CN113512304A - 一种环保碱性品绿染料的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保碱性品绿染料的制备工艺，属于碱性染料技术领域。本发明中的一种环保碱性品绿染料的制备工艺，包括以下步骤：(1)以二甲基苯胺和苯甲醛作为反应原料，加入15‑20％质量浓度的盐酸作为催化剂，并加入乙酸钠作为缚酸剂，在搅拌下，升温回流反应3‑4h降温得反应产物；(2)将步骤(1)中的反应产物的pH调至4.5‑5.5，采用高锰酸钾溶液在0‑10℃下氧化0.5‑1h；然后调节pH 6.0‑7.0，加入双氧水在温度为10‑30℃下继续氧化4‑5h；经后处理纯化制备得到产品，该方法在氧化工序不涉及使用氧化铅的使用，能够解决传统工艺中碱性品绿染料在生产过程中含铅废水的技术问题。

Description

一种环保碱性品绿染料的制备工艺
技术领域
本发明属于碱性染料技术领域，具体涉及一种环保碱性品绿染料的制备工艺。
背景技术
碱性品绿传统工艺为氧化铅作为氧化剂的工艺，随着环保要求的提高，含铅废水、废渣处理成本进一步提高，传统工艺已经不具备经济效益。需要改进氧化工艺重新选择氧化剂，不涉及重金属铅，废水和废渣易于处理，降低环境风险和降低成本。
发明内容
基于此，针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种环保碱性品绿染料的制备工艺，该工艺依次使用高锰酸钾和双氧水在弱酸性条件下进行氧化，该方法在氧化工序不涉及使用氧化铅的使用，能够解决传统工艺中碱性品绿染料在生产过程中含铅废水的技术问题。
为了解决本发明中提出的技术问题，本发明一方面提供一种环保碱性品绿染料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)以二甲基苯胺和苯甲醛作为反应原料，加入15-20％质量浓度的盐酸作为催化剂，并加入乙酸钠作为缚酸剂，在搅拌下，升温回流反应3-4h降温得反应产物；
(2)将步骤(1)中的反应产物的pH调至4.5-5.5，采用高锰酸钾溶液在0-10℃下氧化0.5-1h；然后调节pH 6.0-7.0，加入双氧水在温度为10-30℃下继续氧化4-5h；
(3)将步骤(2)中的氧化产物调节pH为9-10，进行静置沉降，沉降后过滤，得到滤饼；
(4)滤饼用水稀释后，调节pH为4-6，升温至50-60℃，保温搅拌2-4h，过滤，滤液采用氯化钠进行盐析，过滤干燥得到环保碱性品绿染料。
进一步地，步骤(1)中，所述二甲基苯胺、所述苯甲醛、所述盐酸和所述缚酸剂的摩尔之比为1：(0.52-0.55)：(1.5-2)：(0.1-0.15)；
进一步地，步骤(2)中，所述高锰酸钾溶液质量浓度为5-8％。
进一步地，步骤(2)中，所述高锰酸钾溶液中高锰酸钾与二甲基苯胺的摩尔比为0.1-0.2:1。
进一步地，步骤(2)中，所述双氧水的质量浓度为20-25％。
进一步地，步骤(2)中，双氧水与二甲基苯胺的摩尔之比为2.5-3:1。
进一步地，步骤(3)中，所述静置沉降的温度为0-15℃，静置沉降的时间为6-16h。
进一步地，步骤(4)中，滤饼和水的质量之比为1:8-10。
进一步地，所述步骤(4)中，氯化钠与滤液按照质量与体积比为(0.06-0.08):1。
进一步地，所述步骤(4)中，盐析温度为5-10℃，盐析的静置时间为10-16小时。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有的优点是：采用少量高锰酸钾配合双氧水氧化法替代传统的氧化铅氧化法所得碱性品绿产品质量测试合格，氧化后废水仅含少量锰不含铅，大大减少了废水和废渣的处理成本。此外，改进了纯化工艺，该纯化工艺依次采用碱法-酸法和盐析，能够很好的除去其中的锰以及其他杂质，所得产品中不溶性杂质低，纯度高于95％。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，本发明中涉及的浓度未注明条条件时，均为质量浓度。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
反应釜中加入二甲基苯胺、苯甲醛、15％的盐酸和乙酸钠，控制二甲基苯胺、苯甲醛、盐酸和乙酸钠的摩尔之比为1：0.55：1.8：0.12，加料完毕开启搅拌，升温回流反应3-4h，TLC检测二甲基苯胺消耗完毕后将料液先降至室温，继续降温至5℃后，调节pH 5.0向反应釜中加入质量浓度为5％的高锰酸钾溶液(其中的高锰酸钾和二甲基苯胺的摩尔比按照0.2:1)氧化1h得第一步氧化产物，调节pH为6.5，升温至20℃，加入质量浓度为25％的双氧水(双氧水与二甲基苯胺的摩尔之比为2.5:1)氧化4h得到第二步氧化产物。将第二步氧化产物的pH调至10后，在10℃下静置沉降10h后过滤，滤饼采用冰水洗涤后，滤饼采用8倍的水稀释，加入酸调节pH为5.0，升温至55℃，保温搅拌3h，滤液中按照氯化钠和滤液的质量体积之比为0.07:1加入氯化钠，搅拌均匀后，在温度为5℃下静置10h，过滤，滤饼采用冰盐水洗涤，干燥即得碱性品绿。
表1碱性品绿产品质量测试数据
Figure BDA0003117243830000031
Figure BDA0003117243830000041
实施例2
反应釜中加入二甲基苯胺、苯甲醛、15％的盐酸和乙酸钠，控制二甲基苯胺、苯甲醛、盐酸和乙酸钠的摩尔之比为1：0.52：1.5：0.12，加料完毕后开启搅拌，升温回流反应3-4h，TLC检测二甲基苯胺消耗完毕后将料液先降至室温。在降温至5℃后，调节pH 5.0向反应釜中加入质量浓度为5％的高锰酸钾溶液(其中的高锰酸钾和二甲基苯胺的摩尔比按照0.2:1)氧化1h得第一步氧化产物，调节pH为6.5，升温至20℃，加入质量浓度为20％的双氧水(双氧水与二甲基苯胺的摩尔之比为3:1)氧化4h得到第二步氧化产物。将第二步氧化产物的pH调至9.5后，在10℃下静置沉降10h后过滤，滤饼采用冰水洗涤后，滤饼采用10倍的水稀释，加入酸调节pH为5.0，升温至55℃，保温搅拌3h，滤液中按照氯化钠和滤液的质量体积之比为0.07:1加入氯化钠，搅拌均匀后，在温度为8℃下静置12h，过滤，滤饼采用冰盐水洗涤，干燥即得碱性品绿。
表2碱性品绿产品质量测试数据
Figure BDA0003117243830000042
对比例
反应釜中加入二甲基苯胺、苯甲醛、15％的盐酸和乙酸钠，控制二甲基苯胺、苯甲醛、盐酸和乙酸钠的摩尔之比为1：0.52：1.5：0.12，加料完毕后开启搅拌，升温回流反应3-4h，TLC检测二甲基苯胺消耗完毕后将料液先降至室温。调节pH为6.5，加入质量浓度为20％的双氧水(双氧水与二甲基苯胺的摩尔之比为3:1)氧化4h得到第二步氧化产物。将第二步氧化产物的pH调至9.5后，在10℃下静置沉降10h后过滤，滤饼采用冰水洗涤后，滤饼采用10倍的水稀释，加入酸调节pH为5.0，升温至55℃，保温搅拌3h，滤液中按照氯化钠和滤液的质量体积之比为0.07:1加入氯化钠，搅拌均匀后，在温度为8℃下静置12h，过滤，滤饼采用冰盐水洗涤，干燥即得碱性品绿。
表3碱性品绿产品质量测试数据
Figure BDA0003117243830000051
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以二甲基苯胺和苯甲醛作为反应原料，加入15-20％质量浓度的盐酸作为催化剂，并加入乙酸钠作为缚酸剂，在搅拌下，升温回流反应3-4h降温得反应产物；
(2)将步骤(1)中的反应产物的pH调至4.5-5.5，采用高锰酸钾溶液在0-10℃下氧化0.5-1h；然后调节pH 6.0-7.0，加入双氧水在温度为10-30℃下继续氧化4-5h；
(3)将步骤(2)中的氧化产物调节pH为9-10，进行静置沉降，沉降后过滤，得到滤饼；
(4)滤饼用水稀释后，调节pH为4-6，升温至50-60℃，保温搅拌2-4h，过滤，滤液采用氯化钠进行盐析，过滤干燥得到环保碱性品绿染料。
2.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述二甲基苯胺、所述苯甲醛、所述盐酸和所述缚酸剂的摩尔之比为1：(0.52-0.55)：(1.5-2)：(0.1-0.15)。
3.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述高锰酸钾溶液质量浓度为5-8％。
4.根据权利要求1或3所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述高锰酸钾溶液中高锰酸钾与二甲基苯胺的摩尔比为0.1-0.2:1。
5.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述双氧水的质量浓度为20-25％。
6.根据权利要求1-5任一项所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，双氧水与二甲基苯胺的摩尔之比为2.5-3:1。
7.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述静置沉降的温度为0-15℃，静置沉降的时间为6-16h。
8.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，步骤(4)中，滤饼和水的质量之比为1:8-10。
9.根据权利要求1所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，氯化钠与滤液按照质量与体积比为(0.06-0.08):1。
10.根据权利要求1或9所述一种环保碱性品绿染料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，盐析温度为5-10℃，盐析的静置时间为10-16小时。
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