TAIC合成废渣中氯化钠的净化研究

发布时间：2017-09-03 16:19

  本文关键词：TAIC合成废渣中氯化钠的净化研究

  更多相关文章： 三烯丙基异氰脲酸酯合成废渣 氯化钠 净化 水浸搅拌 分离 浓缩结晶 综合利用

【摘要】：三烯丙基异氰脲酸酯(Triallyl isocyanurate简写为TAIC)学名1,3,5-三烯丙基-均三嗪-2,4,6-三酮,是二十世纪八十年代发展起来的含芳杂环的多功能有机物的高分子量单体。结构稳定、性能优良、无色透明,用途广泛,是一种重要的精细化工产品,作为改性剂、交联剂和助硫化剂被添加到多种塑料和橡胶中。但是其生产过程中会产生大量的有毒有害有机固体废物,这些废渣是典型的有机危险废物。随着我国经济和有机精细工业的发展,TAIC的需求和生产量越来越大,同时产生的废渣量也是越来越多,这些废渣严重威胁了我国环境安全和人民健康,引起了很多社会问题。近年来国家对环保工作的日益重视和环保法规的健全,固体废渣的无害化处理、分离及资源化回收利用的研究日益受到重视。本研究通过对三烯丙基异氰脲酸酯合成过程产生废渣的成分分析,发现废渣中含有大量的无机盐,主要以氯化钠为主,所以遵循废物处理无害化、减量化、资源化的原则,探索制定三烯丙基异氰脲酸酯生产废渣的处置方案,达到分离废渣中有机物和无机盐的目的。通过实验探讨了目前几种工业上常用的分离提纯方法:萃取分离、减压蒸馏、焙烧法、溶液结晶法。从分离效果和经济成本方面对上述四种方法对废渣的分离和处理效果进行了分析。实验结果表明,萃取分离和减压蒸发并不能很好的分离有机物和无机盐,焙烧法和溶液结晶法都能达到很好的分离效果,但由于焙烧法经济成本较高,所以本研究采用溶液结晶的方法处置该废渣。通过水浸搅拌—抽滤分离—减压蒸发—浓缩结晶的方法对合成三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)产生的废渣进行处理,净化废渣中的氯化钠。本文对三烯丙基异氰脲酸酯合成废渣中净化氯化钠的工艺条件进行了实验研究,通过FTIR对废渣进行了红外表征,通过单因素试验和正交试验探讨了液固比(ml/g)、水浸温度、搅拌时间对氯化钠最终产率的交互影响及其影响程度。实验结果表明其最佳工艺条件为:液固比(ml/g)15:1、水浸温度30℃、搅拌时间30min,滤液p H为3,减压蒸发温度设置为90℃,在此工艺条件下,氯化钠最终产率达到81.53%。经纯化处理后,分别按照国标和离子色谱进行检验分析,氯化钠纯度为98.50%,质量指标达到GB/T 5462-2003《工业盐》精制工业盐一级标准。水浸搅拌—抽滤分离—减压蒸发—浓缩结晶的方法对合成TAIC生产废渣进行处理,净化废渣中的氯化钠,取得了良好的效果。该方法工艺简单,无二次污染,为此废渣的综合利用提供了一种新的技术路线。
【关键词】：三烯丙基异氰脲酸酯合成废渣 氯化钠 净化 水浸搅拌 分离 浓缩结晶 综合利用
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X783
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-31
• 1.1 研究背景14
• 1.2 固体废物现状14-16
• 1.2.1 固体废物的定义14-15
• 1.2.2 我国固体废物产生状况及趋势15-16
• 1.2.3 固体废物处理处置技术现状及发展趋势16
• 1.3 化工固体废物现状16-17
• 1.3.1 化工固体废物的定义16-17
• 1.3.2 化工固体废物的特点17
• 1.3.3 化工固体废物对环境的污染17
• 1.4 固体废物综合利用的现状17-19
• 1.4.1 固体废物综合利用的优势18
• 1.4.2 固体废物综合利用的方法18-19
• 1.5 交联剂19-21
• 1.5.1 交联剂的定义19
• 1.5.2 常用交联剂的类型19-21
• 1.6 交联剂TAIC简介21-22
• 1.6.1 交联剂TAIC性质22
• 1.7 交联剂TAIC主要合成工艺方法22-24
• 1.8 TAIC生产废渣的危害24-26
• 1.8.1 废渣中氰化物的危害24-25
• 1.8.2 废渣中氯化钠的危害25-26
• 1.9 氯化钠的制备方法及用途26-27
• 1.9.1 氯化钠的制备方法26
• 1.9.2 氯化钠的用途26-27
• 1.10 废渣中常用物质提纯方法27-29
• 1.10.1 焙烧法提纯物质27-28
• 1.10.2 蒸馏法提纯物质28-29
• 1.10.3 结晶法提纯物质29
• 1.11 本文的研究内容和研究意义29-31
• 第二章 废渣分析及分离提纯方法的选择31-41
• 2.1 主要试剂和仪器31-33
• 2.1.1 主要试剂31-32
• 2.1.2 主要仪器32-33
• 2.2 实验步骤33
• 2.2.1 红外光谱分析33
• 2.2.2 溶剂萃取33
• 2.2.3 减压蒸馏33
• 2.2.4 焙烧实验33
• 2.2.5 浸出结晶33
• 2.3 结果与讨论33-39
• 2.3.1 TAIC合成废渣红外色谱分析33-34
• 2.3.2 萃取分析与讨论34-37
• 2.3.3 减压蒸馏结果与讨论37
• 2.3.4 焙烧实验结果与讨论37-39
• 2.3.5 浸出结晶结果与讨论39
• 2.4 分离提纯方法的选择39-41
• 第三章 浸出结晶法净化TAIC合成废渣中氯化钠的研究41-49
• 3.1 主要试剂与仪器42
• 3.1.1 主要试剂42
• 3.1.2 主要仪器42
• 3.2 实验步骤42-43
• 3.3 结果与讨论43-47
• 3.3.1 液固比(ml/g)与氯化钠回收率关系43-44
• 3.3.2 水浸温度与氯化钠回收率的关系44-45
• 3.3.3 搅拌时间与氯化钠回收率的关系45
• 3.3.4 正交试验45-47
• 3.4 杂质的去除研究47
• 3.4.1 碳酸钠的去除47
• 3.4.2 氰酸根的去除47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 氯化钠产品的检测49-54
• 4.1 产品检测指标49
• 4.2 实验部分49-52
• 4.2.1 主要试剂及仪器49-50
• 4.2.2 水分含量的检测50
• 4.2.3 有机物含量的检测50-51
• 4.2.4 钙离子的检测51
• 4.2.5 镁离子的检测51
• 4.2.6 硫酸根离子的检测51
• 4.2.7 氯离子的检测51
• 4.2.8 氯化钠含量的计算51-52
• 4.2.9 氯化钠产品的阴离子色谱分析52
• 4.3 结果与讨论52-53
• 4.3.1 氯化钠产品检测结果52-53
• 4.3.2 氯化钠产品阴离子色谱分析结果53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 经济效益分析54-56
• 5.1 材料费计算54
• 5.1.1 水费的计算54
• 5.1.2 试剂消耗费用计算54
• 5.2 动力费的计算54-55
• 5.2.1 真空泵动力费计算54
• 5.2.2 加热费用计算54-55
• 5.3 成本节约计算55
• 5.4 本章小结55-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-64
• 附录A 攻读学位期间所发表论文情况64-65
• 附录B 攻读学位期间申请专利情况65-66
• 致谢66

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