[發明專利]電化學法生產聚苯胺廢液萃取回收再利用方法

有效

• 申請號: 201310222711.9
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103304838A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王紀孝;張海瑞;吳穎;王志
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08J11/02
• 分類號: C08J11/02;C08G73/02;C02F1/26
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

技術領域

?本發明涉及一種電化學法生產聚苯胺廢液的萃取回收再利用方法，屬于聚苯胺制備技術領域。

背景技術

聚苯胺在防腐、電磁屏蔽、催化、能量存儲、傳感器等領域具有廣泛的應用前景。聚苯胺的制備方法包括化學法和電化學法。其中電化學法生產的聚苯胺性質穩定，過程可控，具有廣闊的工業化應用前景。

?????電化學法生產聚苯胺廢液中含有未反應的苯胺單體濃度0.1-1.5mol/L、摻雜酸濃度為0.2-4.0mol/L、苯胺低聚體以及少量酚類。這樣的電解廢液直接排放不僅會造成資源浪費，而且對環境也會造成污染。因此，回收再利用電化學法生產聚苯胺廢液是件非常有意義的舉措。

在電化學生產過程中酚類物質對聚苯胺形貌及純度均勻有影響，進而對產品的性能影響也很大。因此，回收再利用電化學法生產聚苯胺廢液的關鍵技術是去除廢液中的酚類等物質。目前尚未見到有關電化學法生產聚苯胺廢液的回收再利用方法的報道。

生產聚苯胺的電解液具有酸性強，含酚量低的特性。基于以上特性，廢液中酚類的回收價值很低。廢液中含有的高濃度的未反應的苯胺單體、摻雜酸、苯胺低聚體具有很高回收價值。所以，本發明利用苯胺在酸性條件下易溶于水，苯酚難溶水易溶于甲苯、二甲苯、硝基苯等有機溶劑的性質，利用有機溶劑選擇性萃取脫除影響苯胺聚合及形貌的酚類物質。使苯胺單體，摻雜酸及苯胺低聚體得以回收利用。

?文獻報道，處理含苯胺廢水及含酚類廢水的方法主要有化學氧化法，電化學氧化法，萃取法，吸附法，生物降解法等。以上處理方法的往往會同時除去廢液中的苯胺及酚類，其中，現有的萃取法，吸附法，生物降解法等需要加入大量堿中和摻雜酸，這會造成大量苯胺以及摻雜酸的浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種電化學法生產聚苯胺廢液萃取回收再利用方法。此法可有效去除廢液中影響聚苯胺聚合的酚類等物質，使生產流程更加經濟、環保。

???本發明的技術方案是：一種電化學法生產聚苯胺廢液萃取回收再利用方法，其特征在于包括以下步驟：

1.）以甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯、二乙苯、甲乙苯和硝基苯的其中一種或一種以上混合物為萃取劑，將該萃取劑與電化學法生產聚苯胺廢液按體積比1:1-10?加入萃取罐中攪拌混合進行萃取，經靜置分層，分別收集上層或下層的萃取相和下層或上層的萃余相，對其中的萃取相進行反萃取處理，向萃余相中補充新鮮生產聚苯胺的電解液作為生產原料；

2.）以質量濃度為1-40%的氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、碳酸鈉水溶液或碳酸鉀水溶液或質量濃度為1-40%的氨水為反萃取劑，按反萃取劑與步驟1）收集的萃取相的體積比為1:1-20，將兩者加入另一個萃取罐中攪拌混合進行反萃取，經靜置分層，回收上層或下層反萃取的萃余相直接作為步驟1）的萃取劑，收集下層或上層反萃取的萃取相經二氧化鈦光催化降解處理后，處理后的水補充堿液中循環利用。

本發明優點在于，流程簡單，效果顯著。電化學法生產聚苯胺廢液經過處理，有效的脫除了廢液中的酚類等物質，能生產出形貌規整，均一，性能穩定的聚苯胺納米纖維，與未經處理回收的廢液生產出的聚苯胺有明顯改善。本發明實現了電化學生產聚苯胺廢液中苯胺單體，苯胺低聚體以及摻雜酸的回收利用，顯著降低了生產成本，保護了環境。

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附圖說明

圖1為本發明實施例1中以向萃余相中補充新鮮生產聚苯胺的電解液作為生產原料，所制得的聚苯胺電子顯微鏡掃描圖。

該聚苯胺產品呈現光滑的纖維形貌、形狀規整、均一。

圖2為以未經處理回收的電化學法生產聚苯胺廢液制得的的聚苯胺電子顯微鏡掃描圖

該聚苯胺產品形貌不規整且產生團聚現象。

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具體實施方法

實施例1：

1）取1.0L電化學法生產聚苯胺的廢液（該廢液主要成分為苯胺0.17mol/L，硫酸0.71mol/L，苯胺低聚體，少量苯酚）、100mL甲苯，加入萃取罐中攪拌混合進行萃取10分鐘，經1小時靜置分層，分別收集上層的萃取相100mL，和下層的萃余相1.0L。向1.0L萃余相中補充0.5L新鮮生產聚苯胺的電解液（該電解液成分為苯胺0.41mol/L，硫酸0.83mol/L）作為生產原料，以該1.5L原料生產出的聚苯胺形貌如圖1所示。?