成分复杂，含有200多种有机物，功能多样，且相对稳定的系统物质。由于木醋液具有促进植物生长，抗菌，抗氧化，防病等多重作用，所以木醋液被广泛应用于农业、林业、保健、食品等领域。近年来，在酸性饮料添加剂和禽畜饲料以及饮水添加剂方面，木醋液被大量地使用。但是，木醋液中含有大量的酚类，直接接触或饮用，会对人体或禽畜造成极大伤害，其中最难除掉和危害最大的是苯酚。在不同的应用场合 ,木醋液中的各类化合物起到不同的作用 ,因此 ,必须根据用途 ,对木醋液进行精
制。虽然目前国际上已出现了多种木醋液的精制技术，但是现存的精制方法中没有特别理想的酚类物质去除方法。例如简单蒸馏与活性炭吸附法，使用此方法处理完木醋液后，虽然苯酚的去除效率特别高，但是，乙酸等有效组分百分含量也随之减少，木醋液中的水分增多。精制木醋液的方法还有有机溶剂萃取法，使用此方法后，虽然乙酸的百分含量大量提高，但是，苯酚的去除率却不特别理想。此外，静置法或者静置法与吸附法搭配使用，也不能达到理想的效果。总之，现存的精制木醋液的方法中都不能很好地达到既大量去除苯酚等酚类物质又不改变溶液中其他有效组分含量的目的。
发明内容
本发明的目的是采用紫外光和臭氧结合的方式去除有效木醋液中苯酚的木醋液中去除苯酚的方法。
本发明的步骤是：
（1）蒸馏阶段：将经过干馏热解、冷凝得到的粗木醋液常压蒸馏，收集98℃-103℃之间的有效木醋液组分；
（2）用臭氧紫外线处理木醋液中苯酚的阶段：将上述有效木醋液置于紫外灯下，并且将臭氧发生器的接触球置于装有效木醋液的容器中，在紫外光的照射下与臭氧进行反应。
本发明有效地解决了现有技术存在的缺点。本发明绿色环保，价格低廉，节能高效，苯酚去除率达到98%以上，其他酚类物质也被大量去除；且本发明相对于其他精制工艺，对木醋液其他组分含量影响相对较小。本发明着重研究了精制过程中木醋液中苯酚含量的变化，同时也跟踪了其他酚类物质含量的变化。
附图说明
图1是木醋液中苯酚的定量计算的标准曲线图；
图2是酸枣壳三个阶段的苯酚含量对比图；
图3是酸枣壳原液组分图；
图4是蒸馏以后的酸枣壳木醋液组分图；
图5是臭氧处理过的酸枣壳木醋液组分图。
具体实施方式
本发明的步骤是：
（1）蒸馏阶段：将经过干馏热解、冷凝得到的粗木醋液常压蒸馏，收集98℃-103℃之间的有效木醋液组分；
（2）用臭氧紫外线处理木醋液中苯酚的阶段：将上述有效木醋液置于紫外灯下，并且将臭氧发生器的接触球置于装有效木醋液的容器中，在紫外光的照射下与臭氧进行反应。
以下对本发明做进一步详细的描述：
一、过程
1.蒸馏阶段：将经过干馏热解，冷凝得到的粗木醋液置于烧瓶中，常压蒸馏，收集98℃-103℃之间的有效木醋液组分。具体的蒸馏方法是先自然升温到98℃，然后慢慢升温到103℃，收集98℃-103℃之间的馏分，此时的馏分是有效木醋液。需要特殊说明的是蒸馏阶段去除了粗木醋液中很大一部分的有毒物质如木焦油、甲醇、甲醛、3,4-苯并芘等, 而且，苯酚的去除率也达到了50%左右。
2．用臭氧紫外线处理木醋液中苯酚的阶段：将紫外灯悬挂在一定的高度，然后将盛有30ml左右有效木醋液的小烧杯放在紫外灯下的中心处。用蒸馏水清洗臭氧发生器的接触球，然后用吹风机吹干接触球，将接触球放到盛有有效木醋液的小烧杯中。然后将紫外灯和臭氧发生器连接电源，同时打开它们的电源开关，并将紫外灯的波长调整到254nm和365nm，将臭氧发生器的定时器调整到30分钟，反应开始。在254nm和365nm紫外线的照射强度和臭氧的共同作用下，反应3小时后，用移液枪提取1ml样液，此后，每隔半个小时提取1ml样液，共提取7份样液，6个小时后实验结束。
3．所有木醋液中苯酚的选择性检测阶段
检测方法：各取原液和实验得到的所有样液50µL,稀释10倍，用直接进样法对样液中的苯酚做GC/MS（质谱-色谱联用仪）选择性检测。
4. 部分阶段的木醋液的组分分析
各取蒸馏前，蒸馏后，臭氧紫外线处理6个小时后的三份样液稀释50倍，用直接进样法对样液做GC/MS分析。
二．实验结果及数据分析处理
不同时间段木醋液（每个样液均被稀释10倍）中苯酚的含量（峰面积）如下：
由图1标准曲线可以得出以下各时间段的浓度（以下浓度均为稀释10倍以后的浓度，单位：ppm）
| 时间 | 蒸馏前 | 蒸馏后 | 臭氧处理六个小时后 |
| 浓度 | 140.6849 | 75.8982 | 1.3348 |
苯酚的去除率公式如下：
其中ѡ为苯酚的去除率；
a为蒸馏前或者臭氧紫外线处理以前溶液中苯酚的含量；
b为蒸馏以后或者臭氧紫外线处理以后溶液中苯酚的含量。
在蒸馏和臭氧紫外线共同作用下，苯酚的去除率为ѡ=99.05%；
在臭氧紫外线单独作用下，苯酚的去除率达到ѡ=98.24%。
谱图分析：
1．酸枣壳三个阶段的苯酚含量对比图（图2）
从三个阶段的苯酚含量对比图中能够很清晰地看到，蒸馏后木醋液中苯酚的峰面积大约是蒸馏前木醋液中苯酚的峰面积的一半，说明蒸馏过程中木醋液中苯酚的含量大约减少一半；而经过臭氧紫外线处理后苯酚的峰几乎就没有了，由此可见，在蒸馏和臭氧紫外线共同作用下，对去除木醋液中的苯酚十分有效。
2．三种样液被稀释50倍以后的组分图（图3、图4、图5）
将酸枣壳原液组分图和蒸馏以后的酸枣壳木醋液组分图对比可以发现，蒸馏过后，不仅苯酚的峰高明显降低，很多有毒物质和其他酚类物质的峰高也明显地减少，甚至消失，由此说明了，蒸馏阶段，不仅去除了木醋液中将近一半的苯酚，也有效地去除了木焦油等大部分有害组分。将蒸馏以后的酸枣壳木醋液组分图和臭氧处理过的酸枣壳木醋液分图对比可以发现，臭氧紫外线处理前后，只有苯酚和其周围其他酚类物质的峰高有明显减少，而其他木醋液中的有益及有效组分像乙酸等的峰高和出峰位置几乎不变，由此可以说明，臭氧紫外线处理木醋液，不仅可以使其中的苯酚以及其他酚类物质的含量明显地减少，而且几乎不影响其他有效组分的存在及其含量。
三．实验结果：蒸馏阶段去除了木焦油，苯并芘等大部分毒性特别大的物质，苯酚的去除率也在50%左右，其他酚类物质的含量也明显地减少。臭氧和紫外线作用过程中，溶液颜色先逐渐变黄，然后又慢慢地褪去；此外，有效木醋液中苯酚的含量在反应3小时左右开始呈现逐减少趋势，在实验的时间里，6小时后，苯酚的含量最小，去除率达到98%以上。总之，本发明达到了很好的效果，既高效地去除了木醋液中的苯酚以及其他酚类物质，也尽可能地对木醋液中的其他有效组分不产生影响，是一种有效地去除木醋液中苯酚和其他酚类物质的方法。
Claims (1)
1.一种木醋液中苯酚的去除方法，
①蒸馏阶段：将经过干馏热解，冷凝得到的粗木醋液置于烧瓶中，常压蒸馏，收集98℃-103℃之间的有效木醋液组分；具体的蒸馏方法是先自然升温到98℃，然后慢慢升温到103℃，收集98℃-103℃之间的馏分，此时的馏分是有效木醋液；需要特殊说明的是蒸馏阶段去除了粗木醋液中很大一部分的有毒物质如木焦油、甲醇、甲醛、3,4-苯并芘，而且，苯酚的去除率也达到了50%；
其特征在于：
②用臭氧紫外线处理木醋液中苯酚的阶段：将紫外灯悬挂在一定的高度，然后将盛有30ml有效木醋液的小烧杯放在紫外灯下的中心处，用蒸馏水清洗臭氧发生器的接触球，然后用吹风机吹干接触球，将接触球放到盛有有效木醋液的小烧杯中，然后将紫外灯和臭氧发生器连接电源，同时打开它们的电源开关，并将紫外灯的波长调整到254nm和365nm，将臭氧发生器的定时器调整到30分钟，反应开始，在254nm和365nm紫外线的照射强度和臭氧的共同作用下，反应3小时后，用移液枪提取1ml样液，此后，每隔半个小时提取1ml样液，共提取7份样液，6个小时后实验结束。
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