一种没食子酸的清洁生产工艺制造技术

本发明专利技术属于化工生产领域，公开了一种没食子酸的清洁生产工艺。所述工艺包括碱法生产和生产废液处理步骤，所述生产废液处理步骤包括固相萃取、反萃再生、废水后续处理步骤，固相萃取步骤是采用固相萃取剂对所述生产废水进行萃取富集，固相萃取剂是含有苯环结构单体、带有碱性基团高分子聚合物。废水经过后续处理步骤后可达标排放，该工艺方法克服了现有技术处理过程中使用有机试剂作为萃取剂带来的二次污染的缺陷，一方面使没食子酸得到高效回收，另一方面使生产废水达标排放，从而实现环境效益、社会效益和经济效益的统一。

【技术实现步骤摘要】
一种没食子酸的清洁生产工艺
本专利技术涉及一种没食子酸的清洁生产工艺，具体涉及一种有效去除并回收没食子酸和单宁酸，实现废水资源化处理的清洁生产工艺。
技术介绍
没食子酸又名倍酸、五倍子酸，其化学名称为3，4，5-三羟基苯甲酸，是白色或微白色晶体，有针状和片状两种。没食子酸是一种应用很广泛的化工原料，可用作食品抗氧化剂、着色剂、净化剂、防腐剂等，且具有抗肿瘤、抗炎、抗突变等多种生物学作用。没食子酸的深加工产品有焦性没食子酸、没食子酸酯类化合物、没食子酸的甲氧基化衍生物等，目前国内产品多用于出口，附加价值高。然而，每生产1吨没食子酸一般会产生4～5吨没食子酸废液。废液中一般含有90～150g/L的氯化钠、15～20g/L的没食子酸、2～8g/L的单宁酸及大量色素，如果将这些废液直接外排，会损失大量的没食子酸(每生产1吨没食子酸产品约外排损失80公斤没食子酸)。同时由于没食子酸虽然本身对人体的毒性极小，但在饮用水氯气消毒过程中可以产生卤代烃类物质，对人体具有“致畸、致癌、致突变”作用，属于饮用水安全控制对象。而由于没食子酸有杀菌、抑制微生物生长的作用，会对生物法处理过程产生严重的影响，常用的生物法不能直接用于没食子酸生产废水的处理。因此，开发高效的没食子酸清洁生产工艺方法，有利于提高资源的利用率，同时实现生产废水的达标排放处理，具有良好的经济与环境效益。目前直接由五倍子或由没食子单宁生产没食子酸的方法有酸法、碱法和酶法，其中酸法和碱法生产没食子酸的工艺较为简单，投资较低。然而酸法和碱法均会产生大量的废液，COD和BOD值均较高，色度较高，目前国内外对没食子酸清洁生产工艺的报道较少。没食子酸碱法生产主要是将生产原料经过碱水解、酸化、脱色、过滤，得没食子酸粗品，再将粗品精制的过程，经检索，现有技术也公开了碱法清洁生产的技术方案，如中国专利号CN201210346668.2，该申请案公开了一种没食子酸清洁生产方法，其处理步骤如下：1)没食子酸生产。将五倍子粉碎，投入反应缸，经加碱水解、酸化、脱色、过滤，二次脱色重结晶、过滤、干燥，得没食子酸成品；2)没食子酸生产废液的处理。将没食子酸产生的废液导入废液调节池，以N-503甲基丁酮溶液为萃取剂，进行三级逆流萃取废液中的没食子酸，萃取完后用过量NaOH溶液反萃，生成没食子酸钠后返回没食子酸生产步骤，同时再生萃取剂，萃取后的废液与其它生活废水合并后再通过后续处理，最终使废液达标排放。该方法采用复合有机溶剂作为萃取剂对没食子酸生产废水中的没食子酸进行回收，取得了较好的效果。然而该申请案存在不可避免的缺陷：1)甲基丁基酮容易流失到废水中造成二次污染，从而增加了废水后续治理的难度；2)甲基丁基酮作为萃取剂价格较高，其在废水中的流失进一步增加了废水处理成本；3)生产废液经生化处理后的出水需要投加双氧水方能实现达标排放；4)反萃取再生液中由于含大量有机试剂，不适合直接用于生产步骤。在《丁醇萃取没食子酸》的文献中，其采用丁醇作为萃取剂，取得了较好的萃取效果，丁醇的成本较为低廉，该方案在一定程度上减少了投入成本，然而该技术方案依然没有解决萃取剂流失及造成水环境二次污染的问题。因此，萃取方式的选择成为研究的重点，固相萃取是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，再用洗脱液将其洗脱，达到分离和富集目标化合物的目的，其作为样品前处理技术，在实验室中得到了越来越广泛的应用，如果采用合适的固相萃取剂替代有机试剂，将会避免有机试剂在处理过程中带来的二次污染。经检索，现有技术已经公布了采用固相萃取技术对有机酸进行处理的技术方案，如中国专利号CN201510315751.7，该申请案公开了一种强极性有机酸碱混合物同时提取分离分析方法，其将表面活性剂动态改性的ODS固相萃取柱对分析物中的有机酸、碱同时提取，再利用离子对色谱法进行分析，利用表面活性剂改性后的ODS固相萃取柱具有静电和疏水作用的特点，对有机酸、碱进行吸附作用，然而该方法需要经过对ODS柱改性步骤，操作较为麻烦，且在固相萃取步骤中对有机酸碱同时吸附，需要结合离子对色谱技术达到进一步分离的目的，对于没食子酸生产废水中没食子酸的处理并不适用。因此，亟需开发一种新的萃取方式，一方面使没食子酸得到高效回收，另一方面使生产废水达标排放，从而实现环境效益、社会效益和经济效益的统一。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题在现有技术没食子酸的清洁生产处理工艺中，通常存在的缺陷：生产废液处理过程中没食子酸的萃取剂通常为有机溶剂，价格较高，有机溶剂流失进入废水造成二次污染，增加治理难度。本专利旨在提供一种新的没食子酸清洁生产处理工艺，有效去除并回收废水中的没食子酸和单宁酸，实现废水的资源化处理。2.技术方案：为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供了一种没食子酸的清洁生产工艺，所述工艺包括碱法生产和生产废液处理步骤；所述生产废液处理步骤包括固相萃取、反萃再生、废水后续处理步骤；所述固相萃取步骤是采用固相萃取剂对所述生产废水进行萃取富集；所述固相萃取剂是含有苯环结构单体、带有碱性基团高分子聚合物。作为本专利技术更进一步的改进，所述固相萃取剂为以下产品：罗门哈斯公司的IRA-900、IRA-910、IRA-958、IRA-93、IRA-68；江苏南大环保科技有限公司的NDA88、NDA99、NDA900、NDA910；拜耳公司的MP62，所述固相萃取剂可单独或串联使用。作为本专利技术更进一步的改进，所述的固相萃取剂平均孔径为3～50nm或比表面积＞600m2/g。作为本专利技术更进一步的改进，所述反萃再生步骤是利用反萃剂对固相萃取步骤完成后的固相萃取剂进行洗脱，所述的反萃剂中含有还原性保护剂。作为本专利技术更进一步的改进，所述反萃剂为含有还原性保护剂的氢氧化钠溶液，还原性保护剂为硫化钠、硫氢化钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、连二亚硫酸钠中的一种或几种任意组合。作为本专利技术更进一步的改进，所述氢氧化钠溶液质量浓度为5％～15％，所述还原性保护剂的质量浓度为1％～3％。作为本专利技术更进一步的改进，所述废水后续处理步骤包括微生物水解酸化处理、厌氧处理、好氧处理、二次混凝沉淀处理步骤。作为本专利技术更进一步的改进，所述没食子酸的清洁生产工艺，依照以下步骤进行：步骤(1)、碱法生产：将生产原料投入反应釜，进行水解、中和、脱色、酸化、冷却、结晶、脱水、洗涤、干燥处理步骤得到没食子酸成品；步骤(2)、固相萃取：将步骤(1)生产后产生的生产废液经过固相萃取剂，生产废液中的没食子酸、单宁酸被萃取、富集至固相萃取剂中；步骤(3)、反萃再生：对经过固相萃取后的固相萃取剂进行洗脱，得到反萃取再生液，所述反萃取再生液可回收备用；步骤(4)、废水后续处理：将步骤(2)处理后的废液调节pH至7～9，进入生化系统，依次经微生物水解酸化处理、ECSB反应器厌氧处理、多级好氧生物处理，二次混凝沉淀处理步骤处理。3.有益效果(1)本专利技术的一种没食子酸的清洁生产工艺，其采用固相萃取剂进行没食子酸和单宁酸的萃取，避免了有机试剂萃取时造成二次污染的缺陷，降低了废水后续处理的难度，实现了废水治理和资源回收利用相结合，达到环境效益、社会效益和经济效益的统一。(2)本专利技术的一种没食子酸的清洁生产工艺，采用固相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述工艺包括碱法生产和生产废液处理步骤；所述生产废液处理步骤包括固相萃取、反萃再生、废水后续处理步骤；所述固相萃取步骤是采用固相萃取剂对所述生产废水进行萃取富集；所述固相萃取剂是含有苯环结构单体、带有碱性基团高分子聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述工艺包括碱法生产和生产废液处理步骤；所述生产废液处理步骤包括固相萃取、反萃再生、废水后续处理步骤；所述固相萃取步骤是采用固相萃取剂对所述生产废水进行萃取富集；所述固相萃取剂是含有苯环结构单体、带有碱性基团高分子聚合物。2.根据权利要求1所述没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述固相萃取剂为以下产品：罗门哈斯公司的IRA-900、IRA-910、IRA-958、IRA-93、IRA-68；江苏南大环保科技有限公司的NDA88、NDA99、NDA900、NDA910；拜耳公司的MP62，所述固相萃取剂可单独或串联使用。3.根据权利要求1或2所述没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述的固相萃取剂平均孔径为3～50nm或比表面积＞600m2/g。4.根据权利要求1或2所述没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述反萃再生步骤是利用反萃剂对固相萃取步骤完成后的固相萃取剂进行洗脱，所述的反萃剂中含有还原性保护剂。5.根据权利要求4所述没食子酸的清洁生产工艺，其特征在于：所述反萃剂为含有还原性保护剂的氢氧化钠溶液，还原性保护剂为硫化...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兆坚，张炜铭，吕路，赵国锋，陈波，赵昕，翟廷婷，陈金龙，周兵，
申请(专利权)人：南京大学，江苏南大环保科技有限公司，张家界久瑞生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32