专利名称：染料高效脱色剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及印染废水脱色处理技术，具体涉及一种染料高效脱色剂的制备方法。
背景技术：
印染企业是污水排放大户，印染废水成分复杂、色度高、毒性大，含有不同种类的染料和不同种类的有机助剂和无机化学药品等，因此污染大、危害也大。近年来有关印染废水处理的研究很多，其中主要是脱除废水中的色度污染和降低COD的研究。目前染料品种在日益增多地同时，在功能上也朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向发展，从而使得染料废水处理的难度加大。印染废水中的活性染料、酸性染料具有不易生物降解、水溶性好等特点，使用常规的混凝加微生物处理工艺去除效果较差，导致出水色度较高，难以回用于生产。常规的无机·脱色剂有硫酸亚铁，在使用过程中存在着投加量大、污泥量大、残留量大、出水返黄、PH值难以控制等缺点。常见的有机脱色剂为双氰胺-甲醛聚合物，双氰胺-甲醛的制备工艺有一步法缩合工艺和两步法缩合工艺，关于两步法缩合工艺，是将甲醛分两次投加，例如中国专利文献CN 101935094 (申请号201010262312.1)公开了一种活性染料废水絮凝脱色剂的制备方法，首先向反应釜中加入适量的水，再加入双氰胺、十八水合硫酸铝和浓度37%的甲醛溶液的一半，加热反应釜，同时不停地搅拌，温度达到40°C 45°C后停止加热，反应O. 5h lh，反应釜内温度会缓慢上升，待温度不再上升时再加入另一半浓度为37%的甲醛溶液，逐步升温至80°C 90°C，反应2h 3h后停止加热；防止冷却，得到的黏性液体为活性染料废水絮凝脱色剂。双氰胺-甲醛聚合物对于印染废水中绝大多数染料分子脱色性能优良，但是对亲水性的活性染料的脱色效果比较差，而且矾花不够密实沉降比较缓慢。由于不同条件下合成的聚合产物的性质差别很大，对印染废水的脱色性能也各不相同，这主要是产物的水溶性、相对分子质量大小、分子结构的不同所致。因此对于双氰胺-甲醛聚合物的生产工艺，以双氰胺、甲醛的反应为主反应，通过引入可改变缩合物性能的添加助剂和合成条件，可提高双氰胺-甲醛聚合物的综合性能。《化工环保》第2006年第26卷第3期记载文献“改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂的制备和应用”，该方法利用尿素部分取代双氰胺合成改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂。制备时在装有回流冷凝管及搅拌器的三颈烧瓶中加入双氰胺、尿素和氯化铵，搅拌，开通冷凝水，分批加入甲醛水溶液，水浴升温使三颈瓶内温度为32°C，反应开始进行。停止加热，依靠反应瓶内反应物产生的反应热使反应温度缓慢上升。待反应热释放高峰过后再加入余下的甲醛水溶液，逐步升温至预定的反应温度，反应后冷却，得到无色透明、易溶于水、带有黏性、流动性良好的液体极为改性絮凝脱色剂。该改性双氰胺-甲醛絮凝脱色剂具有优异的絮凝脱色性能，对实际印染废水的脱色率和COD去除率可分别达到99%和93. 4。但是该方法在加入尿素这种辅料以后，在低温的情况下会出现分层发白问题；而且双氰胺-甲醛聚合物的聚合过程中反应热比较高，难以控制双氰胺-甲醛聚合物的制备工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种活性染料脱色效果较好、反应过程容易控制的染料高效脱色剂的制备方法。实现本发明目的的技术方案是一种染料高效脱色剂的制备方法，包括以下步骤①将甲醛水溶液总投加量的60% 70%加入反应釜中，再将总投加量剩余的30% 40%甲醛水溶液泵入高位槽待用。②开启反应釜的搅拌装置，向反应釜中依次加入尿素以及作为催化剂的氯化铵。 ③搅拌下将反应釜内物料升温至28°C 30°C，停止加热，开始尿素和甲醛的缩聚反应；反应放热使得反应物料升温至70°C 75°C，在此温度下保温40min 80mi。④步骤③保温结束后，将反应釜内物料冷却至45°C 50°C;然后依次加入双氰胺、二乙醇胺、乙二胺和结晶氯化铝，搅拌使投加物料混匀；反应釜内开始反应并且反应放热使釜内温度升高。⑤待步骤④中的反应物料温度上升至75°C 80°C后，温度开始回落；反应热释放高峰过后开始滴加高位槽中余下的甲醛水溶液，控制滴加速度保持反应温度< 92°C ;待高位槽中甲醛水溶液滴加完毕后，在88°C 95°C下保温1. 5 3小时。⑥取出步骤⑤保温后的反应产物，向反应产物中加入水并混匀；冷却后包装即得染料高效脱色剂。所述甲醒水溶液为35% 40%的甲醒水溶液。上述步骤②中，所加入的尿素的重量与步骤①中甲醛水溶液的总投加重量之比为1: 5 7 ;所加入的氯化铵的重量为尿素重量的1. 75 2倍。上述步骤④中加入的双氰胺的重量为步骤②中加入的尿素的重量的1. 5 2. 5倍。上述步骤④中加入的二乙醇胺的重量为双氰胺的重量的13% 15% ;所加入的乙
二胺的重量为双氰胺的重量的20% 25%。上述步骤④中加入的结晶氯化铝的重量为双氰胺的重量的16% 19%。上述步骤⑥中保温后的反应产物的体积与投加的水的体积比为9 12 I。作为优选的，步骤①中将甲醛水溶液总投加量的2/3加入反应釜中，再将总投加量剩余的1/3甲醛水溶液泵入高位槽待用。本发明具有积极的效果(1)本发明的制备方法在原有的双氰胺-甲醛聚合物两步法生产工艺中，按一定配比加入尿素、二乙醇胺、乙二胺、结晶氯化铝进行改性；反应分两步进行，分步反应过程易于控制，实现了安全生产。(2)本发明的制备方法使用了尿素，但是所制得的脱色剂在低于10°C的低温下不存在分层发白的问题。(3)本发明的制备方法所制备的双氰胺-甲醛絮凝脱色剂增强了对亲水性的活性染料的脱色效果和沉降效果，减少了在处理印染废水处理工序。由于本发明的制备方法所制备的染料高效脱色剂中聚合物已经与水配兑，因此使用时脱色剂可以直接使用，无需在使用现场再与水稀释使用。
具体实施例方式(实施例1)本实施例的染料高效脱色剂的制备方法包括以下步骤①将35% 40% (本实施例中为37%)的甲醛水溶液的总投加量的60% 70% (本实施例中为总投加量的2/3，为360kg)加入反应釜中，再将总投加量剩余的30% 40% (本实施例中为总投加量的1/3，为180kg)甲醛水溶液泵入高位槽待用。②开启反应釜的搅拌装置，向反应釜中依次加入尿素82kg以及作为催化剂的氯化铵160kg。③搅拌下对反应釜内物料升温至28°C 30°C，停止加热，开始尿素和甲醛的缩聚 反应；反应放热使得反应物料升温至70°C 75°C，在此温度下保温40min 80min(本实施例中为I小时)。④步骤③保温结束后，将反应釜内物料冷却至45°C 50°C ;然后依次加入双氰胺185kg、二乙醇胺25kg、乙二胺40kg和结晶氯化铝32kg，搅拌使投加物料混匀。反应釜内开始反应并且反应放热使釜内温度升高。本实施例中所用的结晶氯化铝为江苏永泰化工有限公司制造的工业级结晶氯化铝，其结晶氯化铝含量> 95. 5%，铁含量< O. 01%，水不溶性物质含量< O. 10%ο⑤待步骤④中的反应物料温度上升至75°C 80°C后，温度开始回落；反应热释放高峰过后开始滴加高位槽中余下的I / 3 (180kg)甲醛水溶液，控制滴加速度保持反应温度彡92°C。待高位槽中甲醛水溶液滴加完毕后，在88°C 95°C下保温1. 5 3小时(本实施例中为2小时)。本实施例得到反应产物980L。⑥取出步骤⑤保温后的反应产物，向反应产物中加入去离子水95kg并混匀。冷却后包装即得高效脱色剂产品，其外观为浅黄色粘稠液体，易溶于水。将步骤⑥获得的高效脱色剂产品置入冰箱中，调节冰箱内温度< 10°C (本实施例中为6°C)并观察，本实施例所制备的脱色剂不会分层发白。本实施例所制备的高效脱色剂产品已配水，因此使用时直接使用，无需再用水稀释使用。检验本实施例制备的高效脱色剂的脱色效果取色度为8500倍的氯代均三嗪活性染料废水1L，向废水中投加制得脱色剂8mL，搅拌5分钟后静置；静置后矾花大，沉淀快。沉淀后取上清液，检测上清液色度为12倍，色度去除率达99. 8以上。(实施例2)本实施例的染料高效脱色剂的制备方法其余与实施例1相同，不同之处在于步骤②中尿素的投加量为105kg，氯化铵为188kg。步骤④中双氰胺的投加量为165kg，二乙醇胺的投加量为25kg，乙二胺的投加量为40kg，结晶氯化铝的投加量为30kg。步骤⑥中取出步骤⑤保温后的反应产物后，向反应产物中加入去离子水88kg并混匀。冷却后包装即得高效脱色剂产品，其外观为浅黄色粘稠液体，易溶于水。本实施例所制备的脱色剂在低于10°C的温度下不会分层发白。检验本实施例制备的高效脱色剂的脱色效果取色度为8500倍的氯代均三嗪活性染料废水1L，向废水中投加制得脱色剂8mL，搅拌5分钟后静置；静置后矾花大，沉淀快。沉淀后取上清液，检测上清液色度为11倍，色度去除率达99. 8以上。·
权利要求
1.一种染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤 ①将甲醛水溶液总投加量的60% 70%加入反应釜中，再将总投加量剩余的30% 40%甲醛水溶液泵入高位槽待用； ②开启反应釜的搅拌装置，向反应釜中依次加入尿素以及作为催化剂的氯化铵； ③搅拌下将反应釜内物料升温至28°C 30°C，停止加热，开始尿素和甲醛的缩聚反应；反应放热使得反应物料升温至70°C 75°C，在此温度下保温40min 80min ； ④步骤③保温结束后，将反应釜内物料冷却至45°C 50°C;然后依次加入双氰胺、二乙醇胺、乙二胺和结晶氯化铝，搅拌使投加物料混匀；反应釜内开始反应并且反应放热使釜内温度升高； ⑤待步骤④中的反应物料温度上升至75°C 80°C后，温度开始回落；反应热释放高峰过后开始滴加高位槽中余下的甲醛水溶液，控制滴加速度保持反应温度< 92°C ;待高位槽中甲醛水溶液滴加完毕后，在88°C 95°C下保温1. 5 3小时； ⑥取出步骤⑤保温后的反应产物，向反应产物中加入水并混匀；冷却后包装即得染料闻效脱色剂。
2.根据权利要求1所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于所述甲醛水溶液为35% 40%的甲醛水溶液。
3.根据权利要求1所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤②中，所加入的尿素的重量与步骤①中甲醛水溶液的总投加重量之比为1: 5 7;所加入的氯化铵的重量为尿素重量的1. 75 2倍。
4.根据权利要求3所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤④中加入的双氰胺的重量为步骤②中加入的尿素的重量的1. 5 2. 5倍。
5.根据权利要求4所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤④中加入的二乙醇胺的重量为双氰胺的重量的13% 15%;所加入的乙二胺的重量为双氰胺的重量的20% 25%。
6.根据权利要求4所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤④中加入的结晶氯化铝的重量为双氰胺的重量的16% 19%。
7.根据权利要求1所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤⑥中保温后的反应产物的体积与投加的水的体积比为9 12 I。
8.根据权利要求1所述的染料高效脱色剂的制备方法，其特征在于步骤①中将甲醛水溶液总投加量的2/3加入反应釜中，再将总投加量剩余的1/3甲醛水溶液泵入高位槽待用。
全文摘要
本发明公开了一种染料高效脱色剂的制备方法，首先将甲醛水溶液总投加量的一部分加入反应釜中，再将剩余的泵入高位槽待用；搅拌下向反应釜中依次加入尿素以及氯化铵；将反应釜内物料升温至28℃～30℃，停止加热，反应放热使得反应物料升温至70℃～75℃，在此温度下保温1小时；保温结束后，将反应釜内物料冷却，然后依次加入双氰胺、二乙醇胺、乙二胺和结晶氯化铝，搅拌使投加物料混匀；待反应热释放高峰后开始滴加高位槽中余下的甲醛水溶液；滴加完毕后保温；取出反应产物，向其中加入水并混匀；冷却后包装即得染料高效脱色剂。本发明的制备方法使用了尿素，但是所制得的脱色剂在低于10℃的低温下不存在分层发白的问题。
文档编号C02F1/58GK103011362SQ20121053949
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者侯群锋, 王斌, 王旭峰 申请人:天使(江苏)精细化工有限公司