[發明專利]靛白溶液的環保制備方法

有效

• 申請號: 201110446244.9
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102516817A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 高維娟;張小華;張文英;陳洪利;谷俊剛;陳瑞珍;李璟
• 申請（專利權）人: 河北化工醫藥職業技術學院
• 主分類號: C09B67/30
• 分類號: C09B67/30
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明屬于靛白制備范疇，具體涉及催化加氫制備靛白的方法。

背景技術

靛藍是一種常見的還原染料，用于染色纖維素紡織品材料，尤其是用于藍色牛仔布制品的染色。靛藍本身不溶于水，使用時必須經還原處理使其轉化成具有纖維親和性的水溶性隱色體靛白，附著在待染材料上之后，再經空氣氧化成水不溶性的靛藍從而顯色。傳統的染色工藝過程中，靛藍的還原是在染浴上游一容器內的堿性介質中進行，采用無機還原劑，例如保險粉和硫脲氧化物，也可以采用羥基丙酮等有機還原劑。用上述還原劑來還原靛藍的缺點是，當采用保險粉時，染廠廢水中含有高濃度硫酸鹽；當采用羥基丙酮時，廢水中含有高濃度的耗氧物質。這種還原方式，廢水處理成本高昂，對環境存在不良影響。

WO-A-94/23114公開了一種環保的靛藍還原方法，采用催化還原的方式，由靛藍懸浮液制備得到苛性靛白水溶液，相對與常規的染色法方法，可以降低硫酸鹽或有機物在廢水中的含量。

現有的催化還原制備靛藍隱色體靛白的方式需要預先將靛藍水洗至中性后再加入質量濃度為10~15%的鹽酸進行酸化，再水洗至中性后進行加氫反應，靛藍的水洗和酸化過程產生大量的廢液，對環境存在不良影響，目前缺少一種無需對原料進行水洗和酸化處理、反應溫度低、壓力低、催化劑用量少的環保型靛白制備方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種反應收率高、壓力低、溫度低、催化劑用量少的靛白溶液制備方法，該方法能夠避免原料的水洗和酸化工藝，具有節能環保的特點。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

靛白溶液的環保制備方法，由以下以下步驟組成，

步驟1：取未經水洗和酸化處理的氧化后的靛藍懸濁液，將上述懸濁液和雷尼鎳催化劑、氫氧化鈉加入高壓反應釜中，先用氮氣置換反應釜內的空氣，再充入0.1~1MPa的氫氣，密閉反應釜，升溫到80~110℃，繼續充入氫氣至反應釜內的壓力為1.5~3MPa，反應2.5~3.5h，反應過程中，當反應釜內的壓力下降值大于0.5?MPa時，補充氫氣恢復反應釜內的壓力；

反應物料的配比為：

固體靛藍∶雷尼鎳質量份數比=1∶0.03~0.15;

固體靛藍∶氫氧化鈉質量份數比=1∶0.075~0.35;

固體靛藍∶水=1∶0.5~3；

步驟2：步驟1中的反應結束后，將反應釜升溫至115~145℃，繼續充入氫氣至反應釜內的壓力為3.5~5.5MPa，反應0.5~1h，反應過程中，當反應釜內的壓力下降值大于0.5?MPa時，補充氫氣恢復反應釜內的壓力；

步驟3：步驟2中的反應結束后，待反應釜冷卻，用氮氣置換反應釜內的氫氣，將穩定劑加入反應釜內，采用過濾的方法除去雷尼鎳，得到靛白溶液。

本發明所述穩定劑為雙亞磷酸酯類抗氧劑。

本發明的改進在于：步驟1中的反應溫度為105℃，反應釜內的壓力為2.5MPa，所述步驟2中的反應溫度為130℃，反應釜內的壓力為4.5?MPa；所述反應物料的配比為：

固體靛藍∶雷尼鎳質量份數比=1∶0.1;

固體靛藍∶氫氧化鈉質量份數比=1∶0.2;

固體靛藍∶水=1∶1。

由于采用了上述技術方案，本發明所取得技術進步為：

本發明的靛白制備方法中，首先在較低的反應溫度80~110℃和壓力1.5~3MPa下，對靛藍懸濁液進行催化加氫處理，然后再升高體系的反應溫度115~145℃和壓力3.5~5.5MPa，進行對靛藍進行進一步的加氫處理。在較低的反應溫度和壓力進行加氫反應時，在充分發揮催化劑的催化作用的同時，減少副反應的發生，反應進行5~8h后，由于產物靛白的濃度升高，通過在較短的時間內2~3h提高反應體系的溫度和壓力促進反應進行，提高靛白的產率。由于采用的上述制備法，本發明能夠在不對原料靛藍進行水洗和酸化處理的條件下，反應得到收率高、副產物少的靛白溶液，避免了水洗和酸化工藝產生的廢水對環境的不良影響。

1質量份的原料固體靛藍與1質量份的水混合后得到的懸濁液中，加入0.1質量份的雷尼鎳催化劑和0.2質量份的氫氧化鈉，在110℃，2.5MPa的條件下反應5~8小時可以使靛白的產率達到85~90%；再將上述反應液在130℃，4.5?MPa的條件下反應2~3h，可以使靛白的產率達到95~98%，采用上述條件參數，能夠有效地降低副反應地發生，得到的產物純度高，溶解性好。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例1