CN110511337A - 一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法 - Google Patents

一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于工业废水处理及再利用领域，具体涉及一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，步骤包括：1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水静置，取上层废水；2）将上层废水中加入苯酚，加入催化剂；3）二次缩合：步骤2）完成后加入甲醛进行第一次缩合反应，加入尿素进行第二次缩合反应，得到水溶性酚醛树脂。充分利用了废水中的游离酚和游离醛，将废水综合利用，提高了经济效益。

Description

一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法
技术领域
本发明属于工业废水处理及再利用领域，具体涉及一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法。
背景技术
酚醛树脂以期独特的耐高温性能以及良好的电绝缘性能广泛用于耐火材料及电工材料的生产制造。酚醛树脂生产过程中产生大量的高浓度的含有苯酚废水。苯酚是一种高毒、强腐蚀性的化学物质，它对绝大多数生物均有极强的毒性，能引起蛋白质变性、凝固，最终导致生物体组织衰竭，直至死亡。此外，酚醛树脂废水除含有高浓度的苯酚外，还含有大量小分子酚醛树脂及甲醛、甲醇等其他物质，因此酚醛树脂废水的处理是一项及其复杂的工艺，如果处理不好排放会对环境造成很大的危害。
工业含酚废水是我国水污染控制中重点治理的有害废水之一，其中酚醛树脂生产废水含有高浓度的酚、醛和树脂等有机物，具有高有机物浓度、高毒性、低pH等特点。处理含酚废水的工艺方法较多，广泛使用的有生化法、化学氧化法、萃取法、吸附法和气提法等，近年来出现较多的新方法，如催化氧化法、液膜分离法、协同络合萃取法、磁化絮凝氧化法等。
水溶性酚醛树脂近几年取得了巨大的发展，水溶性酚醛树脂对水有很好的相容性，是低酚低醛的环境友好型树脂，可应用于岩棉树脂行业和汽车用滤纸行业。并且随着外墙保温行业和汽车行业的蓬勃发展，水溶性树脂的用量将越来越大，采用本专利涉及的方法处理酚醛树脂废水的能力也越来越大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，充分利用了废水中的游离酚和游离醛，将废水综合利用，提高了经济效益，符合国家节能减排、清洁生产和发展循环经济的要求，本发明没有废水排放，有利于环保。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水静置，取上层废水；
2）将上层废水中加入苯酚，加入催化剂；
3）二次缩合：步骤2）完成后加入甲醛进行第一次缩合反应，加入尿素进行第二次缩合反应，得到水溶性酚醛树脂。
优选的，所述的上层废水中游离酚重量占比为2—8wt%，游离醛重量占比为<0.5wt%。
优选的，苯酚用量与上层废水用量的重量比为：苯酚：上层废水=100:（20—40）。
优选的，甲醛用量与苯酚用量的摩尔比为：甲醛：苯酚=（2—3.5）:1。
优选的，步骤3）中甲醛为分批加入，加入温度为70℃，第一次缩合反应的反应温度为80℃。
优选的，第二次缩合反应的温度为55—60℃。
优选的，催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或三乙胺，催化剂加入量为苯酚重量的5-12%。
优选的，尿素的加入量为苯酚重量的10—100%。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：充分利用了废水中的游离酚和游离醛，将废水综合利用，提高了经济效益，符合国家节能减排、清洁生产和发展循环经济的要求，本发明没有废水排放，有利于环保。
具体实施方式：
实施例1：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚8wt%，游离醛：0.4wt%；
2）将20份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入5份氢氧化钠；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入173份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入10份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例2：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚7%，游离醛：0.4%；
2）将20份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入7份氢氧化钠；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入200份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入20份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例3：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚6%，游离醛：0.3%；
2）将30份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入7份氢氧化钠；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入220份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入30份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例4：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚5%，游离醛：0.3%；
2）将40份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入12份氢氧化钠；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入235份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入40份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例5：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚5%，游离醛：0.2%；
2）将28份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入7份氢氧化钾；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入253份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入50份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例6：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚2%，游离醛：0.3%；
2）将40份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入7份氢氧化钠；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入268份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入60份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例7：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚4%，游离醛：0.1%；
2）将30份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入8份氢氧化钾；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入280份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入70份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例8：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚3%，游离醛：0.3%；
2）将25份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入9份三乙胺；
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入285份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入80份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例9：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚8%，游离醛：0.4%。
2）将30份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入10份三乙胺。
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入290份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入90份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
实施例10：
该一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于：步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水提前准备好，废水罐中静止后取上层废水，本发明涉及的废水游离酚2%，游离醛：0.4%。
2）将40份生产酚醛树脂的上层废水与100份苯酚进行混合，加入12份三乙胺。
3）二次缩合：步骤2）完成后，升温至70℃，2小时分批加入301份37%甲醛，升温至80℃，反应至终点，完成第一次缩合；降温至55-60℃加入100份尿素，完成第二次缩合，进而制备水溶性酚醛树脂。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，步骤包括：
1）分离上层废水：将生产酚醛树脂的废水静置，取上层废水；
2）将上层废水中加入苯酚，加入催化剂；
3）二次缩合：步骤2）完成后加入甲醛进行第一次缩合反应，加入尿素进行第二次缩合反应，得到水溶性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，所述的上层废水中游离酚重量占比为2—8wt%，游离醛重量占比为<0.5wt%。
3.根据权利要求2所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，苯酚用量与上层废水用量的重量比为：苯酚：上层废水=100:（20—40）。
4.根据权利要求2所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，甲醛用量与苯酚用量的摩尔比为：甲醛：苯酚=（2—3.5）:1。
5.根据权利要求1所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，步骤3）中甲醛为分批加入，加入温度为70℃，第一次缩合反应的反应温度为80℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，第二次缩合反应的温度为55—60℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或三乙胺,催化剂加入量为苯酚重量的5—12%。
8.根据权利要求1所述的一种利用生产酚醛树脂的废水制备水溶性酚醛树脂的方法，其特征在于，尿素的加入量为苯酚重量的10—100%。
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