工业单体二甲基二烯丙基氯化铵中所含甲醛的减量方法技术

本发明专利技术公开一种工业单体二甲基二烯丙基氯化铵中所含甲醛的减量方法。将脱水的活性炭放入密闭的甲胺或二甲胺气氛中进行熏蒸，得到改性活性炭；在温度35~60℃下和搅拌条件下，向质量分数为20%

【技术实现步骤摘要】
工业单体二甲基二烯丙基氯化铵中所含甲醛的减量方法


[0001]本专利技术属于化工生产领域的化工原料精制和提纯工艺方法，具体涉及一种工业二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC单体溶液中所含痕、微量甲醛的减量方法。

技术介绍

[0002]二甲基二烯丙基氯化铵（Dimethyldiallylammonium Chloride，简称DMDAAC）是一种含有两个不饱和双键的季铵盐单体，主要用于参与自由基聚合反应制备其均聚物和共聚物。其均聚物和共聚物的分子结构具有大分子链上所带正电荷相对密度高、水溶性好、相对分子质量易于控制、高效无毒等优点，广泛应用于造纸、石油开采、纺织、印染、日用化学品、水处理和电子化学品等领域。
[0003]最早于20世纪60年代，美国George B Butter博士合成得到DMDAAC起，美国的Calgon公司、Nalco化学公司先后对其合成方法做了改进并投入工业生产。目前单体的合成方法根据其操作过程可归纳为一步法和两步法。其中一步法合成是经二甲胺与氯丙烯经叔胺化生成的叔胺不经分离再直接与氯丙烯反应生成DMDAAC。两步法即在碱性条件下，由二甲胺与氯丙烯反应生成叔胺，经蒸馏分离后，将馏出得到的叔胺再在丙酮中与氯丙烯反应生成DMDAAC。在单体合成过程中，无论采用一步法还是两步法，合成所得单体溶液中不可避免可能会含有叔胺，二甲胺盐酸盐、叔胺盐酸盐和烯丙醇等杂质组分。这些杂质可能会影响以DMDAAC为基的聚合物的质量水平和应用范围。
[0004]特别地，在工业合成的DMDAAC单体中还检测到副产物甲醛的存在，因在以DMDAAC为基的聚合物产品中，或多或少地含有甲醛，由此对其广泛应用，受到诸多限制，尤其部分产品出口因微量甲醛含量不达标而受阻。而关于产品的甲醛来源一般认为是多来自于单体合成过程。近年来，许多文献报道了工厂废水中甲醛的去除方法，而关于DMDAAC单体中微量甲醛的去除方法则未见文献报道。
[0005]目前对于含少量甲醛的废水处理方法，文献中主要有氧化法、吹脱法、生物处理法、亚硫酸氢钠亲核加成法等。但是这些方法均存在一些缺点，比如氧化法设备及处理成本昂贵，吹脱法只适用于高浓度甲醛废水的预处理，生物处理法只能处理低浓度甲醛废水(含量≤0.1%)，亚硫酸氢钠亲核加成法只适用含甲醛废水的深度处理。由于上述方法各自的缺点，以及DMDAAC单体的特点，上述方法都不能解决DMDAAC单体中所含微量甲醛的减量问题。
[0006]文献（乔丽丽,乔瑞平,王洋,安乐,李海洋,蒋玮,张伦梁.含甲醛废水脱毒预处理的试验研究[J].环境工程,2015,33(S1):263-266.）针对高浓度甲醛废水采用亚硫酸氢钠法进行预处理。在初始甲醛浓度为2595.69mg/L，反应温度为20℃，pH值为6.2，亚硫酸氢钠与甲醛的摩尔比为1:1的条件下反应10min，废水中甲醛去除率达99%以上。但该方法中亚硫酸氢钠会影响单体DMDAAC的聚合活性，因此不适合去除DMDAAC单体中的甲醛。
[0007]中国专利CN1335271A公开了一种甲醛废水处理工艺，将甲醛废水经过雾化以后，喷洒在刚从锅炉出来的炉渣上，甲醛废水遇高温和氧裂解为CO2和H2O，排入大气，所剩微量甲醛经多孔炉渣吸附。此方法不适合DMDAAC单体中甲醛的处理。
[0008]中国专利CN101497617公开了一种利用含甲醛废水生产乌洛托品的方法，在含质量分数为0.5%~5.0%甲醛的废水中加入氨，10~90℃，优选温度40~60℃，搅拌反应得到乌洛托品稀溶液。滤去溶液中的固体成分，用活性炭过滤乌洛托品稀溶液的粘性液体，然后用过滤膜除去杂质和絮状物，最后经过膜处理，排放或用于工业循环水。该方法处理的是甲醛浓度为0.5%~5.0%（5000~50000mg/L）的废水，因此不适合DMDAAC单体中痕量、微量甲醛的处理。
[0009]综上所述，至今关于DMDAAC单体中甲醛去除方法尚未见文献报道。解决DMDAAC单体含痕量、微量甲醛的问题，不仅为了增大DMDAAC单体生产企业的核心竞争力，而且可以拓展以DMDAAC为基的聚合物产品的销售范围，扩大企业影响力，因此解决这一问题具有迫切性。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种工业DMDAAC单体溶液中痕量、微量甲醛的减量方法。
[0011]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种工业单体DMDAAC溶液中所含痕量、微量甲醛的减量方法，将脱水的活性炭放入密闭的甲胺或二甲胺气氛中进行熏蒸，得到改性活性炭；在温度35~60℃下和搅拌条件下，向质量分数为20%-65%的工业单体DMDAAC溶液加入一定量改性活性炭进行吸附、反应，时间为1.0~4.0h，反应液经过趁热过滤后得到DMDAAC单体溶液，其中的甲醛含量降低了50%~80%。
[0012]较佳的，工业单体DMDAAC溶液中DMDAAC的质量含量为20%~65%，其中含痕量、微量甲醛浓度为50~200mg/L。
[0013]较佳的，改性活性炭通过将活性炭在110~120℃温度下烘干2.0h以上，充分脱水后，快速放入密闭的甲胺或二甲胺气氛中熏蒸0.5h以上进行改性，其中，活性炭采用粒径为75微米以下的木质、竹质、煤质粉状活性炭或者果壳活性炭。
[0014]较佳的，改性活性炭的添加量占工业单体DMDAAC溶液总质量的0.1wt%~2.0wt%。
[0015]较佳的，所述的吸附、反应的温度为35~60℃。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的显著优点是：（1）本专利技术依据活性炭的吸附原理，首次采用经活化的活性炭（改性活性炭）对工业单体DMDAAC溶液中的甲醛进行吸附处理，该方法在不影响DMDAAC单体的聚合活性的前提下，不仅可以减少DMDAAC单体中甲醛的含量，而且操作简便，可在DMDAAC工厂进行大规模推广。
[0017]（2）本专利技术依据甲醛含有羰基极性基团可以和-N
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H键缩合生成氨的衍生物而被除去的原理，将烘干后的活性炭在甲胺或者二甲胺气氛中保持0.5h以上，形成活性甲醛吸附质，最终通过化学吸附和物理吸附共同作用提高活性炭对甲醛的吸附性能。
[0018]（3）经所述的DMDAAC单体中甲醛减量方法处理后，所获得的DMDAAC单体溶液中甲醛含量可降低50%~80%，单体DMDAAC溶液中的甲醛含量最低可达到约10mg/L。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术的技术进行描述。
[0020]实现本专利技术目的的技术解决方案为：本专利技术所述的工业单体DMDAAC中所含甲醛的减量方法。活性炭在110~120℃温度下干
燥2.0h以上，充分脱水后，快速置于密闭的甲胺或二甲胺气氛中进行熏蒸0.5h以上，得到改性活性炭。在温度35~60℃下和搅拌条件下，向质量分数为20%-65%的工业单体DMDAAC溶液加入一定量改性活性炭进行吸附、反应，时间为1.0~4.0h，反应液经过趁热过滤后得到DMDAAC单体溶液，DMDAAC单体中甲醛含量可降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业单体二甲基二烯丙基氯化铵中所含甲醛的减量方法，其特征在于，将脱水的活性炭放入密闭的甲胺或二甲胺气氛中进行熏蒸，得到改性活性炭；在温度35~60℃下和搅拌条件下，向质量分数为20%-65%的工业单体二甲基二烯丙基氯化铵溶液加入一定量改性活性炭进行吸附、反应，反应液经趁热过滤，其中所含甲醛含量至少降低了50%。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，工业单体二甲基二烯丙基氯化铵溶液中二甲基二烯丙基氯化铵的质量含量为20%~65%，其中的甲醛浓度为50~200mg/L。3.如权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韵之，张跃军，王永吉，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：