一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种没食子酸生产废水的处理与回收的方法及其应用，具体涉及采用正己醇萃取没食子酸生产废水，然后在碱性条件下反萃取，回收没食子酸同时废水达标排放。
【背景技术】
[0002]当前，随着工业的迅猛发展，水污染的问题日益影响到我们的生活，如果直接将工业废水排放不仅水体无法净化而且还会导致越来越严重的水污染问题，尤其是关于没食子酸这样有回收利用价值的有机废水，针对此类废水，找到一种高效，简单，经济的处理方式将是我们的目标。
[0003]没食子酸，亦称“五倍子酸”。学名3，4，5-三羟基苯甲酸。是自然界存在的一种多酚类化合物，在食品、生物、医药、化工等领域有广泛的应用。没食子酸的生产方法有酸水解法，碱水解法，发酵法，酶法。国内比较常用的方法是碱水解法，该工艺的主要流程是:原料一热水浸提一加喊水解一加酸中和酸化一冷却结晶一尚心的粗品一粗品溶解加炭脱色一过滤后结晶一离心一干燥一没食子酸成品。其生产过程中排放的有机废水有机物含量高，盐度高，色度深，且PH较低，对微生物抑制作用大，很难降解，对人体和环境都会产生危害。因此，没食子酸生产废水的处理与回收将会越来越受到人们的重视。
[0004]没食子酸生产废水的主要处理方法有:浓缩法，吸附法，生化法，化学氧化法，以及各种方法的组合工艺流程。浓缩法是最传统的方法，对于没食子酸的回收效果较低，虽然具有一定的经济效益，但能耗较大，公开号是CN200610086068.1的中国发明专利申请公开了一种没食子酸生产废水的净化回收方法，该方法先用NaOH中和至pH = 4.5?5，再真空蒸发浓缩后，离心回收盐，冷却至10?15°C析出没食子酸结晶，离心抽滤得晶体没食子酸，滤液加石灰乳中和至中性，澄清后，清液用煤质活性炭脱色后废水经生化池生化后达标排放。吸附法，处理效果较好，处理的水量较大，但一些吸附剂成本较高，且使用的寿命有限。生化法，处理效率高，经过净化的废水达标率高，但其主要针对中低浓度废水，且过程复杂，成本高，技术上有一定难度；化学氧化法也具有效率高的特点，但氧化剂成本高。
[0005]因此，针对没食子酸生产废水，人们需要找到一种高效，简易，成本较低的处理方法。本发明专利采用了一种物理溶剂进行萃取，之后加入碱液进行反萃取，回收废水中有用资源没食子酸，同时使废水达标排放。这种方法操作简单易行，对环境污染少，不仅能解决以往方法的不足，而且为工业应用提供一种可行的技术方法。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提出一种简便、廉价、高效环保、去除并回收没食子酸生产废水的新方法。
[0007]一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，包括以下步骤:
[0008]I)萃取没食子酸:将没食子酸生产废水进行酸化，之后加入萃取剂正己醇，均匀搅拌进行萃取，将没食子酸萃取到有机相中，萃取结束后静置一段时间，之后分液得到含有没食子酸的有机相；
[0009]2)反萃取回收没食子酸:在含有没食子酸的有机相中加入氢氧化钾溶液，均匀搅拌进行反萃取，使没食子酸转化为没食子酸钾，并从有机相转移到水相中，反萃取结束后静置，之后分液回收得到纯没食子酸钾溶液。
[0010]方法原理:
[0011]没食子酸生产废水中的主要污染成分为没食子酸，焦性没食子酸，单宁酸，多聚糖，溶解性盐类，其中没食子酸为其主要成分。采用萃取方法去除废水中的没食子酸并且反萃取将其回收，不仅去除率高，而且萃取剂可以重复利用。
[0012]萃取前，用稀硫酸将没食子酸生产废水的pH调节在0.6?3.0，pH值高于3.0时，没食子酸的萃取率会显著降低；若调节PH值低于0.6时，降低pH值对没食子酸的萃取率没有明显影响，会造成酸的过量消耗并影响对没食子酸的回收。
[0013]萃取过程采用多级萃取，萃取剂与没食子酸生产废水的体积比为1:1?1:1.5，萃取级数3?5级，每级混合时间20?30min，搅拌速度为100?200r/min，每级静置时间10 ?30mino
[0014]反萃过程中油相萃取液中加碱进行反萃取回收萃取剂。所述的碱一般采用碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，我们采用的是氢氧化钾溶液，反萃取时碱溶液与油相萃取液的体积比为4:1?1:1。经过加碱反萃取之后，没食子酸形成没食子酸的盐溶液并从有机相转移到水相，之后经过提纯获得没食子酸，作为资源回收利用。同时，有机相回收并作为萃取剂重复使用。
[0015]反萃过程采用多级反萃，萃取次数3?5次，每级混合时间20?30min，搅拌速度为100?200r/min，每级静置时间10?30min。
[0016]所述的没食子酸生产废水是以五倍子为原料生产没食子酸产生的废液。
[0017]虽然现在从废水中萃取没食子酸的萃取剂较多，采用萃取方法回收废水中没食子酸的难点在于许多萃取剂对没食子酸反萃性能较差，萃取剂在水中溶解性较大，无法循环利用，产生二次污染，有的络合萃取剂价格昂贵反萃率低，与现有处理方法相比，本发明具有如下有益效果:
[0018]本发明采用物理溶剂萃取的方法，由于正己醇在水中溶解度很小，萃取过程损失非常小，萃取效果好，资源回收利用高，同时处理效率高，操作简单，条件温和，易于控制等，且萃取剂可重复利用，降低成本，废水中的没食子酸钠盐通过萃取-反萃取的过程也可以作为资源回收利用。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的工艺流程图。
[0020]图2为本发明的处理效果图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示为本发明的工艺流程图，没食子酸生产废水调节pH值后进行萃取，萃取得到的油相萃取液加碱反萃取回收没食子酸，萃取过程可以根据实际废水情况进行多次操作，使萃取剂重复使用。
[0022]实施例1
[0023](I)采用四级萃取一四级反萃取工艺流程，以纯正己醇为萃取有机相，控制相比(有机相:水相)为1:1，萃取pH值为1.5，对经过脱色的没食子酸浓度为6810mg/L的废水进行了处理，每级混合时间为15分钟，静置时间为20分钟，四级萃取后萃余液中含有没食子酸浓度约为81.7mg/L，去除率为98.8% ;萃取后所得的有机相中加入0.25mol/L的KOH溶液，取相比(有机相:水相)为1:1，对有机相进行反萃取，每级混合时间为15分钟，静置时间为30分钟，反萃液中没食子酸浓度为5788mg/L，回收率为85%。
[0024]实施例2
[0025](2)采用三级萃取一三级反萃取工艺流程，以纯正己醇为萃取有机相，控制相比(有机相:水相)为1:1，萃取pH值为0.6，对经过脱色的没食子酸浓度为6810mg/L的废水进行了处理，每级混合时间为15分钟，静置时间为20分钟，三级萃取后萃余液中含有没食子酸浓度约为66.9mg/L，去除率为99% ;萃取后所得的有机相中加入0.25mol/L的KOH溶液，取相比(有机相:水相)为1:1，对有机相进行反萃，每级混合时间为15分钟，静置时间为30分钟，反萃液中没食子酸浓度为5577mg/L，回收率为82%。
【主权项】
1.一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，该方法包括如下步骤:一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)萃取没食子酸:将没食子酸生产废水进行酸化，之后加入萃取剂正己醇，均匀搅拌进行萃取，将没食子酸萃取到有机相中，萃取结束后静置，之后分液得到含有没食子酸的有机相； (2)反萃取回收没食子酸:在含有没食子酸的有机相中加入氢氧化钾溶液，均匀搅拌进行反萃取，使没食子酸转化为没食子酸钾，并从有机相转移到水相中，反萃取结束后静置，之后分液回收得到纯没食子酸钾溶液。2.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤(I)中所述酸化处理，是用稀硫酸将没食子酸生产废水PH值调节为0.6?3.0。3.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤(1)中进行萃取时，没食子酸废水和萃取剂的比例为1:1?1: 1.5。4.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中进行萃取和反萃取时搅拌速度为100?200r/min，时间为20?30mino5.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤(I)和(2)中进行萃取和反萃取时采用多级萃取，萃取级数3?5级。6.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤⑴和⑵中静置时间为10?30min。7.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，步骤(2)中进行反萃采用KOH溶液，浓度为1.0moL/L?0.25mol/L，反萃取时碱液与油相 4:1 ?1:1。8.根据权利要求1所述一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法，其特征在于，没食子酸生产废水中没食子酸浓度为7000mg/L，废水pH为1.75。
【专利摘要】本发明公开了一种采用正己醇萃取回收废水中没食子酸的方法。本发明包括如下步骤(1)萃取没食子酸：将没食子酸生产废水进行酸化，之后加入萃取剂正己醇，均匀搅拌进行萃取，将没食子酸萃取到有机相中，萃取结束后静置分液，得到含有没食子酸的有机相；(2)反萃取回收没食子酸：在含有没食子酸的有机相中加入氢氧化钾溶液，使没食子酸转化为没食子酸钾，并从有机相转移到水相，从而回收得到纯没食子酸钾溶液。本发明可以回收废液中85％以上的没食子酸，避免了资源的浪费，而且所用萃取剂可以循环使用，药剂损耗少。该方法具有处理效率高，操作简单，条件温和，易于控制等优点，且萃取剂可重复利用，降低成本，废水中的没食子酸盐也可以作为资源回收利用。
【IPC分类】C02F1/26, C07C51/48, C07C51/41, C07C65/03
【公开号】CN105198733
【申请号】CN201510611079
【发明人】杨春平, 焦盼盼, 邓自西, 邵京京, 曾光明, 何慧军, 程燕, 严洲, 仇璐
【申请人】湖南大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月23日