一种脱氮方法技术

本申请公开了一种脱氮方法及其多种应用，该脱氮方法包括：在不含氧气的环境下，使含氮杂原子芳烃化合物

【技术实现步骤摘要】
一种脱氮方法、废弃物环保处理方法以及化合物的制备方法


[0001]本申请涉及化工领域，更具体地说，涉及一种脱氮方法
、
一种废弃物环保处理方法以及化合物的制备方法
。

技术介绍

[0002]随着产业规模的扩大，含氮有机物的脱氮资源化处理引起了研究者的广泛关注
。
通常现在的工艺是通过加氢气来进行处理，从而得到一些下游的化工原料和工业溶剂
。
[0003]中国专利
CN103980100A
中提供了一种脱氮方法，具体为苯胺加氢直接合成环己酮的方法，该方法主要是通入氢气，得到含有环己酮的有机相
。
[0004]中国专利
CN104003858A
中提供了一种脱氮方法，具体为由硝基苯加氢直接合成环己酮的方法，该方法主要是通入氢气，得到含有环己酮的有机相
。
[0005]但是，通过加氢方法存在能耗高
、
转化率低
、
反应条件苛刻
、
污染环境等问题，尤其是都使用气态氢气，安全隐患较大，并且氢气价格较昂贵
。
因此，如何扭转在脱氮方法中必须使用氢气的技术偏见，进而摆脱气态氢气的使用，成为本领域需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提出了一种用于脱氮处理的解决方案，该解决方案克服了脱氮处理中必须使用氢气的技术偏见，而无需使用氢气
。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种脱氮方法，该脱氮方法包括：在不含氧气的环境下，使含氮杂原子芳烃化合物
、
氢供体
、
催化剂和溶剂发生反应，以生成含氮无机化合物和不含氮杂原子的有机化合物，其中：所述氢供体不是氢气
。
[0008]根据本申请的另一方面，还提供了废弃物环保处理方法，该方法包括上述脱氮方法
。
[0009]与现有技术相比，本申请的优势在于，不使用不易储藏和输运的气态
H2，以含氮杂原子芳烃化合物为原料，加入氢供体，进行脱氮处理并且原料脱氮转化率和脱氮产物产率均较高
。
附图说明
[0010]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请
。
在附图中：
[0011]图1为本申请实施例1反应前后气相色谱分析
(GC)
对照图；
[0012]图2为本申请实施例1产物环己酮气质联用分析
(GC
‑
MS)
质谱图
。
具体实施方式
[0013]下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案
。
[0014]本申请提供的脱氮方法包括：在不含氧气的环境下，使含氮杂原子芳烃化合物
、
氢
供体
、
催化剂和溶剂发生反应，以生成含氮无机化合物和不含氮杂原子的有机化合物，其中：所述氢供体不是氢气
。
[0015]上述脱氮方法可以在多种反应器皿或设备中来实现，例如反应釜
、
反应瓶
、
反应容器等
。
在这些反应器皿或设备中，可以营造不含氧气的环境，例如，所述不含氧气的环境可以为真空环境，所述真空度为0～
0.02MPa
；或者，所述不含氧气的环境为保护气体保护环境，所述保护气体保护环境下的气压为
0.05
～
1MPa
，优选为
0.1
～
0.5MPa
，再优选为
0.1
～
0.12MPa。
所述保护气体可以为各种惰性气体或不参与反应的气体，包括但不限于氩气
、
氮气
、
氖气
、
氦气等
。
[0016]在本申请所提供的脱氮方法中，所述溶剂可以为水
、
醇水混合物
、
酮与水的混合物
、
有机酸与水的混合物或烷烃与水的混合物
。
其中，酮可包括丙酮
、
丁酮和环己酮中至少一种；酸可包括甲酸
、
乙酸和草酸中至少一种；烷烃可包括环己烷
。
[0017]作为反应前物质的含氮杂原子芳烃化合物可包括硝基苯
、
苯胺
、
偶氮苯
、
氧化偶氮苯
、
苯基羟胺
、
氢化偶氮苯
、
硝基氯苯
、
硝基溴苯
、
硝基碘苯
、
硝基苯酚
、
氨基苯酚和卤代苯胺中的至少一种
。
优选情况下，所述含氮杂原子芳烃化合物可包括硝基苯
、
苯胺
、
亚硝基苯
、
苯基羟胺
、
偶氮苯
、
氧化偶氮苯和氢化偶氮苯中的至少一种
。
[0018]所述氢供体不是氢气，可包括甲酸
、
草酸
、
乙酸和甲醇中的至少一种
。
[0019]所述催化剂为过渡金属负载型催化剂
。
优选为，所述过渡金属包括
Ru、Rh、Pd、Pt、Au、Ag、Ni、Co
和
Fe
中的至少一种
。
所述催化剂的载体包括活性炭
、
炭纳米管
、ZrO2、TiO2、SiO2、Al2O3、
分子筛
、g
‑
C3N4、BiVO4、WO3、ZnO2、CdS
和
CuO
中的至少一种
。
优选情况下，所述过渡金属组分的负载量为
0.1
％～
10
％，优选为
0.5
％～5％，再优选为1％～2％
。
[0020]将含氮杂原子芳烃化合物
、
氢供体和催化剂置入反应设备或反应器皿的溶剂内，使其发生反应，从而获得生成含氮无机化合物和不含氮杂原子的有机化合物，换句话说实现氮从有机形态到无机形态的转换，实现脱氮
。
[0021]例如，该脱氮方法包括：准备含氮杂原子芳烃化合物原料，或含有含氮杂原子芳烃化合物的原料
(
如废水
、
废液
、
废渣等废弃物
)
；准备上述氢供体；准备上述催化剂；同时或分别连续或间断地向溶剂投料
。
[0022]所述含氮杂原子芳烃化合物原料与氢供体摩尔比为
1:1
～
1:100
，优选
1:5
～
1:15
，再优选
1:8
～
1:10。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脱氮方法，该脱氮方法包括：在不含氧气的环境下，使含氮杂原子芳烃化合物
、
氢供体
、
催化剂和溶剂发生反应，以生成含氮无机化合物和不含氮杂原子的有机化合物，其中：所述氢供体不是氢气
。2.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述溶剂包括水
、
醇水混合物
、
酮与水的混合物
、
有机酸与水的混合物以及烷烃与水的混合物中的至少一种；和
/
或所述含氮无机物包括
NH3、NH3·
H2O
和铵盐中的至少一种；和
/
或所述不含氮杂原子的有机化合物包括环己酮
、
环己醇
、
苯和环己烷中至少一种
。3.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述溶剂为水，所述含氮无机化合物为氨，所述不含氮杂原子有机化合物为环己酮
。4.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，该脱氮方法的反应温度为
10
～
110℃
，优选为
10
～
90℃
，优选为
20
～
70℃
，优选为
20
～
50℃。5.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述不含氧气的环境为真空环境，所述真空度为0～
0.02MPa。6.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述不含氧气的环境为保护气体保护环境，所述保护气体保护环境下的气压为
0.05
～
1MPa
，优选为
0.1
～
0.5MPa
，再优选为
0.1
～
0.12MPa。7.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，含氮杂原子芳烃化合物包括硝基苯
、
苯胺
、
偶氮苯
、
氧化偶氮苯
、
苯基羟胺
、
氢化偶氮苯
、
硝基氯苯
、
硝基溴苯
、
硝基碘苯
、
硝基苯酚
、
氨基苯酚和卤代苯胺中的至少一种；优选情况下，所述含氮杂原子芳烃化合物包括硝基苯
、
苯胺
、
亚硝基苯
、
苯基羟胺
、
偶氮苯
、
氧化偶氮苯和氢化偶氮苯中的至少一种
。8.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述氢供体包括甲酸
、
草酸
、
乙酸和甲醇中的至少一种
。9.
根据权利要求1所述的脱氮方法，其中，所述催化剂为过渡金属负载型催化剂
。10.
根据权利要求9所述的脱氮方法，其中，所述过渡金属包括
Ru、Rh、Pd、Pt、Au、Ag、Ni、Co
和
Fe
中的至少一种
。11.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎东维，刘社田，於思瑜，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：