一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，涉及阴离子交换树脂技术领域，本发明专利技术通过悬浮聚合反应、氯甲基化反应和胺化反应制备得到具有新型分子结构的大孔阴离子交换树脂，该大孔阴离子交换树脂对芳香族磺酸类化合物的亲和性好，吸附选择性强，因此对芳香族磺酸类化合物废水表现出优良的处理效果，不受限于废水的pH值，并且再生性好，脱附后的数值用氢氧化钠溶液进行再生，可以循环使用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法

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[0001]本专利技术涉及阴离子交换树脂
，具体涉及一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法。

技术介绍
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[0002]阴离子交换树脂是指分子中含有碱性基团的离子交换树脂，在溶液中具有碱性，能以其羟离子交换溶液中的阴离子，可分为强碱性、弱碱性和强弱碱性混合体三类，用于水的处理(包括硬水软化、高压锅炉水、无离子水、注射水、海水淡化等)废水中有害阴离子(如氰离子、硫氰酸离子等)的除去，稀有元素的提取，以及氨基酸、维生素丙、酒石酸、柠檬酸的分离等。
[0003]芳香族磺酸类化合物作为一种重要的精细化工产品，是化工行业不可缺少的原料，但由于其生产流程长、副反应多、水溶性强，生产过程中极易产生成分复杂、浓度较高的废水，另外偶氮染料的还原产物中也含有大量的芳香族磺酸类化合物。而芳香族磺酸类化合物的可生化性差，其高水溶性和强极性使得富含芳香族磺酸类化合物的废水采用本领域常规的絮凝法、萃取法和吸附法难以得到有效处理，并且这类废水具有以下几个主要特征：(1)污染物浓度高；(2)酸度强；(3)色泽深；(4)难生物降解。
[0004]柴丽敏在“大孔弱碱性阴离子交换树脂D301R处理DSD酸还原废水的研究”一文中采用离子交换树脂法处理DSD酸还原废水，并对该过程进行系统的研究。通过树脂选型确定出大孔弱碱性阴离子交换树脂D301R，其对废水CODcr的去除率可达74.7％。对各种不同因素影响下D301R对DSD酸还原废水吸附交换进行热力学实验研究，分别考察了时间、温度、pH值、盐含量等对该过程的影响。实验结果表明，离子交换树脂对DSD酸还原废水的吸附平衡时间为6h，该吸附交换过程为放热过程，温度越高，树脂吸附交换量越低，低温有利于树脂吸附交换反应的进行；高pH值有利于吸附交换的进行；含盐量对该过程的影响主要是来自于废水中大量SO
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离子的竞争交换作用。虽然该文献对大孔弱碱性阴离子交换树脂D301R处理DSD酸还原废水进行了系统研究，但处理效果和处理周期还有待优化。

技术实现思路
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[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，依次通过悬浮聚合反应、氯甲基化反应和胺化反应制备大孔阴离子交换树脂，该大孔阴离子交换树脂对芳香族磺酸类化合物废水表现出很好的处理效果，并且再生性好，可以循环使用。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0007]本专利技术的一个目的是提供一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，包括以下制备步骤：
[0008](1)向水中加入分散剂、氯化钠和次甲基蓝，升温搅拌使分散剂完全溶解，降温，得到水相；然后向水相中加入由苯乙烯、交联剂、致孔剂和引发剂组成的油相，升温反应，停止
反应，所得白球用热水和乙醇交替洗涤至液体澄清，干燥，得到聚苯乙烯交联微球；
[0009](2)将步骤(1)得到的聚苯乙烯交联微球溶胀在氯甲醚中，并加入催化剂，升温进行氯甲基化反应，水洗，干燥，得到氯甲基化聚苯乙烯交联微球；
[0010](3)将步骤(2)制备的氯甲基化聚苯乙烯交联微球溶胀在二氧六环中，然后加入三乙胺，升温进行胺化反应，水洗，干燥，得到大孔阴离子交换树脂。
[0011]所述交联剂为异氰尿酸二烯丙基正丙酯。
[0012]本领域一般采用二乙烯基苯作为交联剂制备苯乙烯
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二乙烯基苯微球，再通过氯甲基化反应和胺化反应制得阴离子交换树脂。即使基于优化阴离子交换树脂的吸附性或者增强阴离子交换树脂的专用性的目的，通常也只是在胺化剂的选择上做调整，因而使阴离子交换树脂的应用性能受到了局限。本专利技术从交联剂入手，采用异氰尿酸二烯丙基正丙酯替代二乙烯基苯作为交联剂，期望制得专用于芳香族磺酸类化合物废水处理的大孔阴离子交换树脂。
[0013]所述分散剂为聚乙烯醇或明胶。
[0014]所述致孔剂为异丁醇，引发剂为过氧化苯甲酰。
[0015]所述分散剂的用量为水相质量的0.5
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1.5％，氯化钠的用量为水相质量的0.05
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0.1％，次甲基蓝的用量为水相质量的0.01
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0.05％。
[0016]所述交联剂的用量为苯乙烯质量的10
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20％，致孔剂的用量为苯乙烯与交联剂总质量的50
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100％，引发剂的用量为苯乙烯与交联剂总质量的0.5
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1％，水相与油相的体积比为(1
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3):1。
[0017]所述催化剂为无水氯化铁或无水氯化锌。
[0018]所述催化剂的用量为聚苯乙烯交联微球质量的20
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50％。
[0019]所述三乙胺的用量为氯甲基化聚苯乙烯交联微球质量的5
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15％。
[0020]本专利技术的另一个目的是提供一种上述制备的大孔阴离子交换树脂在芳香族磺酸类化合物废水处理中的应用。
[0021]从分子结构上来说，异氰尿酸二烯丙基正丙酯与二乙烯基苯并不属于结构接近的化合物，因此本领域采用二乙烯基苯作为交联剂的现有技术无法给出将其替换为异氰尿酸二烯丙基正丙酯的技术启示，更何况本申请制备的大孔阴离子交换树脂是专用于芳香族磺酸类化合物废水的处理，选择性吸附的是芳香族磺酸类化合物，从而高效除去废水中的芳香族磺酸类化合物。
[0022]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过悬浮聚合反应、氯甲基化反应和胺化反应制备得到具有新型分子结构的大孔阴离子交换树脂，该大孔阴离子交换树脂对芳香族磺酸类化合物的亲和性好，吸附选择性强，因此对芳香族磺酸类化合物废水表现出优良的处理效果，不受限于废水的pH值，并且再生性好，脱附后的数值用氢氧化钠溶液进行再生，可以循环使用。
具体实施方式：
[0023]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0024]实施例1
[0025](1)向水中加入明胶、氯化钠和次甲基蓝，升温搅拌使分散剂完全溶解，降温，得到水相，分散剂的用量为水相质量的1.5％，氯化钠的用量为水相质量的0.05％，次甲基蓝的用量为水相质量的0.02％；然后向水相中加入由苯乙烯、异氰尿酸二烯丙基正丙酯、异丁醇和过氧化苯甲酰组成的油相，异氰尿酸二烯丙基正丙酯的用量为苯乙烯质量的15％，异丁醇的用量为苯乙烯与交联剂总质量的100％，过氧化苯甲酰的用量为苯乙烯与异氰尿酸二烯丙基正丙酯总质量的0.5％，水相与油相的体积比为2:1，升温至80℃反应8h，停止反应，所得白球用热水和乙醇交替洗涤至液体澄清，干燥，得到聚苯乙烯交联微球。
[0026](2)将步骤(1)得到的聚苯乙烯交联微球溶胀在氯甲醚中，并加入用量为聚苯乙烯交联微球质量35％的无水氯化铁，升温至35℃进行氯甲基化反应12h，水洗，干燥，得到氯甲基化聚苯乙烯交联微球。
[0027](3)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)向水中加入分散剂、氯化钠和次甲基蓝，升温搅拌使分散剂完全溶解，降温，得到水相；然后向水相中加入由苯乙烯、交联剂、致孔剂和引发剂组成的油相，升温反应，停止反应，所得白球用热水和乙醇交替洗涤至液体澄清，干燥，得到聚苯乙烯交联微球；(2)将步骤(1)得到的聚苯乙烯交联微球溶胀在氯甲醚中，并加入催化剂，升温进行氯甲基化反应，水洗，干燥，得到氯甲基化聚苯乙烯交联微球；(3)将步骤(2)制备的氯甲基化聚苯乙烯交联微球溶胀在二氧六环中，然后加入三乙胺，升温进行胺化反应，水洗，干燥，得到大孔阴离子交换树脂。2.根据权利要求1所述的水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯醇或明胶。3.根据权利要求1所述的水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述致孔剂为异丁醇，引发剂为过氧化苯甲酰。4.根据权利要求1所述的水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述分散剂的用量为水相质量的0.5
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1.5％，氯化钠的用量为水相质量的0.05
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0.1％，次甲基蓝的用量为水相质量的0.01
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【专利技术属性】
技术研发人员：薛兆能，田文辉，
申请(专利权)人：安徽皖东树脂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：