[發明專利]工業單體二甲基二烯丙基氯化銨中所含甲醛的減量方法

有效

• 申請號: 202011075407.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112266083B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張躍軍;李韻之;王永吉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;B01J20/20;C02F101/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開一種工業單體二甲基二烯丙基氯化銨中所含甲醛的減量方法。將脫水的活性炭放入密閉的甲胺或二甲胺氣氛中進行熏蒸，得到改性活性炭；在溫度35~60℃下和攪拌條件下，向質量分數為20%?65%的工業單體二甲基二烯丙基氯化銨溶液加入一定量改性活性炭進行吸附、反應，反應液經趁熱過濾，其中所含甲醛含量降低了50%~80%，單體DMDAAC溶液中的甲醛含量最低可達到約10mg/L。

技術領域

本發明屬于化工生產領域的化工原料精制和提純工藝方法，具體涉及一種工業二甲基二烯丙基氯化銨DMDAAC單體溶液中所含痕、微量甲醛的減量方法。

背景技術

二甲基二烯丙基氯化銨（Dimethyldiallylammonium Chloride，簡稱DMDAAC）是一種含有兩個不飽和雙鍵的季銨鹽單體，主要用于參與自由基聚合反應制備其均聚物和共聚物。其均聚物和共聚物的分子結構具有大分子鏈上所帶正電荷相對密度高、水溶性好、相對分子質量易于控制、高效無毒等優點，廣泛應用于造紙、石油開采、紡織、印染、日用化學品、水處理和電子化學品等領域。

最早于20世紀60年代，美國George B Butter博士合成得到DMDAAC起，美國的Calgon公司、Nalco化學公司先后對其合成方法做了改進并投入工業生產。目前單體的合成方法根據其操作過程可歸納為一步法和兩步法。其中一步法合成是經二甲胺與氯丙烯經叔胺化生成的叔胺不經分離再直接與氯丙烯反應生成DMDAAC。兩步法即在堿性條件下，由二甲胺與氯丙烯反應生成叔胺，經蒸餾分離后，將餾出得到的叔胺再在丙酮中與氯丙烯反應生成DMDAAC。在單體合成過程中，無論采用一步法還是兩步法，合成所得單體溶液中不可避免可能會含有叔胺，二甲胺鹽酸鹽、叔胺鹽酸鹽和烯丙醇等雜質組分。這些雜質可能會影響以DMDAAC為基的聚合物的質量水平和應用范圍。

特別地，在工業合成的DMDAAC單體中還檢測到副產物甲醛的存在，因在以DMDAAC為基的聚合物產品中，或多或少地含有甲醛，由此對其廣泛應用，受到諸多限制，尤其部分產品出口因微量甲醛含量不達標而受阻。而關于產品的甲醛來源一般認為是多來自于單體合成過程。近年來，許多文獻報道了工廠廢水中甲醛的去除方法，而關于DMDAAC單體中微量甲醛的去除方法則未見文獻報道。

目前對于含少量甲醛的廢水處理方法，文獻中主要有氧化法、吹脫法、生物處理法、亞硫酸氫鈉親核加成法等。但是這些方法均存在一些缺點，比如氧化法設備及處理成本昂貴，吹脫法只適用于高濃度甲醛廢水的預處理，生物處理法只能處理低濃度甲醛廢水(含量≤0.1%)，亞硫酸氫鈉親核加成法只適用含甲醛廢水的深度處理。由于上述方法各自的缺點，以及DMDAAC單體的特點，上述方法都不能解決DMDAAC單體中所含微量甲醛的減量問題。

文獻（喬麗麗,喬瑞平,王洋,安樂,李海洋,蔣瑋,張倫梁.含甲醛廢水脫毒預處理的試驗研究[J].環境工程,2015,33(S1):263-266.）針對高濃度甲醛廢水采用亞硫酸氫鈉法進行預處理。在初始甲醛濃度為2595.69mg/L，反應溫度為20℃，pH值為6.2，亞硫酸氫鈉與甲醛的摩爾比為1:1的條件下反應10min，廢水中甲醛去除率達99%以上。但該方法中亞硫酸氫鈉會影響單體DMDAAC的聚合活性，因此不適合去除DMDAAC單體中的甲醛。

中國專利CN1335271A公開了一種甲醛廢水處理工藝，將甲醛廢水經過霧化以后，噴灑在剛從鍋爐出來的爐渣上，甲醛廢水遇高溫和氧裂解為CO₂和H₂O，排入大氣，所剩微量甲醛經多孔爐渣吸附。此方法不適合DMDAAC單體中甲醛的處理。

中國專利CN101497617公開了一種利用含甲醛廢水生產烏洛托品的方法，在含質量分數為0.5%~5.0%甲醛的廢水中加入氨，10~90℃，優選溫度40~60℃，攪拌反應得到烏洛托品稀溶液。濾去溶液中的固體成分，用活性炭過濾烏洛托品稀溶液的粘性液體，然后用過濾膜除去雜質和絮狀物，最后經過膜處理，排放或用于工業循環水。該方法處理的是甲醛濃度為0.5%~5.0%（5000~50000mg/L）的廢水，因此不適合DMDAAC單體中痕量、微量甲醛的處理。