一种代替活性炭吸附除丙烯酸中阻聚剂的方法及吸附剂与流程

1.本发明涉及化学化工技术领域，特别是涉及一种代替活性炭吸附去除丙烯酸中阻聚剂的方法及吸附剂。


背景技术：

2.历来关于如何去除丙烯酸单体中的阻聚剂，以得到高性能的聚丙烯酸类产品是一个热门的课题。通常去除阻聚剂的方法有:减压蒸馏法、低温重结晶法、离子交换树脂法、分子筛或活性碳吸附分离法。减压蒸馏法和低温重结晶法所需设备昂贵，投资大，耗能高，成本大，只有大厂才可以考虑使用，而蒸馏法制备的尾液(高阻聚剂含量的丙烯酸液)还要进一步处理。而离子交换树脂法设备虽然简单，但处理量不大，树脂的再生处理难度大，成本高。所以目前中小厂大多采用活性炭吸附法去除丙烯酸中的阻聚剂。随着环保要求越来越高，工厂中活性炭的废渣越来越受到严格的管控，除了必须将活性炭废渣交有关部门统一处理以外，而且工厂产生活性炭废渣的量也受到严格控制，不允许产生废渣的量超标，这样就给工厂带来一定的困难。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种代替活性炭吸附除丙烯酸中阻聚剂的方法及吸附剂，解决了现有技术活性炭废渣超标的问题，而且新的矿物吸附剂可以自行再生处理，降低成本，减少二次污染。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种代替活性炭吸附除丙烯酸中阻聚剂的吸附剂制备方法：
5.s1.取膨润土烘干备用；
6.s2.将丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸羟丙酯四元共聚物溶于水中，配成2～5％浓度的水溶液；
7.s3.将s1中膨润土和s2中溶液按质量比1:1混合，搅拌均匀呈泥状，在25～35℃温度下放置48小时；
8.s4.将s3中泥浆放入烘箱中烘干并粉碎，即得吸附剂成品。
9.作为本发明一种优选的实施方式，丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸羟丙酯四元共聚物的制备方法，四者质量比为4:3:1:1，先将丙烯酸及丙烯酰胺加入纯水中溶解成水相溶液；另将苯乙烯加入丙烯酸羟丙酯溶解成油相溶液；然后将油相溶液滴加入水相溶液中，边滴加边快速搅拌，使之成均匀乳相液。之后加入单体质量0.5％～0.8％引发剂过硫酸钾和0.2％～0.4％亚硫酸钠，在25～30℃下反应4～6小时，得凝胶产物，然后切粒-干燥-粉碎-过筛。
10.作为本发明一种优选的实施方式，步骤s1中膨润土过筛200目。
11.本发明还提供了采用上述方法制备而成的吸附剂。
12.本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
13.它既可以解决活性碳废渣超标问题，又可以解决丙烯酸中除阻聚剂的问题，而且新的矿物吸附剂可以通过再生处理，降低成本，减少二次污染。
14.本发明技术关键在于膨润土的改性处理。众所周知，膨润土是蒙脱石矿结构为主，na
0.7
(al
3.3
˙
mg
0.7
)si8o2(0h)4˙
nh2o,晶体结构呈现出上下两层为s i-o四面体，夹着中间一层为al-o八面体，因此具有较大比表面、良好的吸附性、体积膨胀性、离子交换性和粘结性。而丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸羟丙酯四元共聚物是一种良好的吸附剂，对多种金属离子及一些有机物均有很好的吸附作用。当两者混合时，它容易附在膨润土表面上，使膨润土得到改性，吸附性能得以大大提高。另外膨润土在上下两层si-o四面体中间存在狭缝，若将狭缝增大，会进一步提高其吸附量，因此可以在处理膨润土时加入十六烷基溴化铵或者十八烷基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂，取代狭缝中的na+而将狭缝撑大，进一步提高其吸附性能。
15.本发明提供的代替活性炭吸附去除丙烯酸中阻聚剂的方法及吸附剂，可完全代替现有技术中的活性炭，成本低，并且可再生继续使用，大大降低了企业的生产成本，对节能环保均具有良好的推广意义。
具体实施方式
16.本发明提供一种代替活性炭吸附除丙烯酸中阻聚剂的吸附剂制备方法：
17.s1.取膨润土烘干备用；
18.s2.将丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸羟丙酯四元共聚物溶于水中，配成2～5％浓度的水溶液；
19.s3.将s1中膨润土和s2中溶液按质量比1:1混合，搅拌均匀呈泥状，在25～35℃温度下放置48小时；
20.s4.将s3中泥浆放入烘箱中烘干并粉碎，即得吸附剂成品。
21.丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸羟丙酯四元共聚物的制备方法，四者质量比为4:3:1:1，先将丙烯酸及丙烯酰胺加入纯水中溶解成水相溶液；另将苯乙烯加入丙烯酸羟丙酯溶解成油相溶液；然后将油相溶液慢慢滴加入水相溶液中，边滴加边快速搅拌，使之成均匀乳相液。之后加入单体质量0.5％～0.8％引发剂过硫酸钾和0.2％～0.4％亚硫酸钠，在25～30℃下反应4～6小时，得凝胶产物，然后切粒-干燥-粉碎-过筛。
22.作为本发明一种优选地实施例，步骤s1中还添加有十六烷基溴化铵或者十八烷基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.实施例一
25.四元共聚物的合成：在30g纯水中加入15g丙烯酰胺，让其充分溶解，之后加入20g丙烯酸制成水相溶液；另外称取5g苯乙烯加入5g丙烯酸羟丙酯制成油相溶液。在搅拌状态下，慢慢将油相溶液加入水相溶液中，滴加完成后再搅拌30分钟使其成均匀液，之后加入0.18g过硫酸钾及0.10克亚硫酸钠，在30℃温度下反应4小时，得四元共聚物，经切粒—105℃下干燥—粉碎后，过200目筛粉体备用。
26.吸附剂制备：将市售的na-膨润土过200目筛后，放入烘箱中，105℃温度下干燥至
恒重，再将上述四元共聚物配成4％水溶液浓度，以重量比为1:1加入至已烘干膨润土中，搅拌成浆状，在30℃下放置48小时，然后再放入烘箱中，105℃下烘干成粉块状。
27.吸附除阻聚剂mehq(4-甲氧基苯酚)试验：吸附选用碱性丙烯酸，将丙烯酸用naoh中和，其中和度达90％，加入吸附剂的量为5
‰
(以总丙烯酸钠为基准)，放置搅拌8小时，然后过滤，滤液用分光光度法测定其含mehq的量，转换成ppm的浓度。另外将经过吸附处理的丙烯酸钠作为原料，按既定的配方聚合成增稠剂，将它配制成2
‰
浓度水溶液胶水，用旋转粘度计ndj-1型测定其粘度，正常要求粘度应为800mpa
·
s以上，所测得数据列入附表中。
28.实施例二
29.将酸性白土，即h型膨润土代替实施例一中的na-膨润土制成吸附剂，其他与工艺过程实施例一相同，进行吸附性检测。
30.实施例三
31.用有机膨润土代替实施例一中的钠膨润土制成吸附剂，其他工艺过程与实施例一相同，进行吸附性检测。
32.上述实施例中吸附前后数据如下：
[0033][0034]
本阻聚剂mehq含量测定是依据“gb/t 17530.5-1998，测定工业丙烯酸及酯中阻聚剂”规定的方法进行，并将测得mehq的含量μg转化成ppm含量。
[0035]
通过以上数据可见，本发明的三种吸附剂在碱性丙烯酸钠溶液吸附除阻聚剂已达到活性炭吸附的水平，可以用来代替活性炭。
[0036]
吸附剂再生：本发明使用过的吸附剂会在其表面上附着丙烯酸钠及mehq，可用低浓度碱液例如(15％)naoh水溶液冲洗或浸泡两次，再用自来水及纯水冲洗一次，之后放入烘箱中105℃烘干，然后按本技术制备吸附剂的方法，加入四元共聚物水溶液制备其改性吸附剂，进行下次吸附除阻聚剂，如此反复可使用3-4次，虽然每次再生吸附剂除mehq能力略有下降，但下降幅度较小，再生到最后其除阻聚剂的有效率仍能够达到原有水平的70％～80％。
[0037]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发
明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。