專利名稱：改性木質(zhì)素除油絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，特別涉及到一種用于處理含油廢水的改性木質(zhì)素除油絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，石油、天然氣資源的儲(chǔ)備有限，而且對(duì)它們的研究、開發(fā)和利用給地球生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響日趨嚴(yán)重，這促使了以天然資源為原料的高分子材料得以大力發(fā)展。木質(zhì)素在自然界中存在的數(shù)量很大，而且總是與纖維素伴生，全世界陸生植物每年可產(chǎn)生500億噸木質(zhì)素，其中制漿造紙工業(yè)的蒸煮廢液中產(chǎn)生的工業(yè)木質(zhì)素有3,000萬(wàn)噸。人類利用纖維素已有幾千年的歷史，而真正開始研究木質(zhì)素則是1930年以后的事了，而且至今木質(zhì)素還沒有得到很好的利用，我國(guó)僅約6％的木質(zhì)素得到利用。木質(zhì)素作為木材水解工業(yè)和造紙工業(yè)的副產(chǎn)物，由于得不到充分利用，變成了造紙工業(yè)中的主要污染源之一，這不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且也造成資源的重大浪費(fèi)。有些造紙廠所謂木質(zhì)素的綜合利用也只是將亞硫酸鹽廢液濃縮到一定濃度，或?qū)A法蒸煮黑液磺化和濃縮到一定濃度，作為低檔的分散劑和粘結(jié)劑直接銷售給用戶，附加值不高，企業(yè)的積極性也不高。因此，如何有效的利用好木質(zhì)素這種可再生資源，提高其附加值，并解決環(huán)境污染問(wèn)題成為本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)。
目前，含油廢水的處理與達(dá)標(biāo)排放已成為當(dāng)今環(huán)保的重要課題。尤其對(duì)于某些含油廢水，如油田采出水等，隨著生產(chǎn)和環(huán)境要求的進(jìn)一步提高，利用現(xiàn)有技術(shù)處理后的水的水質(zhì)達(dá)不到注水和污水排放要求。因此，在改造現(xiàn)有設(shè)備或研發(fā)出新型水處理設(shè)備的同時(shí)，研究開發(fā)高效、廣效的污水處理劑是目前污水處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。國(guó)外主要利用20世紀(jì)80年代美國(guó)開發(fā)的新型除油劑二硫代氨基甲酸鹽(Dithiocarbamate，簡(jiǎn)稱DTC)，并輔助其它化學(xué)藥劑來(lái)處理含油廢水。而我國(guó)對(duì)這類化學(xué)劑的研究?jī)H處于初步研發(fā)階段，尚未形成產(chǎn)業(yè)化，主要原因有以下兩方面一、我國(guó)對(duì)二硫代氨基甲酸鹽的研究起點(diǎn)較晚；二、二硫代氨基甲酸鹽的制備原料以CS2和有機(jī)胺(二甲胺、乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或多烯多胺等)為主，原材料價(jià)格偏高，進(jìn)而影響二硫代氨基甲酸鹽產(chǎn)品的價(jià)格，從而不利于產(chǎn)品在含油廢水處理中推廣應(yīng)用。
因此，若以木質(zhì)素為原料，通過(guò)化學(xué)改性研制出含二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的改性木質(zhì)素除油絮凝劑，則不僅大大降低二硫代氨基甲酸鹽產(chǎn)品的價(jià)格，有利于改性木質(zhì)素除油絮凝劑的推廣應(yīng)用，而且將進(jìn)一步拓寬木質(zhì)素的應(yīng)用范圍，并提高其附加值，同時(shí)也提高企業(yè)綜合利用木質(zhì)素并解決制漿造紙黑液污染的積極性，促進(jìn)我國(guó)制漿造紙行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高木質(zhì)素的附加值并解決二硫代氨基甲酸鹽除油劑成本高等問(wèn)題，提供一種改性木質(zhì)素除油絮凝劑及其制備方法。即利用制漿工業(yè)中的副產(chǎn)物—木質(zhì)素為原料，采用全封閉的加料方式以及一浴合成來(lái)制備改性木質(zhì)素除油絮凝劑，以減少或消除生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的污染，在大大降低產(chǎn)品成本的基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)品的除油和絮凝協(xié)同作用性能，以便本發(fā)明能在工程中推廣應(yīng)用。
本發(fā)明所提供的一種改性木質(zhì)素除油絮凝劑及其制備方法，其特征在于所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑含有二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)，每克改性木質(zhì)素除油絮凝劑中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為2.0～6.7mmol，改性木質(zhì)素除油絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量為5000～50000，為黑褐色粘稠液體或棕褐色粉末，棕褐色粉末在28.0℃時(shí)的溶解度為35.0～45.0g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.0～10.5，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.16～1.25g/L，化學(xué)穩(wěn)定性高。
上述改性木質(zhì)素除油絮凝劑的具體工藝如下1.原料及配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù))木質(zhì)素2.5～20.0％醛類化合物2.0～25.0％含氮化合物8.0～25.0％二硫化碳10.0～30.0％堿液3.0～40.0％水10.0～50.0％2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將木質(zhì)素和水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至9.5～11.5，加熱升溫至65～95℃后加入醛類化合物，反應(yīng)10～30min后加入含氮化合物，繼續(xù)反應(yīng)2.0～5.0h后降溫至0～25℃，然后緩慢加入堿液的同時(shí)滴加二硫化碳，反應(yīng)2.0～5.0h后，升溫至50～75℃，繼續(xù)反應(yīng)1.0～4.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。
該工藝中，采用的木質(zhì)素為堿木質(zhì)素，原材料來(lái)源于竹子、蔗渣、稻草、麥草、蘆葦、桉木、樺木、馬尾松等原材料及其按一定配比組成的兩種或兩種以上的混合原材料的堿法或硫酸鹽法制漿廢液，通過(guò)沉淀、分離、提取獲得堿木質(zhì)素；含氮化合物為脲、乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、六次甲基四胺、二亞乙基三胺中的一種或兩種以上(含兩種)的混合物；堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，而且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0～60.0％；醛化合物為甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛。
以上各步驟的原料及配方的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和為100％。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.本發(fā)明主要利用制漿工業(yè)中的副產(chǎn)物—木質(zhì)素為原料，使得研制出的產(chǎn)品具有成本低，并兼具除油和絮凝雙重功能。
2.本發(fā)明采用全封閉的加料方式以及一浴合成法來(lái)制備改性木質(zhì)素除油絮凝劑，以減少或消除生產(chǎn)過(guò)程中原材料對(duì)環(huán)境的污染，而且整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)“三廢”(廢氣、廢水、廢渣)排放，因此本制備工藝是一個(gè)清潔化、環(huán)境友好工藝。
3.本發(fā)明產(chǎn)品處理含油廢水效果理想，而且藥劑的投藥量低除油率可降低80.0％以上，最高可達(dá)96.5％，SS降低87.0以上；最高可達(dá)98.0％；CODcr降低65.0％以上，最高可達(dá)76.0％；色度降低80.0％以上，最高可達(dá)91.1％。
4、產(chǎn)品穩(wěn)定性好，無(wú)毒，使用不受季節(jié)、區(qū)域限制，便于存放和運(yùn)輸。
5.生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)原料易得，生產(chǎn)周期短，反應(yīng)溫和，所需設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，便于現(xiàn)有化工廠接產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法馬尾松漿黑液中提取)10.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.0％)15.0千克脲12.5千克二硫化碳15.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％)19.5千克水28.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將上述計(jì)算量的堿木質(zhì)素和水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用50.0％NaOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至10.5，加熱升溫至85℃后加入15.0千克甲醛，反應(yīng)10min后加入12.5千克脲，繼續(xù)反應(yīng)3.0h后降溫至15℃，然后緩慢加入19.5千克50.0％NaOH溶液的同時(shí)滴加15.0千克二硫化碳，反應(yīng)3.0h后，升溫至55℃，繼續(xù)反應(yīng)3.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為4.5mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為10000～20000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為10.0，溶液密度為1.20g/L。
實(shí)施例2本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法馬尾松漿黑液中提取)8.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.0％)20.0千克脲15.0千克二硫化碳16.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％)25.0千克水16.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將8.0千克堿木質(zhì)素和16.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用30.0％磷酸鈉溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至10.0，加熱升溫至90℃后加入20.0千克甲醛，反應(yīng)20min后加入15.0千克脲，繼續(xù)反應(yīng)2.0后降溫至20℃，然后緩慢加入25.0千克40.0％NaOH溶液的同時(shí)滴加16.0千克二硫化碳，反應(yīng)2.0后，升溫至50℃，繼續(xù)反應(yīng)4.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為5.7mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為15000～25000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.5，溶液密度為1.23g/L。
實(shí)施例3本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法竹子和蔗渣漿黑液中提取，竹子和蔗渣質(zhì)量比為3∶1)15.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.0％)22.0千克乙二胺9.0千克二硫化碳15.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％)18.0千克水21.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將15.0千克堿木質(zhì)素和21.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用20.0％鋁酸鈉溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至11.5，加熱升溫至65℃后加入22.0千克甲醛，反應(yīng)30min后加入9.0千克乙二胺，繼續(xù)反應(yīng)4.0h后降溫至5℃，然后緩慢加入18.0千克50.0％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加15.0千克二硫化碳，反應(yīng)2.0h后，升溫至75℃，繼續(xù)反應(yīng)1.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為4.3mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為5000～10000，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.6，溶液密度為1.21g/L。
實(shí)施例4本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(硫酸鹽法麥草漿黑液中提取)11.0千克多聚甲醛7.0千克二乙烯三胺8.0千克二硫化碳12.0千克氫氧化鉀(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％)20.0千克水42.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將11.0千克堿木質(zhì)素和42.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用50.0％KOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至10.5，加熱升溫至90℃后加入7.0千克多聚甲醛，反應(yīng)30min后加入8.0千克二乙烯三胺，繼續(xù)反應(yīng)2.0h后降溫至20℃，然后緩慢加入20.0千克50.0％氫氧化鉀溶液的同時(shí)滴加12.0千克二硫化碳，反應(yīng)4.0h后，升溫至60℃，繼續(xù)反應(yīng)2.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為3.9mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為5000～10000，28.0℃時(shí)的溶解度為41.0g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.5，溶液密度為1.17g/L。
實(shí)施例5本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法蘆葦漿黑液中提取)5.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.0％)20.0千克脲和六次甲基四胺混合物(質(zhì)量比為1∶1)15.0千克二硫化碳18.5千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.0％)25.0千克水16.5千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將5.0千克堿木質(zhì)素和16.5千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用35.0％醋酸鈉溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至9.5，加熱升溫至65℃后加入20.0千克甲醛，反應(yīng)10min后加入15.0千克脲和六次甲基四胺混合物，繼續(xù)反應(yīng)5.0h后降溫至10℃，然后緩慢加入25.0千克60.0％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加18.5千克二硫化碳，反應(yīng)2.5h后，升溫至50℃，繼續(xù)反應(yīng)3.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為5.3mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為5000～12000，28.0℃時(shí)的溶解度為38.5g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為10.0，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.24g/L。
實(shí)施例6本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法桉木漿黑液中提取)20.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％)10.0千克乙二胺和四乙烯五胺混合物(質(zhì)量比為4∶1)10.0千克二硫化碳15.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％)25.0千克水20.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將20.0千克堿木質(zhì)素和20.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用50.0％NaOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至11.5，加熱升溫至95℃后加入10.0千克甲醛，反應(yīng)30min后加入10.0千克乙二胺和四乙烯五胺混合物，繼續(xù)反應(yīng)3.5h后降溫至25℃，然后緩慢加入25.0千克50.0％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加15.0千克二硫化碳，反應(yīng)2.0h后，升溫至55℃，繼續(xù)反應(yīng)2.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為3.2mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為20000～30000，28.0℃時(shí)的溶解度為41.0g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.8，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.21g/L。
實(shí)施例7本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)木質(zhì)素(堿法馬尾松漿黑液中提取)9.0千克三聚甲醛2.0千克脲8.0千克二硫化碳8.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％)25.0千克水48.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將9.0千克堿木質(zhì)素和48.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用20.0％NaOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至11.5，加熱升溫至85℃后加入2.0千克三聚甲醛，反應(yīng)25min后加入8.0千克脲，繼續(xù)反應(yīng)2.5h后降溫至25℃，然后緩慢加入25.0千克20.0％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加8.0千克二硫化碳，反應(yīng)2.0h后，升溫至75℃，繼續(xù)反應(yīng)2.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為2.6mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為15000～20000，28.0℃時(shí)的溶解度為36.6g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為10.2，溶液密度為1.17g/L。
實(shí)施例8本實(shí)施例的具體步驟如下1.本實(shí)施例的原料及配方(單位-千克)堿木質(zhì)素(堿法樺木漿黑液中提取)5.0千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.0％)15.0千克脲、六次甲基四胺及二亞乙基三胺混合物(質(zhì)量比為8∶1∶1)10.0千克二硫化碳15.0千克氫氧化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％)20.0千克水35.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將5.0千克堿木質(zhì)素和35.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用50.0％NaOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至11.0，加熱升溫至75℃后加入15.0千克甲醛，反應(yīng)10min后加入10.0千克脲、六次甲基四胺及二亞乙基三胺混合物，繼續(xù)反應(yīng)4.5h后降溫至0℃，然后緩慢加入20.0千克50.0％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加15.0千克二硫化碳，反應(yīng)2.0h后，升溫至50℃，繼續(xù)反應(yīng)4.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，或是將黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為5.1mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為35000～450000，28.0℃時(shí)的溶解度為35.2g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.23g/L。
實(shí)施例9本實(shí)施例的具體步驟如下1.原料及配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù))堿木質(zhì)素(堿法馬尾松漿黑液中提取)2.5千克甲醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.0％)5.0千克脲20.0千克二硫化碳27.5千克氫氧化鈉溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％)35.0千克水10.0千克2.工藝步驟及工藝參數(shù)本發(fā)明的制備在常壓下進(jìn)行先將2.5千克堿木質(zhì)素和10.0千克水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，用濃氨水將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至10.5，加熱升溫至85℃后加入5.0千克甲醛，反應(yīng)15min后加入20.0千克脲，繼續(xù)反應(yīng)2.5h后降溫至20℃，然后緩慢加入35.0千克50％氫氧化鈉溶液的同時(shí)滴加27.5千克二硫化碳，反應(yīng)3.0h后，升溫至50℃，繼續(xù)反應(yīng)1.5h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為6.0mmol/g，相對(duì)分子質(zhì)量為25000～35000，28.0℃時(shí)的溶解度為35.7g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為10.3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.24g/L。
改性木質(zhì)素除油絮凝劑的紅外表征以實(shí)施例3中的液體產(chǎn)品通過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末，再利用甲醇沉析，并用乙醚重結(jié)晶后真空干燥至衡重，采用KBr壓片法，利用Nicolet AVATAR 360型傅立葉變換紅外光譜儀進(jìn)行檢測(cè)獲得表1數(shù)據(jù)。
表1 改性木質(zhì)素除油絮凝劑的紅外光譜譜圖分析

從表1中的結(jié)果可知改性木質(zhì)素除油絮凝劑在3325cm-1和1638cm-1處分別出現(xiàn)v(O-H)和v(C＝O)的特征吸收峰；在1412cm-1、990cm-1和782cm-1處出現(xiàn)v(C-N)、v(C＝S)和v(C-S)的特征吸收峰，說(shuō)明改性木質(zhì)素除油絮凝劑含有二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)，產(chǎn)品的合成工藝是可行的。
改性木質(zhì)素除油絮凝劑在含油廢水處理中的應(yīng)用表2含油廢水的水質(zhì)指標(biāo)

表3改性木質(zhì)素除油絮凝劑的處理效果

注采用燒杯實(shí)驗(yàn)法。除油絮凝劑的用量為35mg/L。
表4不同二硫代氨基甲酸鹽型藥劑的處理效果比較

注PTC為二硫代氨基甲酸鈉；ATC為二亞甲基雙(二硫代氨基甲酸鈉)。
從表2-表4的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的改性木質(zhì)素除油絮凝劑具有很好的除油絮凝效果，而且與現(xiàn)有的二硫代氨基甲酸鹽型藥劑的處理效果比較，性價(jià)比較優(yōu)越。
權(quán)利要求
1.一種改性木質(zhì)素除油絮凝劑，其特征在于所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑含有二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)，每克改性木質(zhì)素除油絮凝劑中二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)的含量為2.0～6.7mmol，改性木質(zhì)素除油絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量為5000～50000，為黑褐色粘稠液體或棕褐色粉末，棕褐色粉末在28.0℃時(shí)的溶解度為35.0～45.0g/100g水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％時(shí)的溶液pH值為9.0～10.5，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的溶液密度為1.16～1.25g/L。
2.權(quán)利要求1所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其步驟如下先將木質(zhì)素和水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至9.5～11.5，加熱升溫至65～95℃后加入醛類化合物，反應(yīng)10～30min后加入含氮化合物，繼續(xù)反應(yīng)2.0～5.0h后降溫至0～25℃，然后緩慢加入堿液的同時(shí)滴加二硫化碳，反應(yīng)2.0～4.0h后，升溫至50～75℃，繼續(xù)反應(yīng)1.0～4.0h，降溫出料，所制備的產(chǎn)品為黑褐色粘稠液體，上述制備是在常壓下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于包括下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的原材料木質(zhì)素2.5～20.0％；醛類化合物2.0～25.0％；含氮化合物8.0～25.0％；二硫化碳10.0～30.0％；堿液3.0～40.0％；水10.0～50.0％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于所制備的黑褐色粘稠液體經(jīng)過(guò)減壓蒸餾濃縮、過(guò)濾，并用丙酮結(jié)晶得棕褐色粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于使用的木質(zhì)素為堿木質(zhì)素，原材料選自竹子、蔗渣、稻草、麥草、蘆葦、桉木、樺木、馬尾松原材料或其按一定配比組成的兩種或兩種以上的混合原材料的堿法或硫酸鹽法制漿黑液，通過(guò)沉淀、分離、提取獲得堿木質(zhì)素。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于使用的含氮化合物為脲、乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、六次甲基四胺、二亞乙基三胺中的一種或兩種或兩種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于使用的堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，而且堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20.0～60.0％。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改性木質(zhì)素除油絮凝劑的制備方法，其特征在于使用的醛類化合物為甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性木質(zhì)素除油絮凝劑及其制備方法，步驟如下先將木質(zhì)素和水加入反應(yīng)器中，攪拌均勻后，將反應(yīng)體系的pH值調(diào)至9.5～11.5，加熱升溫至65～95℃后加入醛類化合物，反應(yīng)10～30min后加入含氮化合物，繼續(xù)反應(yīng)2.0～4.0h后降溫至0～25℃，然后緩慢加入堿液的同時(shí)滴加二硫化碳，反應(yīng)2.0～5.0h后，升溫至50～75℃，繼續(xù)反應(yīng)1.0～4.0h，降溫出料。本發(fā)明產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量為5000～50000，含二硫代氨基甲酸鹽基團(tuán)，為黑褐色粘稠液體或棕褐色粉末，性價(jià)比優(yōu)越。而且整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)“三廢”排放，因此本制備工藝是一個(gè)清潔化、環(huán)境友好工藝。
文檔編號(hào)C02F1/54GK1911828SQ20051001928
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者劉明華, 楊林, 余敏, 葉莉 申請(qǐng)人:福州大學(xué)