一種疏水性離子液體用于回收廢水中雙酚f的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保廢水處理溶劑萃取應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)及一種疏水性離子液體用于回收 廢水中雙酪F的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙酪尸(8口尸），是2,2'-、2,4'-、4,4'-^種異構(gòu)體雙酪尸的混合物，通常由苯酪和甲 醒在酸催化條件下縮合而成。雙酪F作為一種重要的化工原料，在粘合劑、塑料制品、飲料外 包裝W及食品罐頭包裝等方面有廣泛的應(yīng)用。金屬食品罐主要使用雙酪型環(huán)氧樹脂作為內(nèi) 壁涂層，W保護(hù)罐體不受內(nèi)容物的腐蝕，同時(shí)防止罐體重金屬遷移至食品中。風(fēng)力發(fā)電是國 家鼓勵(lì)和發(fā)展的能源項(xiàng)目，風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電的主要裝置之一，尤其是大型風(fēng)電葉片。雙 酪F環(huán)氧樹脂具有粘度低、耐沖擊性能高、對(duì)纖維浸潰性好、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)而被看好用 于制造風(fēng)電葉片材料。雙酪F其制成品在耐熱性、耐濕性、絕緣性、加工性及注塑誘鑄性能等 方面要優(yōu)于W雙酪A為原料制成的同類產(chǎn)品。雙酪F還會(huì)W物理結(jié)合方式存在于高分子聚合 物之中，隨著時(shí)間的推移，游離態(tài)的雙酪F會(huì)慢慢從材料中滲出，在大氣、±壤和水源環(huán)境中 富集，W至于在食品W及飲用水中都能發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。生產(chǎn)雙酪F的企業(yè)所排放的工業(yè)廢水 中也會(huì)含有少量的雙酪F。運(yùn)樣，雙酪F可通過食物鏈在人或動(dòng)物體內(nèi)聚集，導(dǎo)致身體的一系 列素亂或者失調(diào)，對(duì)人類身體健康會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，如何快速、高效地從廢水中回 收雙酪F顯得非常重要，但現(xiàn)在很少有運(yùn)方面的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在提供一種疏水性離子液體用于回收廢水中雙酪F的方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)：
[0005] 1.-種疏水性離子液體用于回收廢水中雙酪F的方法，由萃取、反萃取、萃取劑再 生與雙酪F回收四個(gè)過程組成；
[0006] 所述廢水中的雙酪F是由2,2'-、2,4'-、4,4' -S種異構(gòu)體的雙酪F組成，它們的濃 度范圍分別為10~IOOmg丄-1;
[0007] 所述的萃取過程，是將疏水性離子液體萃取劑與含雙酪F的廢水按照1:5~50的體 積比混合，用鹽酸調(diào)節(jié)萃取混合液的pH值為2~6,萃取溫度為15~50°C，萃取攬拌轉(zhuǎn)速為 100~3(K)巧m，萃取攬拌時(shí)間為15~45min后，靜置分層，得水相（1)和油相（1)，其中水相（1) 含有微量萃余雙酪F，油相為萃取出大部分雙酪F的離子液體相，水相（1)與油相（1)的體積 比為5~50:1;
[000引所述的疏水性離子液體萃取劑為1-辛基-3-甲基咪挫四氣棚酸鹽（[0mim][BF4])、 1-己基-3-甲基咪挫四氣棚酸鹽（[血im] [BF4])、1-辛基-3-甲基咪挫六氣憐酸鹽（[Omim] [PF6])、1-己基-3-甲基咪挫六氣憐酸鹽（[Hmim] [PF6])中的任一種；
[0009]所述的反萃過程，是將抑9~11的氨氧化鋼或者氨氧化鐘溶液與油相（1)按體積 比1:5混合均勻，攬拌反萃，靜置分層，得水相(2)和油相(2)，其中水相(2)含有雙酪F或雙酪 F鋼鹽，油相(2)為含微量雙酪F的離子液體相；
[0010]所述的萃取劑回收過程，是將油相（2)用水相（1)中的少量水水洗3次后，靜置分 層，回收離子液體相，烘干，即得到回收的離子液體萃取劑，供重復(fù)使用；
[0011]所述的雙酪F回收過程，是用鹽酸調(diào)節(jié)水相(2)的抑至6~7后，再蒸發(fā)濃縮水相(2) 至原體積的1/10,雙酪F析出，過濾，用去離子水洗涂所析出的雙酪F，烘干，即得到回收的雙 酪F，少量氯化鋼溶液另行處理。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（1) W疏水性離子液體為萃取劑，用量少，對(duì)2，2 ' -、2，4' -、4， 4'-=種異構(gòu)體雙酪F均有較好的萃取效果，萃取率達(dá)90.0^上％; (2)疏水性離子液體萃取 劑經(jīng)反萃取再生重復(fù)使用，廢水中2,2'-、2,4'-、4,4'-S種異構(gòu)體雙酪F均得到有效回收； (3)整個(gè)萃取、反萃取組合工藝，操作簡單、資源利用率高、對(duì)環(huán)境無污染。
[0013] W下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明方法研究對(duì)象4,4'-、2,4'-、2,2'-^種異構(gòu)體雙酪。的結(jié)構(gòu)式。
[001引圖2為萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響關(guān)系圖（25C ,VwAil = 1，抑6.6)。
[0016] 圖3為疏水性離子液體萃取劑結(jié)構(gòu)對(duì)4,4'-、2,4'-、2,2'-^種異構(gòu)體雙酪。分配系 數(shù)D的影響關(guān)系圖（25°C，VwAil = I,抑6.6)。
[0017] 圖4為水相與疏水性離子液體相體積比對(duì)4，4'-、2,4'-、2,2' -S種異構(gòu)體雙酪F分 配系數(shù)D的影響關(guān)系圖（25°C，pH 6.6)。
[0018] 圖5為萃取溫度對(duì)4,4'-、2,4'-、2,2'-S種異構(gòu)體雙酪F分配系數(shù)D的影響關(guān)系圖 (Vw/ViL = 5,pH 6.6) O
[0019] 圖6為萃取混合溶液pH值對(duì)4,4'-、2,4'-、2,2'-S種異構(gòu)體雙酪F分配系數(shù)D的影 響關(guān)系圖（25°C，Vw/Vil = 5)。
[0020] 圖7為疏水性離子液體萃取劑循環(huán)使用次數(shù)對(duì)4,4'-、2,4'-、2,2'-=種異構(gòu)體雙 酪F分配系數(shù)D的影響關(guān)系圖（25°C，Vw/Vil = 5)。
[0021] 圖8為4，4 ' -和2，4 ' -兩種異構(gòu)體雙酪F與疏水性離子液體[Omim] [BF4]萃取劑相互 作用后的核磁共振氨譜。
[0022] 圖9為疏水性離子液體萃取回收廢水中雙酪F工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明采用疏水性離子液體萃取劑，通過一系列實(shí)驗(yàn)，萃取廢水中少量的4,4'-、 2,4'-、2,2'-=種異構(gòu)體的雙酪F，并得到較優(yōu)工藝參數(shù)，具體過程如下：
[0024] 1.取1〇.9旨疏水性離子液體萃取劑[01111111][8。4]，加入1〇1111含4,4'-、2,4'-、2,2'-S種異構(gòu)體雙酪巧農(nóng)度分別為lOmg/L的溶液，于25°C和抑6.6下分別在恒溫振蕩器中振蕩萃 取0.083、0.2、0.4、0.6、0.8、l.l、1.3、1.5、2.1、3.0、4.0h 后靜置，待分相清晰后，測(cè)定水相 (1)中剩余=種異構(gòu)體雙酪F的濃度，由萃取前后水相中=種異構(gòu)體雙酪F的含量計(jì)算=種 異構(gòu)體雙酪F的萃取率，結(jié)果如圖2所示，其中橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示=種異構(gòu)體雙酪 F的萃取率，離子液體對(duì)=種異構(gòu)體雙酪F的萃取率隨著時(shí)間的增大而增大;超過1.化時(shí)，萃 取率隨時(shí)間的延長基本保持不變，萃取達(dá)到平衡。因此，較佳萃取時(shí)間為1.5~2.化。
[0025] 2.分別取四種疏水性離子液體萃取劑[Omim] [BF4]、[血im] [BF4]、[Omim] [PFs]、
[血im][PFs] 10血，各加入IOmL 4,4'-、2,4'-、2,2'-S種異構(gòu)體雙酪阿農(nóng)度分別為lOmg/L的 溶液，于25°C和抑6.6下分別在恒溫振蕩器中振蕩萃取2.化后靜置，待分相清晰后，分別測(cè) 定水相（1)和油相（1)中剩余=種異構(gòu)體雙酪F的濃度，從而計(jì)算=種異構(gòu)體雙酪F的分配系 數(shù)，結(jié)果如圖3所示，其中橫坐標(biāo)表示疏水性離子液體萃取劑種類，縱坐標(biāo)表示=種異構(gòu)體 雙酪F的分配系數(shù)。當(dāng)陰離子為四氣棚酸根時(shí)，=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)隨咪挫基陽離 子上取代基碳鏈長度的增加而增加；當(dāng)陰離子為六氣憐酸根時(shí)，=種異構(gòu)體雙酪F的分配系 數(shù)隨咪挫基陽離子上取代基碳鏈長度的增加而減??；當(dāng)陽離子均為1-己基-3-甲基咪挫陽 離子或1-辛基-3-甲基咪挫陽離子時(shí)，四氣棚酸鹽離子液體萃取劑對(duì)=種異構(gòu)體雙酪F的分 配系數(shù)要高于六氣憐酸鹽離子液體萃取劑。
[00%] 3.取10.9g疏水性離子液體萃取劑[Omim] [BF4] 10份，分別加入10、50、100、150、 200、250mL 4,4'-、2,4'-、2,2' -S種異構(gòu)體雙酪F濃度分別為lOmg/L的溶液，于25°C和 P冊(cè).6下在恒溫振蕩器中振蕩萃取2.化后靜置，待分相清晰后，分別測(cè)定水相（1)和油相（1) 中剩余=種異構(gòu)體雙酪F的濃度，從而計(jì)算=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)，結(jié)果如圖4所示， 其中橫坐標(biāo)表示水相（1)與油相（1)的體積比，縱坐標(biāo)表示=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)。= 種異構(gòu)體雙酪F分配系數(shù)隨著水相（1)與油相（1)的體積比的增加而減小。因此，考慮經(jīng)濟(jì) 性，水相(1)與油相(1)相比為即寸既可W達(dá)到高的分配系數(shù)，又能節(jié)約成本。
[0027] 4.取 10.9g疏水性離子液體萃取劑[Omim] [BF4]，加入50血 4,4'-、2,4'-、2,2'-S 種異構(gòu)體雙酪F濃度分別為lOmg/L的溶液，分別于25、30、35、40、45、50°C和pH6.6下在恒溫 振蕩器中振蕩萃取2.化后靜置，待分相清晰后，分別測(cè)定水相（1)與油相（1)中剩余S種異 構(gòu)體雙酪F的濃度，從而計(jì)算=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)，結(jié)果如圖5所示，其中橫坐標(biāo)表 示溫度，縱坐標(biāo)表示=種異構(gòu)體雙酪F分配系數(shù)。=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)隨溫度的升 高而降低。在25°C~55°C范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，S種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)逐漸下降； 在35°C~40°C范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，S種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)急劇下降；在40°C~ 50°C范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，=種異構(gòu)體雙酪F的分配系數(shù)幾乎不變。在25°C時(shí)，萃取2， 2'-、2,4'-、4,4'-^種異構(gòu)體雙酪。的分配系數(shù)達(dá)到835、757和715，故