本发明涉及微管通道萃取技术领域，特别是涉及一种利用微通道萃取硫酸铵水溶液中丁酮肟的方法。技术背景2-丁酮肟(以下简称丁酮肟)作为抗氧剂广泛应用于聚氨酯封闭剂，锅炉除氧剂，涂料、油漆、油墨的防结皮剂中,也可作为硅橡胶类密封剂的有机合成中间体。目前，国内生产丁酮肟的方法是酮胺法，该法会副产含有丁酮肟(1000-10000ppm)的硫酸铵水溶液。由于硫酸铵结晶过程中排放的丁酮肟会污染环境，同时也不利于结晶后工艺废水的循环使用，因此对于硫酸铵水溶液中的丁酮肟应进行分离回收。申请者所在课题组的研究表明疏水性离子液体[BMIM]PF6在萃取回收硫酸铵水溶液中的丁酮肟方面有良好的效果(公开号CN103588675A，名称为利用离子液体[BMIM]PF6萃取硫酸铵溶液中丁酮肟的方法的发明专利)，相比以前工艺中所用的传统有机溶剂，更为绿色、安全和节能。而在传统的萃取工艺中多采用混合澄清槽、萃取塔等设备，普遍存在效率低、设备体积大、操作和维修费用高等缺点。因此，对于硫酸铵水溶液中丁酮肟的萃取，开发新的高效萃取分离技术和设备具有重要意义。微化工系统是利用微加工和精密加工技术制造的小型化化工系统，其特点是“三传一反”过程发生在特征尺度处于纳米级到微米级的微小空间内。微通道是微化工系统的基本组成单位和关键组成部分，与传统设备相比，微通道具有比表面积大、传质传热快、反应用量少、安全性能高、体积小、易于集成与放大等优点，在化学、化工、生物、医学、能源等领域具有广泛的应用前景。目前，在微通道用于萃取分离方面已有相关研究及应用，但具体到用离子液体[BMIM]PF6萃取丁酮肟生产过程中副产的硫酸铵溶液里的丁酮肟还未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是克服传统的萃取设备存在的效率低、体积大、操作和维修费用高等缺点，提供一种利用微管通道萃取硫酸铵水溶液中丁酮肟的方法。利用微通道萃取硫酸铵水溶液中丁酮肟的方法包括如下步骤：(1)将含丁酮肟的硫酸铵水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，水相和离子液体相分别通过两台流量泵注入微通道设备内，水相流量为0.25-19.8mL/min，离子液体相流量为0.25-1.32mL/min，萃取温度为20℃，两相在微通道设备内的停留时间为1-48s；(2)两相进行传质后流出微通道设备，在出口处收集产物，静置分相，丁酮肟从水相中被萃取到离子液体相中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的微通道设备包括微混合器和微管通道，流体在微混合器内混合后，在微管通道内进行传质，所述的微管通道的内径为0.5-1mm，外径为1.50mm，长度为1m，微混合器为T型三通，孔径为0.5-1mm，含丁酮肟的硫酸铵溶液中的丁酮肟含量为1000-10000ppm，硫酸铵浓度小于40wt％。与现有的传统萃取设备萃取方法相比，本发明的创新点在于利用微管通道萃取硫酸铵水溶液中的丁酮肟，该方法具有比表面积大、传质快、体积小、易于集成与放大等优点。具体实施方式利用微通道萃取硫酸铵水溶液中丁酮肟的方法包括如下步骤：(1)将含丁酮肟的硫酸铵水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，水相和离子液体相分别通过两台流量泵注入微通道设备内，水相流量为0.25-19.8mL/min，离子液体相流量为0.25-1.32mL/min，萃取温度为20℃，两相在微通道设备内的停留时间为1-48s；(2)两相进行传质后流出微通道设备，在出口处收集产物，静置分相，丁酮肟从水相中被萃取到离子液体相中。所述的微通道设备包括微混合器和微管通道，流体在微混合器内混合后，在微管通道内进行传质，所述的微管通道的内径为0.5-1mm，外径为1.50mm，长度为1m，微混合器为T型三通，孔径为0.5-1mm，含丁酮肟的硫酸铵溶液中的丁酮肟含量为1000-10000ppm，硫酸铵浓度小于40wt％。本发明的有益效果：本发明提供的在微管通道中利用离子液体萃取硫酸铵水溶液中的丁酮肟的方法，萃取效率高，大大缩短了萃取达到平衡的时间，从传统萃取方式的几十分钟缩短到秒级范围。本发明通过分光光度法测定水相中的丁酮肟浓度，分析原理为：丁酮肟在酸性条件下水解，生成丁酮和羟胺，在加入过硫酸铵的条件下，羟胺与甲醛反应生成甲酰氧肟酸，甲酰氧肟酸可与三价铁离子生成红色络合物，用紫外可见分光光度计测量此络合物的吸光度即可得到水相中丁酮肟的浓度。本发明用以下实施例作进一步说明，但并不限于以下实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围内，变化实施都包含在本发明的技术范围内。实施例1将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为0wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.735mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为32.7％。实施例2将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.735mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为66.5％。实施例3将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为40wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.735mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为86.0％。实施例4将丁酮肟浓度为1g/L(1000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.735mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为62.9％。实施例5将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相流量设置为0.25mL/min，离子液体相流量设置为1.25mL/min，停留时间为17.7s，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为65.0％。实施例6将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相流量设置为1.25mL/min，离子液体相流量设置为0.25mL/min，停留时间为17.7s，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为35.5％。实施例7将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.325mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.5mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为71.4％。实施例8将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为1.305mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径1mm，两相停留时间为18s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为59.4％。实施例9将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相和离子液体相流量均为0.275mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为48s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为73.2％。实施例10将丁酮肟浓度为10g/L(10000ppm)、硫酸铵浓度为20wt％的水溶液作为水相，离子液体[BMIM]PF6作为萃取剂，分别通过两台流量泵将两相注入微管通道，水相流量设置为19.8mL/min，离子液体相流量设置为1.32mL/min，两条管路用三通接头连接，两相在三通接头处混合并在后续的1m长微管通道中进行传质，微管通道内径0.75mm，两相停留时间为1s，温度控制为20℃。收集流出微管通道的两相，上层为水相，下层为离子液体相。取上层水相，用去离子水稀释后用分光光度法分析其中所含丁酮肟的浓度，然后再根据总体系丁酮肟的质量守恒，可以计算出离子液体相中丁酮肟的浓度。由此可计算出萃取率为13.9％。