[發明專利]一種攜帶密集電荷的星型化合物作為絮凝劑的應用

有效

• 申請號: 201810272334.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108314159B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 王晨;王霞;辛燕;楊曉武;費貴強
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C02F1/54
• 分類號: C02F1/54;C02F1/50;C07C227/04;C07C227/18;C07C229/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種攜帶密集電荷的星型化合物作為絮凝劑的應用，這種攜帶密集電荷的陽離子星型絮凝劑不僅擴展了絮凝劑的種類，而且可高效的處理水中的油污，且絮凝效果明顯，是一種優良的油污處理劑。

技術領域

本發明涉及多季銨鹽陽離子表面活性劑制備技術領域，特別涉及一種攜帶密集電荷的星型化合物作為絮凝劑的應用。

背景技術

絮凝是傳統水處理工藝中簡單有效而又普遍使用的一種工藝，它是通過向廢水中投加絮凝劑，通過改變水體中膠體表面電荷、吸附、網掃捕集等從而使水體的膠粒物質發生凝聚和絮凝而分離出來以凈化廢水的方法。常用絮凝劑包括無機鹽類硫酸鋁、氯化鐵等和高分子物質聚合氯化鋁、聚丙烯酞胺等。傳統絮凝雖然可以去除其中大部分懸浮物和膠體物質，但常用的化學絮凝劑用量較大，不易被分解且容易造成二次污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本較低的多季銨鹽陽離子星型絮凝劑及其制備方法，將該絮凝劑應用于含油污水處理中，具有用量小，適應性廣，絮凝效果好，除油效率高的特點。用于含油污水絮凝處理中。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種攜帶密集電荷的星型化合物作為絮凝劑的應用，其結構式為：

其中，R1-為烷基。

優選的，R1-為-CH₃或者-CH₂CH₃。

優選的，R₁-為C₁₂～C₁₈的烷基。

攜帶密集電荷的星型化合物作為絮凝劑的應用，加入濃度為10～30mg/L。

所述的攜帶密集電荷的星型化合物的制備方法,包括以下步驟：

向甲胺或乙胺水溶液或者長鏈脂肪伯胺乙醇溶液和酸性催化劑中加入三羥甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)反應液進行氮丙啶開環反應，在40～70℃反應5～7h；

在弱堿性條件下，向上述反應物中加入3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨水溶液進行季銨化反應，在50～70℃反應4～8h；反應結束后除去不溶物質，濃縮反應液，用甲苯柱層析法純化分離出產物，真空干燥至恒重便得產物。

在氮丙啶開環反應中，三羥甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)和甲胺或乙胺摩爾比為1:3。

在氮丙啶開環反應中，所述的酸性催化劑為質量分數為85％的磷酸水溶液。

在季銨化反應中，弱堿性條件pH＝9～10，反應液用K₂CO₃調至弱堿性。

本發明相比于現有技術，具有以下優點：

一種具有密集電荷的陽離子星型絮凝劑的分子結構中含有密集的陽離子季銨鹽，對各種陰離子物質(例如油田污水中的聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素鈉)具有很好的靜電吸引作用，使絮凝體變大；同時，具有星型結構的絮凝劑可使絮凝體變大，水迅速分離，便于油水分離處理。另外，具有密集電荷的陽離子星型絮凝劑對含油污水中的微生物具有殺菌作用，降低了油田污水處理成本。

具體實施方式

本發明的反應方程式為：

其中，R₁-為-CH₃或者-CH₂CH₃或者R₁-為C₁₂～C₁₈的烷基。

根據上述反應機理，本發明采用如下技術方案