申请日2017.12.08
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C02F9/04; C07D211/40; C02F101/38; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，针对哌啶系光稳定剂多采用酯交换过程中产生的废水中含有较高含量的哌啶醇，COD含量较高、不能有效的回收其中的哌啶醇的问题。本发明采用萃取剂、稀释剂对废水进行萃取分离，并浓缩废液后采用有机溶剂进行溶解，最后结晶回收哌啶醇。本发明方法能有效回收废水中价值较高的哌啶醇，降低废水COD含量，具有重大的价值和意义。
权利要求书
1.一种处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于包含如下步骤：
1)在含哌啶醇废水中加入萃取剂、稀释剂萃取废水中的哌啶醇，静置分层，下层得到萃取后的水，上层得萃取液;
2)在上层萃取液中加入酸，充分混合后，静置分层，将下层的含酸废液收集，上层为萃取剂、稀释剂再生回用;
3)将步骤2)得到的含酸废液pH值调节至中性，加热蒸干水分，得到固体;
4)步骤3)得到的固体中加入有机溶剂中，加热至30-60℃，充分搅拌，使其中可溶固体溶解，过滤，得到的固体为盐;液体缓慢冷却至0-30℃，析出哌啶醇晶体。
2.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述含哌啶醇废水中的哌啶醇为1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇和/或2,2,6,6-四甲基哌啶醇。
3.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述步骤1)中的萃取剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或二(2-乙基己基)磷酸酯中的一种或多种，萃取剂与废水的比例为0.1-10，优选0.3-0.6;所述步骤1)中的稀释剂为辛醇、氯仿、脂肪烃、芳烃中的一种或多种，稀释剂与废水的比例为0.1-10。
4.如权利要求3所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述萃取剂与废水的比例为0.3-0.6;所述脂肪烃为煤油、正己烷、环己烷、正庚烷、Isopar，所述芳烃为甲苯、乙苯或二甲苯，所述稀释剂与废水的比例为0.3-0.6。
5.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水 并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述步骤2)中的酸为1-37%盐酸或1-30%硫酸，酸的加入量为哌啶醇摩尔量的1-2倍。
6.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述步骤3)中将含酸废液pH值调节至中性的物质为NaOH、KOH、NaHCO3、KHCO3、Na2CO3或K2CO3中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于：所述步骤4)中的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或三者任意比例的混合物，有机溶剂与固体的质量比为0.1-10。
8.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于所述步骤1)下层得到萃取后的水的COD为4000-6000，经进一步生化处理后直接排放。
9.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于所述哌啶醇晶体的纯度大于90%。
10.如权利要求1所述的处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法，其特征在于所述步骤1)中的含哌啶醇废水在萃取处理前还包括将其pH至9-11的步骤。
说明书
一种处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法
技术领域
本发明涉及受阻胺类光稳定剂生产过程中含哌啶醇废水的处理工艺，具体涉及一种处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法。
背景技术
受阻胺类光稳定剂(HLAS)是一种新型、高效的光稳定剂，与紫外线吸收剂和抗氧剂有良好的协同效应,不使树脂着色,低毒或无毒，能满足薄制品、纤维制品和食品包装材料的要求。主要用于聚烯烃及不饱和聚醋树脂,如农用薄膜、汽车等机械用的工程塑料、聚丙烯纤维、高分子涂料、人造地毯、人造革及户外用的各种塑料制品等。
HALS主要是哌啶系、哌嗪系及咪唑烷酮系衍生物，其中哌啶系的研究较多、市场需求较大。酯交换反应在哌啶系合成中有着广泛的应用，很多光稳定剂品种如Tinuvin770(癸二酸双2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯)、Tintivin783、Tinuvin292(癸二酸和1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的单酯和双酯)、Tinuvin765(癸二酸二甲酯，2,2,6,6-四甲基哌啶醇)、Cyasorb3853(硬脂酸甲酯和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇)都是利用酯交换反应合成的。
在用酯交换方法合成HALS的工艺中，需要水洗步骤，洗涤废水中含有一定量的哌啶醇，不能直接进行生化处理，并且其中的哌啶醇价值较高，具有较大的回收价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法。
本发明的技术方案如下：
处理含哌啶醇废水并回收哌啶醇的方法包含如下步骤：
1)在含哌啶醇废水中加入萃取剂、稀释剂萃取废水中的哌啶醇，静置分层，下层得到萃取后的水，上层得萃取液;
2)在上层萃取液中加入酸，充分混合后，静置分层，将下层的含酸废液收集，上层为萃取剂、稀释剂再生回用;
3)将步骤2)得到的含酸废液pH值调节至中性，加热蒸干水分，得到固体;
4)步骤3)得到的固体中加入有机溶剂中，加热至30-60℃，充分搅拌，使其中可溶固体溶解，过滤，得到的固体为盐;液体缓慢冷却至0-30℃，析出哌啶醇晶体。
优选的，所述含哌啶醇废水中的哌啶醇是指1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇和/或2,2,6,6-四甲基哌啶醇，两种哌啶醇可以混合存在，也可以单独存在。哌啶醇含量没有严格的要求，哌啶醇含量较高时，除了需要增加萃取剂用量外，对工艺没有大的影响
进一步的，所述步骤1)中的萃取剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或二(2-乙基己基)磷酸酯中的一种或多种，优选的为单一萃取使用，萃取剂与废水的体积比例为0.1-10，优选0.3-0.6;所述步骤1)中的稀释剂为辛醇、氯仿、脂肪烃、芳烃中的一种或多种，稀释剂与废水的体积比例为0.1-10，优选0.3-0.6。另外，作为优选的萃取剂与稀释剂体积比例为0.1-10,优选0.5-2。
所述脂肪烃为煤油、正己烷、环己烷、正庚烷、Isopar，所述芳烃为甲苯或二甲苯。
优选的，所述步骤2)中的酸为1-37%盐酸或1-30%硫酸，酸的加入量为哌啶醇摩尔量的1-2倍。
优选的，所述步骤3)中将含酸废液pH值调节至中性的物质为NaOH、KOH、NaHCO3、KHCO3、Na2CO3或K2CO3中的一种或多种。
优选的，所述步骤4)中的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或三者任意比例的混合物，有机溶剂与固体的质量比为0.1-10。
优选的，所述步骤1)下层得到萃取后的水的COD为4000-6000，经进一步生化处理后直接排放。
优选的，所述哌啶醇晶体的纯度大于90%。此处纯度是指1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇或与2,2,6,6-四甲基哌啶醇与固体重量的比。
更加优选的，所述步骤1)中的含哌啶醇废水在萃取处理前还包括将其pH至9-11的步骤。调节pH的目的是为了除去废水中的强酸或强碱，调节pH的酸可以为盐酸或硫酸，碱可以为NaOH、KOH、NaHCO3、KHCO3、Na2CO3或K2CO3。
与现有技术相比，本发明所具有的优点为：哌啶系光稳定剂多采用酯交换的方法合成，过程中产生的废水中含有较高含量的哌啶醇，COD含量较高(一般未经处理的废水COD为1万-3万左右，不能有直接进入生化处理)。目前常用的处理办法为经多效蒸发后进入生化处理，或者稀释后进入生化处理。这两种方法均不能有效的回收其中的哌啶醇，由于哌啶醇具有较高的价值，不回收直接处理将造成大量的浪费，因此，开发有效回收废水中哌啶醇的工艺具有重大的价值和意义。