阻燃剂废水中苯酚的回收利用

发表时间：2021-11-15 12:39:10 阅读次

　　一、引言

　　缩聚类芳基磷酸酯主要应用于工程塑料中，随着国内外消防法规及环保法令的进一步完善，使得更多的行业必须使用阻燃剂来进行预防火灾的发生，未来需求会越来越大，市场空间发展潜力巨大。

　　缩聚类芳基磷酸酯主要包括：叔丁酚苯基磷酸酯，苯二酚(二苯基磷酸酯)(简称RDP)，双酚A-双(二苯基磷酸酯)(简称BDP)等。

　　目前关于这些缩聚类芳基磷酸酯制备方法：主要采用三氯氧磷与酚类在路易斯催化剂存在下反应，反应后减压蒸馏出三氯氧磷，然后用苯酚进行封端处理得到上述产品，在制备的过程中为了让中间体反应充分苯酚必须过量，过量的苯酚进行回收套用，剩下1%左右的苯酚很难回收，工业上制备处理方法是用碱进行洗涤，生成酚钠，生成的酚钠作为废水处理，极大的污染环境，同时造成工业上原料的浪费，造成一定的损失。

　　科学工作者采用萃取的办法收集苯酚，如“磷酸三丁酯TBP对苯酚的络合萃取一文中对TBP+煤油络合萃取剂对苯酚稀溶液的萃取原理进行了实验分析，对比了其他有机溶剂类的萃取剂对苯酚的萃取效果，证明TBP+煤油络合萃取剂相比单一溶剂萃取效果更佳，但还是存在混合萃取剂再生会产生大量碱性或中性含盐废水的问题，苯酚脱水制成成品质量较差，用到大量的萃取剂。

　　目前，缩聚类芳基磷酸酯阻燃剂废水中苯酚回收利用太低，因此要研究简单方便的回收利用方法。

　　二、实验部分

　　2.1 原料

　　苯酚，分析纯，天津福晨化学试剂厂;甲醛，分析纯，西安化学试剂厂;草酸，分析纯，上海三鹰化学试剂厂;硫酸，分析纯，西安化学试剂厂;37%盐酸，分析纯，上海三鹰化学试剂厂;缩聚类芳基磷酸酯阻燃剂废水(浙江万盛股份有限公司)

　　2.2 缩聚类芳基磷酸酯阻燃剂废水苯酚回收工艺

　　将缩聚类芳基磷酸酯阻燃剂废水1000ml，PH=10加入四口烧瓶中，减压蒸馏，把大部分水蒸馏出去，然后用废盐酸调节通至pH=2左右，搅拌30分钟，调节的过程中溶液逐渐有黑色变成棕色油状物，温度降至25～30度，静止分层，上层为黑色油状物，下层为黄棕色溶液，上层的黑色油状物为苯酚。

　　2.3 酚醛树脂的制备工艺

　　将上述回收的苯酚200g，草酸3g129g37%的甲醛，在75～80度回流保温1.5小时，观察粘度的变化特征，将油层进行减压蒸馏脱水，蒸馏温度到100～110℃，停止减压蒸馏，趁热倒出，得到热固性酚醛树脂。

　　三、结果与讨论

　　3.1 催化剂的影响

　　采用不同的催化剂合成热固性酚醛树脂，才有草酸，硫酸，盐酸进行实验，草酸最佳，酸性弱，条件平稳，容易控制，终点容易判断不必要中和，所得的树脂色浅，与新的苯酚制备的一样的色泽。硫酸具有腐蚀性强，缩聚反应的过程中很猛烈，很难控制，粘稠点不好把握。盐酸虽然价格便宜，残留的氯离子不能出去，氯离子影响产品的性能，产品的色泽外观等特征，制备过程中选择草酸为催化剂。

　　3.2 pH值的选择

　　在酸性条件下合成热固性树脂PH<3，在pH=4～6合成线性树脂的过程中反应太慢，达不到酸催化的目的。pH=1～2酸催化的速度太快，这样合成过程中反应太快，粘稠点迅速聚合，整个反应成结块状物，主要是甲醛的自动聚合引起的。回收的苯酚中刚好在酸性条件下回收的，不需要进行处理，可以直接在改条件下进行反应。

　　3.3 甲醛与苯酚摩尔比

　　甲醛与苯酚摩尔比大于1的时候制得泡沫状结块，可能甲醛的本身的聚合状物产生，结块硬度很大。甲醛与苯酚摩尔比在0.75～0.85:1的时候制备的线性酚醛树脂，高温脱水过程中迅速交联成网状，低温下迅速的固化，得到质量好的热固性树脂。

　　3.4 与新苯酚对比

　　采用新苯酚按照上述工艺制备热固性树脂材料1，回收苯酚制备的热固性树脂材料2性能对比。