CN108499525A - 一种纯化过氧化氢溶液的吸附剂的制备方法及过氧化氢的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯化过氧化氢溶液的吸附剂的制备方法及过氧化氢的提纯方法,将硅介孔分子筛分散到乙醇中超声分散形成悬浮液,在氮气气氛下硅介孔分子筛与带苯基的有机硅烷偶联剂搅拌混合反应,溶剂冷凝回流,反应完成后经过滤、洗涤、50~90℃真空干燥,得到嫁接苯基团表面疏水性的硅介孔分子筛;所述硅介孔分子筛:有机硅烷偶联剂质量比为1:(0.4~2.4)。本发明应用于蒽醌加氢制备过氧化氢工艺中产品精制步骤,将有机杂质有效除去,使得过氧化氢纯度满足各个级别的需求,具有极好的市场应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及到一种纯化过氧化氢溶液的吸附剂的制备方法及过氧化氢的提纯方法,具体是涉及到有机硅烷改性硅介孔分子筛表面疏水性,属于无机材料合成领域。
背景技术
过氧化氢(H2O2)是一种重要的无机化工产品,可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂等。目前国内外过氧化氢的生产几乎全部采用蒽醌法,其主要反应原理是:采用烷基蒽醌(RAQ)氢化,产生的烷基氢蒽醌(HRAQ)再氧化,产生烷基蒽醌及H2O2,随后H2O进行萃取分离,得到工业级过氧化氢溶液。这种溶液中除了含有10g无机物杂质和机械杂质之外,还含有重芳烃、磷酸三辛酯和蒽醌及其衍生物等有机物杂质,以总有机碳(TOC)计,通常含量在100ppm以上,常使其外观呈浅黄色并带有特殊气味,导致产品应用受到明显限制。随着高纯过氧化氢需求量的快速增长,对于过氧化氢中杂质含量指标的要求也越来越高,需要使有机碳化物质量浓度从几百ppm降低到100ppm,甚至降低到5ppm以下。
从发展趋势来看,液-液萃取、精馏技术、膜分离技术和吸附技术正在成为研究的热点,这得益于液-液萃取、精馏技术的成熟性和可工业放大性,膜技术的安全性以及树脂吸附可获得高的纯度等特点。但这些净化技术还存在着许多不足之处,亟需解决。液-液萃取、精馏技术、离子交换树脂技术及膜分离技术在净化过氧化氢的过程中都存在一定问题:利用传统的芳烃类溶剂进行液-液萃取净化的方法虽然有效,但欲将TOC含量降至低于100ppm(食品级50%过氧化氢溶液TOC指标)则有很大难度;精馏技术很难去除易挥发性有机碳,离子交换树脂净化则存在树脂被过氧化氢氧化可能发生爆炸的隐患,而膜分离技术中膜的寿命短、净化产品纯度不符合当今纯度要求等问题。
吸附技术的作用效果主要是通过吸附剂本身的筛分与吸附的特点,在吸附剂吸附的过程中溶质会向固体吸附剂的表面发生能量传递,其主要的动力是溶质的疏水特性加之固体表面对溶质具有亲和力从而实现对有机杂质的吸附,比较常用的吸附剂有吸附树脂、活性炭和沸石等。
当工业过氧化氢溶液连续通过大孔吸附树脂吸附床进行吸附处理后,气味消失,得到无色透明液体,吸附床底部流出液TOC可降至低于100ppm,甚至降至20ppm,其净化率已达80%以上。日本三菱瓦斯化学公司,用含有卤素的大孔树脂对质量分数在10wt%~70wt%之间、有机碳浓度在500ppm的过氧化氢溶液进行纯化处理,可以将有机碳的质量浓度降低到5ppm左右。经吸附处理后的过氧化氢产品的综合质量数据表明,用大孔吸附树脂处理尚能不同程度地改善产品的稳定度和不挥发物指标,而对其酸度的影响不明显。用大孔吸附树脂处理产生的有机过氧化物或环氧化物和与过氧化氢接触有发生分解的危险。
许多研究表明活性炭具有很大的表面积且孔容比较发达,并具有良好的孔隙结构,因此可以有效的吸附水中的低浓度污染物并且可以发挥出其自身独特的优势。比利时索尔维(Solvay)公司已经在上个世纪六十年代就利用活性炭来净化过氧化氢中的有机碳化物。利用这种技术其主要原理是通过使用四氯化碳、过氧化氢溶液作为溶剂,对活性炭浸洗从而降低其活性。尽管利用这种技术可以在降低过氧化氢分解的方面发挥优势,但是因为加入了四氯化碳净化难度也随之增加。
德固赛公司使用了高硅H-型或H型沸石在10℃~30℃的条件下,使得等待净化的过氧化氢溶液利用间歇式或连续式的方式经过环流反应器,通过与已经处理成柱状或者粉末状的沸石混合再经过一定时间的循环处理就可以将其中的有机碳质量分数大幅度降低一般可以达到原来的百分之二十左右,同时利用这种技术不会分解过氧化氢而且可以将沸石回收再生,过程也相对较为方便。
以上所述过氧化氢溶液纯化方法尚且不完善,难以大流速有效处理过氧化氢溶液中的有机杂质,因此需要快速高效、低成本和安全的纯化工艺方法。因硅基介孔材料表面存在大量硅羟基,具有亲水性,本发明利用有机硅烷偶联剂嫁接方式,实现对硅基介孔材料表面功能化及疏水改性,来提高材料对过氧化氢溶液中杂质的吸附能力,将有效解决过氧化氢溶液纯化的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于纯化过氧化氢的吸附剂制备方法,应用该方法制备的吸附剂用于脱除有机溶剂的工艺条件温和,易于实施且处理量大,不使用大孔吸附树脂,消除其产生有机过氧化物或环氧化物和与过氧化氢接触发生分解的危险,而采用高硅疏水性介孔分子筛作为吸附剂,可实现连续化、安全地大规模生产高纯过氧化氢溶液。
本发明提供一种纯化过氧化氢溶液的吸附剂制备方法,其特点在于将硅介孔分子筛分散到乙醇中超声分散形成悬浮液,在氮气气氛下硅介孔分子筛与带苯基的有机硅烷偶联剂搅拌混合反应,溶剂冷凝回流,反应完成后经过滤、洗涤、50~90℃真空干燥,得到嫁接苯基团表面疏水性的硅介孔分子筛;所述硅介孔分子筛与乙醇固液质量比为1:(15~40),所述硅介孔分子筛:有机硅烷偶联剂质量比为1:(0.4~2.4)。
进一步地,在上述技术方案中,所述硅基介孔分子筛包括MCM-41、SBA-15、SBA-16、FDU-1、FDU-2、FDU-11、MSU-1、MCM-48、KIT-6中任意一种。
进一步地,在上述技术方案中,所述带苯基的有机硅烷偶联剂包括:苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酸氧化硅烷、苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、苯基三乙酸氧化硅烷、三(异丙烯氧)基苯基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、乙氧基三苯基硅烷中的至少一种。
本发明提供上述制备方法得到的吸附剂用于过氧化氢溶液提纯的方法,其特征在于:将待提纯的过氧化氢溶液5~15h-1的空塔速率,5~40℃下连续通过吸附剂,完成后采用在N2气流下升温到80~200℃脱附有机杂质,得到高纯的过氧化氢溶液。
进一步地,在上述技术方案中,所述要脱除的有机杂质包括蒽醌化合物、重芳烃、酯、醇、酚、酮类化合物。
进一步地,在上述技术方案中,所述纯化后的过氧化氢水溶液中有机杂质含量低于100ppm。
本发明提供的分子筛由于其孔道结构发达、比表面积大、表面化学性质可调可控而成为了性能优良的选择性吸附剂,且容易制备,价格低廉,水热稳定性和化学稳定性良好,失活后也便于再生利用。
本发明采用疏水性的硅基介孔分子筛吸附剂,通过该处理过程可以大量去除过氧化氢水溶液中的有机物杂质,从而降低过氧化氢水溶液中的总有机碳含量(TOC)。
本发明和现有技术相比,具有如下优点:解决了过氧化氢与阴离子交换树脂接触易分解、操作条件苛刻和工艺安全性差等技术难题。同时有效去除过氧化氢溶液中有机物杂质,该方法设备简单、工艺条件温和、安全性高、产品稳定度好、可实现连续化大规模生产。所制得精制过氧化氢溶液为无色透明液体、产品稳定性好,产品质量符合食品、有机合成等领域的质量要求。
具体实施方式
通过实施例和对比例进一步说明本发明实施方式和所产生的效果,但本发明的保护范围并不限于实施例所列的内容。
对比例1
称取6g模板剂十六烷基三甲基溴化铵(C16-CTAB)溶于780mL去离子水中,加入270mL无水乙醇,混合均匀后加入80mL氨水,充分搅拌20min,以形成稳定的模板液晶相;继而迅速加入20mL的正硅酸乙酯,搅拌30min以实现充分混合,保持体系温度为25℃静止陈化24h;抽滤分离沉淀物,并用去离子水洗涤至中性以去除游离的模板剂和氨,所得沉淀物在75℃下烘干;将含模板剂的硅基介孔材料MCM-41与540℃下焙烧5h,即得到纯MCM-41,产品记为VS-1。
对比例2
将8g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂EO20PO70EO20(P123)室温溶解于240g水溶液中,再加入59.2g 37%的浓HCl溶液,调节H+浓度为2.0mol/L,待完全溶解后,溶液加热到40℃,再逐滴加入14.5g正硅酸四乙酯(TEOS),得到的混合物继续搅拌24h,并在100℃下晶化48h。将晶化后的固液混合物进行过滤或离心除去液体,然后滤饼采用去离子水洗涤至中性后,在120℃下烘干,最后在550℃下焙烧4h得到硅介孔分子筛SBA-15,产品记为VS-2。
实施例1
按照对比例2中的方法合成硅介孔分子筛SBA-15,然后称取10g SBA-15平铺于瓷舟中,将其置于马弗炉中,程序升温2h至400℃,保温1h后冷却,去除分子筛中的水分。称取4.0g脱水介孔分子筛SBA-15,分散于100ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.46g苯基三乙氧基硅烷,反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基三乙氧基硅烷偶联剂除去。置于60℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔SBA-15分子筛吸附剂,记为A。
实施例2
按照对比例1中的方法制备MCM-41硅介孔分子筛。然后称取10g MCM-41平铺于瓷舟中,将其置于马弗炉中,程序升温2h至400℃,保温1h后冷却,去除分子筛中的水分。称取4.0g脱水硅介孔分子筛MCM-41,分散于100ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.89g苯基三乙酸氧化硅烷,反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基三乙酸氧化硅烷偶联剂除去。置于50℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔MCM-41分子筛吸附剂,记为B。
实施例3
将8g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂EO106PO70EO106(F127)室温溶解于330g水溶液中,再加入62.6g 37%的浓HCl溶液,调节H+浓度为2mol/L,将溶液加热到40℃后搅拌溶解,再逐滴加入34.5g正硅酸四乙酯(TEOS),得到的混合物在40℃下继续搅拌24h,并在120℃下晶化48h。将晶化后的固液混合物进行过滤或离心除去液体,然后滤饼用去离子水洗涤至中性后,在120℃下烘干,最后在550℃下焙烧得到分子筛SBA-16。
称取4.0g脱水SBA-16硅介孔分子筛,分散于100ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入3.82g苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷,反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷偶联剂除去。置于50℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔SBA-16分子筛吸附剂,记为C。
实施例4
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、月桂醇聚氧乙烯醚(Brij-35)为模板剂、无水乙醇(EtOH)和去离子水为原料,按照Brij-35∶SiO2∶EtOH∶H2O=0.41:1.0:5.45:20.91的摩尔比配制膜合成前驱液,充分混合后室温搅拌24小时,注入含有聚四氟内衬的不锈钢晶化釜内,密封后置于80℃的烘箱内,以转速为40rpm,24小时后取出;将晶化后的产品取出,去离子水反复冲洗,在80℃烘干后于550℃灼烧6h,得到硅介孔MSU-1分子筛。
称取4.0g脱水MSU-1硅介孔分子筛,分散于80ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入4.18g二苯基二乙氧基硅烷反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的二苯基二乙氧基硅烷偶联剂除去。置于70℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔MSU-1分子筛吸附剂,记为D。
实施例5
先将十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)加入水中,搅拌使其溶解,然后依次加入NaOH、氟硅酸钠(Na2SiF6)和正硅酸四乙酯(TEOS),其中各物质之间的摩尔比为:
CTMAB:TEOS:NaOH:Na2SiF6:H2O=0.25:1.0:0.60:0.03:80
将上述反应混合物加热到50℃搅拌反应2小时,然后用盐酸将混合液的PH值调节到11~12之间后转移到反应釜中,在110℃水热晶化16小时,结晶产物经分离、洗涤、105℃干燥12小时、550℃焙烧6小时,得高规整度有序纯硅MCM-48分子筛。
称取4.0g脱水MCM-48硅介孔分子筛,分散于150ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.03g苯基三甲氧基硅烷反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基三甲氧基硅烷偶联剂除去。置于80℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔MCM-48分子筛吸附剂,记为E。
实施例6
向2.0g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂EO20PO70EO20(P123)中加入19g浓度为2.0mol/L的盐酸和57g去离子水,置于35℃恒温水浴中进行加热,同时密封并进行4h的磁力搅拌使模板剂溶解,呈透明状;然后缓慢滴入2.52g正丁醇,继续搅拌1h后,然后缓慢滴入6.42g硅酸乙酯(TEOS),继续搅拌24h,取出倒入高压晶化釜中,升温至100℃晶化24h,冷却、抽滤,用去离子水洗涤,在100℃干燥12h后升温速率为2℃/min到550℃焙烧6h,得到KIT-6硅介孔分子筛。
称取4.0g脱水KIT-6硅介孔分子筛,分散于100ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.80g甲基苯基二甲氧基硅烷,反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的甲基苯基二甲氧基硅烷偶联剂除去。置于60℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔KIT-6分子筛吸附剂,记为F。
实施例7
在室温下将0.40g聚环氧乙烷-聚环氧丁烷-聚环氧乙烷(PEO-PBO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂EO39BO47EO39溶解于30g浓度为0.5mol/L的HCl溶液中,将2.08g硅酸乙酯(TEOS)加入所得澄清溶液中,各反应物的摩尔比为:
EO39BO47EO39:TEOS:HCl:H2O=0.0074:1.0:6.0:166
反应物室温搅拌24h后,在100℃条件下水热24h。所得白色沉淀物经过滤,去离子水洗三次后,室温干燥。在550℃焙烧6小时除去模板剂,升温速率控制在2℃/min。以三嵌段高分子EO39BO47EO39为模板剂导向合成介孔分子筛FDU-1
称取4.0g脱水FDU-1硅介孔分子筛,分散于200ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入3.75g苯基二甲氧基硅烷,反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基二甲氧基硅烷偶联剂除去。置于50℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔FDU-1分子筛吸附剂,记为G。
实施例8
将1.0g三嵌段聚合物表面活性剂聚氧乙烯醚-聚氧丙烯醚-聚氧乙烯醚(EO106PO70EO106,平均分子量12700)和2.62g K2SO4溶解于30g 0.5mol/L的HCl溶液中,体系温度控制在38℃。将4.2g正硅酸乙酯(TEOS)加入所得澄清溶液中,各反应物的摩尔比为:
EO106PO70EO106:TEOS:K2SO4:HCl:H2O=0.004:1.0:0.75:0.75:83.0
保持反应物在38℃温度下搅拌24h后,在100℃条件下水热晶化24h。所得白色球状物经过滤,去离子水洗三次后,室温干燥。在550℃空气气氛下焙烧6小时除去模板剂。得到硅介孔分子筛SBA-16。
称取4.0g脱水SBA-16硅介孔分子筛,分散于150ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入3.39g苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷偶联剂除去。置于70℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔SBA-16分子筛吸附剂,记为H。
实施例9
将6.0g的三头季铵盐阳离子表面活性剂C18-2-3-1溶解在240g去离子水中,往此溶液中加入96g浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液控制溶液的温度为17℃搅拌30min后,在猛烈搅拌的情况下加入16.0g正硅酸乙酯(TEOS),各反应物的摩尔比为TEOS:C18-2-3-1:NaOH:H2O=1:0.148:0.021:236,30min后就产生白色沉淀,继续搅拌12h后过滤,所得产品用去离子水洗涤至中性,并在室温下干燥,样品在升温速率控制在2℃/min到500℃空气气氛中焙烧10小时以除去模板剂,得到FDU-2硅介孔分子筛。
称取上述4.0g脱水的FDU-2硅介孔分子筛,分散于150ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.15g甲基苯基二乙氧基硅烷反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的甲基苯基二乙氧基硅烷偶联剂除去。置于80℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔FDU-2分子筛吸附剂,记为I。
实施例10
将2.6g四头刚性bolaform型季铵盐阳离子表面活性剂C3-12-12-3(用Surf表示)加入到150g水中控制溶液的温度为17℃,往此溶液中加入60g浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌30min后加入10.4g硅酸乙酯TEOS不同反应物之间的摩尔比TEOS:Surf:NaOH:H2O=1:0.0627:0.227:817;继续搅拌12小时后取出、过滤、用去离子水洗涤至中性并在空气中干燥,样品在空气中500℃焙烧10h以脱除模板剂,得到FDU-11硅介孔分子筛。
称取4.0g脱水的FDU-11硅介孔分子筛,分散于80ml乙醇中,超声30min,使其充分分散形成悬浮液。将悬浮液倒入反应瓶中,通入氮气30min,排出烧瓶中的空气。搅拌并加热,升温至80℃,冷凝回流,稳定后,加入2.32g三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷反应8h。之后将悬浮液过滤,用乙醇反复清洗,将未反应的三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷偶联剂除去。置于90℃的真空烘箱中烘干,得到嫁接苯基团的硅介孔FDU-11分子筛吸附剂,记为J。
实施例1~10中得到吸附剂名、使用的硅介孔分子筛、有机硅烷偶联剂、硅介孔分子筛质量和有机硅烷质量如表1所示。
表1
实施例 | 吸附剂名 | 硅介孔分子筛 | 有机硅烷偶联剂 | 硅介孔分子筛质量/g | 有机硅烷质量/g |
实施例1 | A | SBA-15 | 苯基三乙氧基硅烷 | 4.0 | 2.46 |
实施例2 | B | MCM-41 | 苯基三乙酸氧化硅烷 | 4.0 | 2.89 |
实施例3 | C | SBA-16 | 苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷 | 4.0 | 3.82 |
实施例4 | D | MSU-1 | 二苯基二乙氧基硅烷 | 4.0 | 4.18 |
实施例5 | E | MCM-48 | 苯基三甲氧基硅烷 | 4.0 | 2.03 |
实施例6 | F | KIT-6 | 甲基苯基二甲氧基硅烷 | 4.0 | 2.80 |
实施例7 | G | FDU-1 | 二苯基二甲氧基硅烷 | 4.0 | 3.75 |
实施例8 | H | SBA-16 | 苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷 | 4.0 | 3.39 |
实施例9 | I | FDU-2 | 甲基苯基二乙氧基硅烷 | 4.0 | 2.15 |
实施例10 | J | FDU-11 | 三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷 | 4.0 | 2.32 |
实施例11~16
采用吸附法脱除过氧化氢溶液中有机化合物,总有机碳浓度以ρ(TOC)计。
取实施例1~10中制备的吸附剂样品(尺寸),以35%工业级过氧化氢溶液为原料,其中ρ(TOC)为383ppm,在0.1~0.5MPa、温度在5~30℃下以5~15h-1的空塔速率连续流过的吸附柱,当液体开始流出时,收集流出液,控制流出速度为10ml/分钟。收集完成后,再循环吸附一次,最终收集纯化液4900ml。分析纯化液中过氧化氢含量为34.85%,证明纯化过程基本没有分解。分析测试吸附分离后H2O2水溶液的ρ(TOC)值。使用后的吸附剂用N2气在80~200℃下吹扫干燥脱附有机物。如表2所示操作参数和纯化过氧化氢溶液中ρ(TOC)值。
表2
实施例 | 吸附剂名 | 吸附温度/℃ | 操作压力/Mpa | 空塔空速/h-1 | 脱附温度/℃ | 最后ρ(TOC)值/ppm |
实施例9 | A | 15 | 0.3 | 10.0 | 160 | 26.5 |
实施例10 | B | 30 | 0.3 | 12.0 | 90 | 26.9 |
实施例11 | C | 15 | 0.2 | 9.0 | 85 | 29.9 |
实施例12 | D | 40 | 0.3 | 8.0 | 100 | 38.1 |
实施例13 | E | 35 | 0.5 | 13.0 | 100 | 37.7 |
实施例14 | F | 5 | 0.2 | 12.0 | 150 | 25.8 |
实施例15 | G | 25 | 0.4 | 12.0 | 80 | 36.3 |
实施例16 | H | 15 | 0.4 | 11.0 | 90 | 39.1 |
实施例18 | VS-1 | 25 | 0.2 | 10.0 | 150 | 127.1 |
实施例19 | VS-2 | 15 | 0.3 | 12.0 | 180 | 125.6 |
如表2所示,采用实施例制备的吸附剂样品A~H与对比例制备的样品VS-1~VS-2进行吸附提纯过氧化氢溶液性能对比,试验结果表明在本发明实施例的吸附剂上,工业过氧化氢溶液中残留的有机物能够被极大去除,降低到50ppm以下,纯化过程中过氧化氢基本未分解。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点,并不能以此限制本发明的保护范围。在不背离本发明精神的前提下,凡根据本发明的实质所做的等效变换、改变或修饰,所附权利要求都应该涵盖在本发明精神的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种纯化过氧化氢溶液的吸附剂制备方法,其特征在于:将硅介孔分子筛分散到乙醇中超声分散形成悬浮液,在氮气气氛下硅介孔分子筛与带苯基的有机硅烷偶联剂搅拌混合反应,溶剂冷凝回流,反应完成后经过滤、洗涤、50~90℃真空干燥,得到嫁接苯基团表面疏水性的硅介孔分子筛;所述硅介孔分子筛:有机硅烷偶联剂质量比为1:(0.4~2.4)。
2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于:所述硅介孔分子筛包括MCM-41、SBA-15、SBA-16、FDU-1、FDU-2、FDU-11、MSU-1、MCM-48、KIT-6中任意一种。
3.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于:所述带苯基的有机硅烷偶联剂包括:苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酸氧化硅烷、苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、苯基三乙酸氧化硅烷、三(异丙烯氧)基苯基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、三甲氧基(2-苯基乙基)硅烷、乙氧基三苯基硅烷、1,4-双(三乙氧基甲硅烷基)苯中的至少一种。
4.一种按照权利要求1~3所述制备方法得到的吸附剂用于过氧化氢溶液提纯的方法,其特征在于:将待提纯的过氧化氢溶液5~15h-1的空塔速率,5~40℃下连续通过吸附剂,完成后采用在N2气流下升温到80~200℃脱附有机杂质,得到高纯的过氧化氢溶液。
5.根据权利要求4所述提纯的方法,其特征在于:有机杂质包括蒽醌化合物、重芳烃、酯、醇、酚、酮类化合物。
6.根据权利要求5所述提纯的方法,其特征在于:纯化后的过氧化氢水溶液中有机杂质含量低于100ppm。
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