CN107029794B - 一种处理酯化废水的催化剂 - Google Patents
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Abstract
本申请属于催化剂领域,具体涉及一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石200‑300份,氢氧化钠50‑60份,氯化十二烷基二甲基苄基铵10‑20份,氯化镨30‑35份,邻苯基苯酚5‑15份,氯化镧15‑20份,乙醇10‑15份,交联剂1‑5份,由本申请制备的催化剂,可有效治理酯化废水使其达到排放标准。
Description
技术领域
本申请属于催化剂领域,具体涉及一种处理酯化反应废水的催化剂。
背景技术
随着我国聚酯产业的快速发展,生产过程中排放的酯化废水也不断增多,对环境安全构成极大威胁。酯化废水是有机醇跟有机酸(或无机酸)在酯化反应过程中产生的废水,由于酯化反应过程可逆,且反应极其缓慢,常选用浓硫酸作为催化剂,因此废水的pH 值低,酸性强,同时废水中含有二甘醇,乙醛、乙二醇、2- 甲基-1,3- 二氧环戊烷、对苯二甲酸等有机物,导致酯化废水成分复杂,污染物质相对分子量小,含苯环结构,难以生物降解,COD 值高,处理难度大。随着工业废水允许排放标准的提高,对酯化废水处理提出了更高的要求,然而现有的酯化废水处理催化剂并不能满足需要。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种处理酯化反应废水的催化剂,本申请是通过下述方案实现的:
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石200-300份,氢氧化钠50-60份,氯化十二烷基二甲基苄基铵10-20份,氯化镨30-35份,邻苯基苯酚5-15份,氯化镧15-20份,乙醇10-15份,交联剂1-5份。
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石250份,氢氧化钠55份,氯化十二烷基二甲基苄基铵15份,氯化镨33份,邻苯基苯酚10份,氯化镧18份,乙醇12份,交联剂3份。
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍12h以上,后于35-45℃下超声15-25min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物于55-58℃下搅拌2-4h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于50-55℃下离心3~5min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置10h以上得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射30-40min得催化剂成品。
优选的,步骤(1)中所述超声的超声波频率为25000-35000赫兹。
优选的,步骤(2)的搅拌速度为80-100转/min。
优选的,步骤(3)中离心的转速为8000~10000rmp。
优选的,步骤(4)中所述球形催化剂的半径10-20mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压20-25kv,推进速度为 70-75mm/h,脉宽为4ms,频率为 85Hz。
优选的,交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、交联剂TS-TL中的一种或多种。
氟石的主要成分是氟化钙, 经过超声,使氟石内的部分金属键断裂,增加了氟石内游离阴离子和阳离子的数量,加入氯化镧和氯化镨发生置换反应,镧离子和镨离子将置换氟石内的钙离子,镧离子和镨离子的加入可使氟石呈双晶体,增加了氟石的稳定性;氯化十二烷基二甲基苄基铵的加入可使氟石内部空隙增大,增加了氟石内部的表面积,有利于氢氧化钠的负载;邻苯基苯酚中含有羟基,在水溶液下发生电离,可中和掉废水中的氢离子,邻苯基则可与废水中的重金属离子生产沉淀,由本申请制备的催化剂,可有效治理酯化废水使其达到排放标准。
具体实施方式
实施例1
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石200份,氢氧化钠50份,氯化十二烷基二甲基苄基铵10份,氯化镨30份,邻苯基苯酚5份,氯化镧15份,乙醇10份,交联剂1份;
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍12h,后于35℃下超声15min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物于55℃下搅拌2h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于50℃下离心3min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置10h得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射30min得催化剂成品;
步骤(1)中所述超声的超声波频率为25000赫兹;
步骤(2)的搅拌速度为80转/min;
步骤(3)中离心的转速为8000rmp;
步骤(4)中所述球形催化剂的半径10mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压20kv,推进速度为 70mm/h,脉宽为4ms,频率为 85Hz;
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯);
向反应釜中加入100L酯化废水并加入实施例1所得催化剂,酯化废水的CODcr为14852mg/L,pH值为1.9,催化剂的加入量为3g催化剂/L废水,在95-100℃下反应0.5h,搅拌速度为50转/分钟,反应后废水的CODcr为31mg/L,pH值为6.7。
实施例2
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石300份,氢氧化钠60份,氯化十二烷基二甲基苄基铵20份,氯化镨35份,邻苯基苯酚15份,氯化镧20份,乙醇15份,交联剂5份;
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍20h,后于45℃下超声25min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物于58℃下搅拌4h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于55℃下离心5min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置19h得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射40min得催化剂成品;
步骤(1)中所述超声的超声波频率为35000赫兹;
步骤(2)的搅拌速度为100转/min;
步骤(3)中离心的转速为10000rmp;
步骤(4)中所述球形催化剂的半径20mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压25kv,推进速度为75mm/h,脉宽为4ms,频率为 85Hz;
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、交联剂TS-TL中的混合物,且三者的质量比为1.1:1.9:3.1;
向反应釜中加入100L酯化废水并加入实施例2所得催化剂,酯化废水的CODcr为1400209mg/L,pH值为1.1,催化剂的加入量为3g催化剂/L废水,在95-100℃下反应0.5h,搅拌速度为50转/分钟,反应后废水的CODcr为19mg/L,pH值为7.0。
实施例3
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石250份,氢氧化钠55份,氯化十二烷基二甲基苄基铵15份,氯化镨33份,邻苯基苯酚10份,氯化镧18份,乙醇12份,交联剂3份;
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍15h,后于40℃下超声20min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物57℃下搅拌2-4h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于52℃下离心4min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置15h得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射35min得催化剂成品;
步骤(1)中所述超声的超声波频率为30000赫兹;
步骤(2)的搅拌速度为90转/min;
步骤(3)中离心的转速为9000rmp;
步骤(4)中所述球形催化剂的半径15mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压23kv,推进速度为 72mm/h,脉宽为4ms,频率为 85Hz;
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯);
向反应釜中加入100L酯化废水并加入实施例3所得催化剂,酯化废水的CODcr为15419mg/L,pH值为0.7,催化剂的加入量为3g催化剂/L废水,在95-100℃下反应0.5h,搅拌速度为50转/分钟,反应后废水的CODcr为17mg/L,pH值为7.0。
实施例4
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石180份,氢氧化钠39份,氯化十二烷基二甲基苄基铵27份,氯化镨41份,邻苯基苯酚19份,氯化镧11份,乙醇2份,交联剂9份;
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍15h,后于40℃下超声20min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物57℃下搅拌2-4h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于52℃下离心4min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置15h得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射35min得催化剂成品;
步骤(1)中所述超声的超声波频率为30000赫兹;
步骤(2)的搅拌速度为90转/min;
步骤(3)中离心的转速为9000rmp;
步骤(4)中所述球形催化剂的半径15mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压23kv,推进速度为 72mm/h,脉宽为4ms,频率为 85Hz;
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯);
向反应釜中加入100L酯化废水并加入实施例4所得催化剂,酯化废水的CODcr为15008mg/L,pH值为1.8,催化剂的加入量为3g催化剂/L废水,在95-100℃下反应0.5h,搅拌速度为50转/分钟,反应后废水的CODcr为8012mg/L,pH值为3.1。
实施例5
一种处理酯化反应废水的催化剂,包括下述重量份数的原料,氟石250份,氢氧化钠55份,氯化十二烷基二甲基苄基铵15份,氯化镨33份,邻苯基苯酚10份,氯化镧18份,乙醇12份,交联剂3份;
一种处理酯化反应废水的催化剂的制备方法,(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍10h,后于33℃下超声15-25min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物于47℃下搅拌9h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于47℃下离心9min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置9h得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射25min得催化剂成品;
步骤(1)中所述超声的超声波频率为15000赫兹;
步骤(2)的搅拌速度为150转/min;
步骤(3)中离心的转速为11000rmp;
步骤(4)中所述球形催化剂的半径40mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压12kv,推进速度为9mm/h,脉宽为9ms,频率为 67Hz;
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯);
向反应釜中加入100L酯化废水并加入实施例5所得催化剂,酯化废水的CODcr为9567mg/L,pH值为2.0,催化剂的加入量为3g催化剂/L废水,在95-100℃下反应0.5h,搅拌速度为50转/分钟,反应后废水的CODcr为7891mg/L,pH值为3.1。
由上述实施例可以看出,以本申请所述方法制备的催化剂催化效果最好,以本申请组分但不以本申请所述方法和以本申请所述方法但不宜本申请所述组分制备的催化剂均不能达到理想的效果。
Claims (7)
1.一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,包括下述重量份数的原料,氟石200-300份,氢氧化钠50-60份,氯化十二烷基二甲基苄基铵10-20份,氯化镨30-35份,邻苯基苯酚5-15份,氯化镧15-20份,乙醇10-15份,交联剂1-5份;其制备方法为:(1)将氢氧化钠溶解于水中,向氢氧化钠溶液中加入氟石并于室温下浸渍12h以上,后于35-45℃下超声15-25min,得A;(2)将氯化十二烷基二甲基苄基铵加入A中并充分混合,混合物于55-58℃下搅拌2-4h得B,(3)将乙醇、氯化镧、邻苯基苯酚、氯化镨和水混合均匀,混合物于50-55℃下离心3~5min,得C;(4)将B和C混合均匀得催化剂坯,向催化剂坯中加入交联剂并混合均匀,室温下静置10h以上得预催化剂,预催化剂由催化剂成型机挤出球形的催化剂预成品,催化剂预成品于紫外光下照射30-40min得催化剂成品。
2.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,包括下述重量份数的原料,氟石250份,氢氧化钠55份,氯化十二烷基二甲基苄基铵15份,氯化镨33份,邻苯基苯酚10份,氯化镧18份,乙醇12份,交联剂3份。
3.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,步骤(1)中所述超声的超声波频率为25000-35000赫兹。
4.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,步骤(2)的搅拌速度为80-100转/min。
5.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,所述步骤(3)中离心的转速为8000~10000rpm。
6.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,步骤(4)中所述球形的催化剂预成品的半径10-20mm,所述催化剂成型机的参数设定为:电压20-25kV,推进速度为70-75mm/h,脉宽为4ms,频率为85Hz。
7.如权利要求1所述的一种处理酯化反应废水的催化剂,其特征在于,所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、交联剂TS-TL中的一种或多种。
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