[發明專利]PEG誘導濁點萃取與反萃有機化合物的方法

無效

• 申請號: 200810037402.3
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101269275A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 王志龍;梁蕊;齊瀚實
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種化學工程技術領域的分離方法，具體是一種PEG誘導濁點系統萃取和反萃有機化合物的方法。

背景技術

非離子表面活性劑溶液在一定溫度條件下自動分離為表面活性劑濃度很高的濃表面活性劑相和表面活性劑很小的稀表面活性劑相，這種系統稱為濁點系統。濁點系統在生物大分子、金屬離子和有機小分子的分離和濃縮中的應用受到很多學者的關注。濁點系統在萃取生物轉化中也有著潛在的應用。

親水性表面活性劑，如Triton?X-100，具有較高的濁點而在常溫下不能形成濁點系統。添加物，如鹽、PEG等具有降低表面活性劑溶液濁點的作用，能誘導表面活性劑溶液在常溫下形成濁點系統。在表面活性劑溶液中添加PEG形成的兩相分配系統稱為PEG誘導濁點系統，其中一相是濃表面活性劑相，另一相是濃PEG相。表面活性劑、有機溶劑和水的三元系統會形成微乳液。微乳液一般情況下可以分為三種形式：表面活性劑在水中形成水包油相并與過剩的油相形成平衡兩相系統，稱為Winsor?I；表面活性劑在油中油包水相與過剩的水相形成平衡兩相系統，稱為Winsor?II；表面活性劑形成雙連續相并與過剩的油相和過剩的水相形成平衡三相，稱為Winsor?III。一般地，親水性表面活性劑在低溫下有利于形成Winsor?I微乳液。為了保證過程的經濟性和過程的環境友好性，濁點系統應用于萃取過程或生物轉化的工業化過程都面臨著一個不可回避的問題，即有機化合物的分離和非離子表面活性劑的回收利用。

經對現有技術文獻的檢索發現，Cheng?and?Sabatini，“Separation?oforganic?compounds?from?surfactant?solution：a?review.Separ?Sci?Technol.2007；42：453-475”(Cheng等，綜述有機化合物與表面活性劑的分離，《分離科學與技術》，2007，42：453-457)中介紹，不揮發有機化合物與表面活性劑(尤其是非離子表面活性劑)的分離還沒有成熟的技術。進一步的檢索尚未發現從濁點系統的濃表面活性劑相中成功分離不揮發有機化合物的報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種PEG誘導濁點系統中萃取和反萃不揮發有機化合物的方法，使其采用一種親水性表面活性劑(如TritonX-100)在PEG分子誘導下形成濁點系統，即PEG誘導濁點，萃取苯酚、對硝基苯酚和1-萘酚等不揮發性有機化合物。由于有機化合物在有機溶劑中一般具有較大的溶解度，PEG誘導濁點系統萃取后的濃表面活性劑相中添加有機溶劑形成Winsor?I微乳液，表面活性劑與有機化合物分配在微乳液的兩相，進一步實現有機化合物從表面活性劑溶液中的反萃過程。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明利用聚乙二醇(PEG)誘導親水性表面活性劑在常溫下形成兩相分配系統而實現有機化合物萃取，使有機化合物濃縮于濁點系統的濃表面活性劑相。由于PEG具有親水性而分配于過剩水相，采用WinsorII微乳液去除濃表面活性劑相中的少量PEG，進一步蒸發Winsor?II微乳液中油包相得到表面活性劑和有機化合物。采用WinsorI微乳液分離表面活性劑和有機化合物，從而實現了濁點系統中濃表面活性劑相中表面活性劑與不揮發有機化合物的分離和表面活性劑的回收。

本發明包括以下步驟：

第一步，PEG和親水性非離子表面活性劑水溶液在常溫下形成兩相分配的PEG誘導濁點系統，其中一相富含表面活性劑稱為濃表面活性劑相，另一相富含PEG稱為濃PEG相；

所述親水性非離子表面活性劑為Triton?X-100，PEG為PEG?20000或PEG6000。Triton?X-100與PEG的質量分率在6∶3-20∶6(g/100ml)之間。

第二步，在第一步得到的PEG誘導濁點系統加入不揮發的有機化合物實現濁點萃取，有機化合物被萃取到富含表面活性劑的濃表面活性劑相，而PEG留在濃PEG相，采用常規的蒸發方法回收富含PEG的濃PEG相中的PEG；

所述不揮發的有機化合物是苯酚、1-萘酚或對硝基苯酚。

第三步，利用第二步得到的濃表面活性劑相在常溫下添加有機溶劑形成WinsorII微乳液，表面活性劑和有機化合物被萃取到Winsor?II微乳液的油包水相，而PEG誘導濁點系統的濃表面活性劑相中的少量PEG留在過剩水相。

所述有機溶劑與濃表面活性劑相的體積比在1∶5-8∶5之間。

所述有機溶劑是丁醇、氯仿常溫下形成Winsor?II微乳液的有機溶劑。