CN115465963B - 橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述处理方法的步骤为：1)原料准备；2)原料除渣；3)活性炭预处理；4)活性炭吸附；5)升温溶解；6)水解反应。本发明对处理前后废油膏进行氢核磁检测，谱图显示处理后的成品油膏中水峰消失，烯烃峰数量较原废油膏中烯烃峰数量几乎一致，证明处理后废油膏不再含有水组分，双键含量损失率低，不影响油膏的回料添加使用，且能够降低20％的原料成本；本发明采用化学方法处理后，不产生其他杂质及有害物质，除去水分的同时保留了废油膏中对生产有益的组分，环境友好，没有二次污染且工艺路线简单，工艺参数易于控制，易于实现工业化大规模生产。

Description

橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法
技术领域
本发明属于废物再利用环保科技领域，涉及橡塑发泡材料的副产物处理，特别涉及一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法。
背景技术
目前，工业生产橡塑发泡材料时会产生一定量的废气、废水、常温下半固态的油状物质，我们将油状物质称为废油膏。废气与废水利用常规的处理方式可以达到国家对于安全与环保的要求，而对于废油膏的处理目前缺乏高效的处理方式。
最早期较为直接的处理方式是将其视为一种生产废料直接掩埋，因为其含有一定量的杂质，无法将其作为生产原料继续使用，环保处理上比较费时费力，效率不高。
废油膏的成分：尿素、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯(以下简称DOP)、液体石蜡、水和其他一些小分子物质。这些污染物如果进入水体会破坏水生植物的光合作用，打破水中微生物的动态平衡，给环境造成不利的影响。但它们本身成分复杂，粘度大，非均相，难定量，难以使用传统方法进行处理。
目前处理方法是加破乳剂进行物理蒸馏，该法中破乳剂需要根据废油膏的组分确定选用合适的破乳剂，其用量加入不至于影响废油膏的组成，同时后续物理蒸馏保证通过水的蒸发将破乳剂带出，需要对可能残留的破乳剂进行定量检测。该方法存在破乳剂不易寻找，且处理后的油膏中有破乳剂残留的问题，影响后续回料添加使用。
综上，由于废油膏的环境可降解性较低，直接排放处理污染环境，因此需要一种工业规模的安全处理方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，通过对废油膏的系列化学除水过程，使其能够返回至原料端循环使用，实现节能环保并降低原料消耗。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述处理方法的步骤为：
1)原料准备：取一定量的橡塑发泡材料副产物废油膏，备用；
2)原料除渣：将上述废油膏放入离心机中，在2000～2500r/min的转速下离心分离20～25min，并将底部残渣除去后备用；
3)活性炭预处理：取一定量的活性炭，用1mol/L的盐酸溶液浸泡12h，后加热至沸腾，此时溶液颜色变为淡黄色或绿色，保持加热温度直至溶液颜色没有变化；取出浸泡后的活性炭并用清水反复清洗，然后放入80℃的烘箱里烘干，最后调整烘箱温度为150℃烘干2h取出备用；
4)活性炭吸附：取少量步骤2)中除渣后的废油膏及步骤3)中烘干后的活性炭，放入恒温振荡箱中震荡12h，待吸附彻底后取出活性炭，得到吸附后的废油膏；
5)升温溶解：在洁净、干燥的夹套式搅拌反应釜中加入一定量步骤4)中吸附处理后的废油膏，再加入一定量马来酸酐，然后在反应釜上方连接冷凝回流装置，加热至80～85℃回流25～30min，并且在回流过程中开启锚式搅拌器，将沾在釜内壁上的晶体落回溶液中，确保马来酸酐全部溶解，得到溶解的废油膏；
6)水解反应：观察物料状态，待物料流动性明显增强后，加入硫酸氢钠，提高温度至90～95℃继续反应2～2.5h，待物料状态稳定后，测定反应后溶液PH在6.5～7.0之间，确保水解充分，停止加热，收集反应产物，得到除水后的废油膏。
而且，所述步骤4)中废油膏与活性炭的质量比为1：1。
而且，所述步骤5)中废油膏与马来酸酐的重量比为10～13：1。
而且，所述步骤6)中溶解的废油膏与硫酸氢钠的重量比为100～130：1。
本发明的优点和有益效果为；
1、本发明的橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，对处理前后废油膏进行氢核磁检测，谱图显示处理后的成品油膏中水峰消失，烯烃峰数量较原废油膏中烯烃峰数量几乎一致，证明处理后废油膏不再含有水组分，双键含量损失率低，不影响油膏的回料添加使用。
2、本发明的橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，通过回料性能测试，将除水后的油膏按新料：除水后油膏为4：1的质量比添加到橡塑发泡原料端，生产过程中不影响硫化速率与发泡速率的平衡，最终成品的密度、氧指数、回弹率、导热系数等指标均无变化。
3、本发明的橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，采用化学方法处理后，不产生其他杂质及有害物质，除去水分的同时保留了废油膏中对生产有益的组分，环境友好，没有二次污染。
4、本发明的橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，处理后的油膏能够作为回料按比例添加到原料中，有效地降低了20％生产原料成本，实现了废物再利用和清洁环保的目标。
5、本发明的橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，工艺路线简单，工艺参数易于控制，易于实现工业化大规模生产。
附图说明
图1为本发明处理前废油膏的氢核磁谱图(测水峰)；
图2为本发明处理后废油膏的氢核磁谱图(测水峰)；
图3为本发明处理前废油膏的氢核磁谱图(测烯烃峰)；
图4为本发明处理后废油膏的氢核磁谱图(测烯烃峰)；
图5为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述处理方法的步骤为：
1)原料准备：取一定量的橡塑发泡材料副产物废油膏，备用，所述废油膏包括如下组分：尿素、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯(以下简称DOP)、液体石蜡、及水；
2)原料除渣：将上述废油膏放入离心机中，在2000～2500r/min的转速下离心分离20～25min，并将底部残渣除去后备用；
3)活性炭预处理：取一定量的活性炭，用1mol/L的盐酸溶液浸泡12h，后加热至沸腾，此时溶液颜色变为淡黄色或绿色，保持加热温度直至溶液颜色没有变化；取出浸泡后的活性炭并用清水反复清洗，然后放入80℃的烘箱里烘干，最后调整烘箱温度为150℃烘干2h取出备用；
4)活性炭吸附：按照1：1的质量比取少量步骤2)中除渣后的废油膏及步骤3)中烘干后的活性炭，放入恒温振荡箱中震荡12h，待吸附彻底后取出活性炭，得到吸附后的废油膏；
5)升温溶解：在洁净、干燥的夹套式搅拌反应釜中按照废油膏与马来酸酐的重量比为12：1加入一定量步骤4)中吸附处理后的废油膏，再加入一定量马来酸酐，然后在反应釜上方连接冷凝回流装置，加热至80～85℃回流25～30min，并且在回流过程中开启锚式搅拌器，将沾在釜内壁上的晶体落回溶液中，确保马来酸酐全部溶解，得到溶解的废油膏；
6)水解反应：观察物料状态，待物料流动性明显增强后，加入硫酸氢钠，废油膏与硫酸氢钠的重量比为120：1，提高温度至90～95℃继续反应2～2.5h，待物料状态稳定后，测定反应后溶液PH在6.5～7.0之间，确保水解充分，停止加热，收集反应产物，得到除水后的废油膏。
氢核磁谱图分析：
如图1、2所示，对处理前后的废油膏进行氢核磁检测，谱图显示处理后的成品油膏中水峰消失；
如图3、4所示，对处理前后的废油膏进行氢核磁检测，谱图显示成品谱图中大约有3处出现烯烃峰，样品中大约有4处出现烯烃峰，具体化学位移见图中标注所示，烯烃峰数量较原废油膏中烯烃峰数量几乎一致。
实验分析检测证明处理后废油膏不再含有水组分，双键含量损失率低，不影响油膏的回料添加使用。
回料性能测试：
将除水后的成品废油膏与新料按照1：4的质量比添加到橡塑发泡原料端，生产过程中不影响硫化速率与发泡速率的平衡，最终成品的密度、氧指数、回弹率、导热系数等指标均无变化。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述处理方法的步骤为：
1)原料准备：取一定量的橡塑发泡材料副产物废油膏，备用；
2)原料除渣：将上述废油膏放入离心机中，在2000～2500r/min的转速下离心分离20～25min，并将底部残渣除去后备用；
3)活性炭预处理：取一定量的活性炭，用1mol/L的盐酸溶液浸泡12h，后加热至沸腾，此时溶液颜色变为淡黄色或绿色，保持加热温度直至溶液颜色没有变化；取出浸泡后的活性炭并用清水反复清洗，然后放入80℃的烘箱里烘干，最后调整烘箱温度为150℃烘干2h取出备用；
4)活性炭吸附：取少量步骤2)中除渣后的废油膏及步骤3)中烘干后的活性炭，放入恒温振荡箱中震荡12h，待吸附彻底后取出活性炭，得到吸附后的废油膏；
5)升温溶解：在洁净、干燥的夹套式搅拌反应釜中加入一定量步骤4)中吸附处理后的废油膏，再加入一定量马来酸酐，然后在反应釜上方连接冷凝回流装置，加热至80～85℃回流25～30min，并且在回流过程中开启锚式搅拌器，将沾在釜内壁上的晶体落回溶液中，确保马来酸酐全部溶解，得到溶解的废油膏；
6)水解反应：观察物料状态，待物料流动性明显增强后，加入硫酸氢钠，提高温度至90～95℃继续反应2～2.5h，待物料状态稳定后，测定反应后溶液PH在6.5～7.0之间，确保水解充分，停止加热，收集反应产物，得到除水后的废油膏。
2.根据权利要求1所述橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述步骤4)中废油膏与活性炭的质量比为1：1。
3.根据权利要求1所述橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述步骤5)中废油膏与马来酸酐的重量比为10～13：1。
4.根据权利要求1所述橡塑发泡材料副产物废油膏的处理方法，其特征在于：所述步骤6)中溶解的废油膏与硫酸氢钠的重量比为100～130：1。
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