一种用废旧涤棉纤维制备对苯二甲酸的方法_2

文档序号:9390556阅读:来源:国知局
6、电阻加热器,7、反应液,8、釜座、9、导线,10、搅拌电机,11、传送皮带,12、压力表,13、热电偶,14、电控箱,15、搅拌转数显示屏,16、釜内温度显示屏,17、搅拌开关,18、电源开关,19、加热温度调控器,20、搅拌转数调控器。
【具体实施方式】
[0065]—下结合附图对本发明作进一步说明:
[0066]图1所示,为废旧涤棉纤维降解状态图,各部位置要正确,按量配比,按序操作。
[0067]制备使用的化学物质的量值先按预先设置的范围确定的,以克、毫升、毫米为计量单位。
[0068]高压反应釜5为矩形,在高压反应釜5的外部为电阻加热器6,在电阻加热器6外部为保温层4,高压反应釜5的下部为釜座8、上部为釜盖3,并由螺栓2固定,高压反应釜5内为反应液7 ;在釜盖3的中间位置设有搅拌器1,并深入高压反应釜5内;在釜盖3的侧部设有热电偶13、压力表12,并深入高压反应釜5内;在高压反应釜5的右部设有搅拌电机10,搅拌电机10通过传送带11连接搅拌器I ;在高压反应釜5的右侧部设有电控箱14,在电控箱14上设有搅拌转数显示屏15、釜内温度显示屏16、搅拌开关17、电源开关18、加热温度调控器19、搅拌转数调控器20 ;高压反应釜5与电控箱14之间由导线9连接。
[0069]图2所示,为制备的对苯二甲酸形貌图,图中所示,产物对苯二甲酸为粉体,呈不规则堆积。
[0070]图3所示,为制备的对苯二甲酸衍射强度图谱,图中所示,产物衍射峰为对苯二甲酸特征峰。
【主权项】
1.一种用废旧涤棉纤维制备对苯二甲酸的方法,其特征在于: 使用的化学物质材料为:废旧涤棉纤维、醋酸锰、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、活性碳、 N, N-二甲基甲酰胺、无水乙醇、去离子水,其准备用量如下:以克、毫升为计量单位 废旧涤棉纤维:(C39H44O22)n η = 6000-15000,10g±0.0lg 活性碳:c,10g±0.0lg 醋酸锰=C4H6MnO4,0.lg±0.0lg N, N-二甲基甲酰胺:C3H7N0,50mL±0.0lmL 无水乙醇:C2H50,100mL± 5mL 高碳脂肪醇聚氧乙烯醚:C140 (CH2CH2O) 9H,2mL±0.0lmL 去离子水:H20,3000mL±50mL 制备方法如下: (1)预处理废旧涤棉纤维 ①洗涤,将废旧涤棉纤维10g±0.0lg置于洗涤器内,加入去离子水200mL、高碳脂肪醇聚氧乙稀醚2mL±0.0lmL ; 开启搅拌器,搅拌洗涤12min; ②漂洗,将洗涤后的废旧涤棉纤维置于烧杯中,加入去离子水200mL,搅拌漂洗3min; 搅拌漂洗重复进行4次; ③干燥,将漂洗后的废旧涤棉纤维置于干燥箱中干燥,干燥温度100°C,干燥时间60min ; ④消毒,将干燥后的废旧涤棉纤维置于紫外光消毒箱内,进行密闭消毒,电压220V、功率40W、消毒时间30min ; ⑤剪切,将消毒后的废旧涤棉纤维剪切成块状,块状尺寸<1mmXlOmm ; (2)降解废旧涤棉纤维 废旧涤棉纤维的降解是在高压反应釜内进行的,是在加热、搅拌过程中完成的; ①清洗高压反应釜,打开高压反应釜,加入去离子水200mL,清洗高压反应釜内壁,使其洁净; 清洗重复进行3次,清洗后晾干;②配制反应液,称取废旧涤棉纤维10g±0.0lg、活性碳10g±0.0lg、醋酸锰0.lg±0.0lg,量取去离子水100mL± lmL,加入烧杯中,搅拌lOmin,成混合液; ③将混合液加入高压反应釜内,并密闭; ④开启高压反应釜,并加热,加热温度240°C± 1°C,高压反应釜内压力为3.3MPa,高压反应釜搅拌转数100r/min,反应时间7h ; 混合溶液在加热、反应过程中将发生物理化学反应,棉纤维碳化、涤纶水解、颜色剥除; 反应后停止加热,混合液随釜冷却至25°C,得悬浊液; (3)产物分离 ①固液分离,将悬浊液置于抽滤瓶的布氏漏斗中,用微孔滤膜进行抽滤,滤膜上留存滤饼,滤液抽至滤瓶中,并分别收集; ②提取乙二醇,将滤液置于蒸馏烧瓶中,将蒸馏烧瓶置于电热搅拌器上,加热温度197°C ± 1°C,加热搅拌,得液态馏分,即乙二醇,并收集; ③配制分离液,将滤饼置于烧杯中,然后加入N,N-二甲基甲酰胺50mL±0.01mL,搅拌5min ; 然后将烧杯置于电热搅拌器上加热搅拌,加热温度70°C ±1°C,加热并搅拌,使对苯二甲酸充分溶解在溶液中,成分离液; ④抽滤,将分离液置于抽滤瓶的布氏漏斗中,用微孔滤膜进行抽滤,滤膜上留存滤饼、滤液抽滤至滤瓶中,并分别收集; ⑤洗涤并回收活性碳,将滤饼置于烧杯中,加入无水乙醇100mL±5mL,搅拌1min; 然后用微孔滤膜进行抽滤,得滤饼; 然后将滤饼用去离子水进行洗涤、抽滤,得滤饼; 将滤饼置于干燥箱中干燥,干燥温度120 °C,干燥时间2h,干燥后回收活性碳; ⑥分离提取对苯二甲酸,将滤液加入烧杯中,然后加入去离子水50mL,搅拌5min,成悬浊液; 将悬浊液加入离心管内,在离心机上进行离心分离,分离转数8000r/min,分离时间8min,分离后留存沉淀物,弃去上清液; 将沉淀物置于烧杯中,加入去离子水200mL,搅拌洗涤5min,然后用三层中速定性滤纸过滤,留存滤饼,弃去洗涤液; 将滤饼置于真空干燥箱中干燥,干燥温度110°C,真空度10Pa,干燥时间6h,干燥后得固体物质,即对苯二甲酸; (4)研磨、过筛 将干燥后的固体物质对苯二甲酸用玛瑙研钵、研棒进行研磨,然后用600目筛网过筛; 研磨、过筛反复进行,得终产物对苯二甲酸白色粉末; (5)检测、分析、表征 对制备的对苯二甲酸的色泽、形貌、化学物理性能、纯度进行检测、分析、表征; 用扫描电子显微镜进行对苯二甲酸的形貌结构分析; 用X射线衍射仪进行对苯二甲酸的物象结构分析; 结论:对苯二甲酸为白色粉体,粉体颗粒直径< 2 μm,产物纯度达99.973% ; (6)产物储存 对制备的对苯二甲酸、乙二醇分别储存于棕色透明的玻璃容器中,密闭遮光保存,要防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀,储存温度20°C,相对湿度< 10%。2.根据权利要求1所述的一种用废旧涤棉纤维制备对苯二甲酸的方法,其特征在于:高压反应釜(5)为矩形,在高压反应釜(5)的外部为电阻加热器(6),在电阻加热器(6)外部为保温层(4),高压反应釜(5)的下部为釜座(8)、上部为釜盖(3),并由螺栓(2)固定,高压反应釜(5)内为反应液(7);在釜盖(3)的中间位置设有搅拌器(1),并深入高压反应釜(5)内;在釜盖(3)的侧部设有热电偶(13)、压力表(12),并深入高压反应釜(5)内;在高压反应釜(5)的右部设有搅拌电机(10),搅拌电机(10)通过传送带(11)连接搅拌器(I);在高压反应釜(5)的右侧部设有电控箱(14),在电控箱(14)上设有搅拌转数显示屏(15)、釜内温度显示屏(16)、搅拌开关(17)、电源开关(18)、加热温度调控器(19)、搅拌转数调控器(20);高压反应釜(5)与电控箱(14)之间由导线(9)连接。
【专利摘要】本发明涉及一种用废旧涤棉纤维制备对苯二甲酸的方法,是针对废旧涤棉纤维存量多、污染严重、回收难的情况,对废旧涤棉纤维进行洗涤、消毒、高压降解分离剥色、干燥、研磨,制成对苯二甲酸产物,同时还分离出了副产物乙二醇,此制备方法工艺先进、数据精确翔实,制备分离出的产物质量好、纯度高,纯度可达99.973%,产物为粉体,粉体颗粒直径≤2μm,可作化学原料重新利用,是十分先进的用废旧涤棉纤维制备对苯二甲酸的方法。
【IPC分类】C07C63/26, C07C27/02, C07C31/20, C07C51/09
【公开号】CN105111063
【申请号】CN201510458505
【发明人】侯文生, 晋华, 史晟, 龚艳勃, 郜娟, 牛振怀
【申请人】山西瑞赛格纺织科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月30日
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