一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，属于改性壳聚糖微球应用技术领域，上述应用即是将碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚，该应用能有效脱除油品中的二苄基二硫醚，并且工艺简单、操作便捷、绿色环保，适合大规模应用。

Application of an alkaline chitosan microsphere in mineral oil

The invention relates to the application of an alkaline chitosan microsphere in mineral oil, belonging to the application technical field of modified chitosan microsphere. The application of the alkaline chitosan microsphere is to remove dibenzyl disulfide from mineral oil. The application of the alkaline chitosan microsphere can effectively remove dibenzyl disulfide from mineral oil, and the process is simple and the operation is convenient. Green environmental protection, suitable for large-scale applications.

【技术实现步骤摘要】
一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用
本专利技术涉及改性壳聚糖微球应用领域，且特别涉及一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用。
技术介绍
良好的变压器油应该是清洁而透明的液体，不得有沉淀物、机械杂质悬浮物及棉絮状物质。变压器油在炼制过程中保留了少量硫化合物，因为这些硫化物可以作为天然抗氧化剂，能减慢油品的老化速度，并防止形成酸性物质和沉淀。二苄基二硫醚(DibenzylDisufide，缩写DBDS)，是变压器油中常用的一种含硫抗氧剂，白色晶体，国内添加剂代号T322，有良好的极压性和抗磨损、抗擦伤、抗氧化能力，分子式为C14H16S2，结构式如下：但是，DBDS也被认为是最主要的腐蚀性硫化物之一，其在加热的情况下腐蚀机理为：2012年国际电工委员会颁布了新的变压器油标准IEC60296，其中新增加了DBDS含量的测定项目，要求变压器油中DBDS含量小于5mg/kg。目前，定量检测变压器油中DBDS的国际标准有IEC62697-1和国家标准B/T32508-2016。目前矿物油中移除DBDS的方法主要有两种：萃取法和碱化法。萃取法是通过形成低共熔性溶剂(如离子液体)，直接通过萃取分液的方法将油中的有机硫化物萃取到有机溶剂，该方法操作方便、低毒性，但是也有明显的缺点，如合成低共熔性溶剂步骤较多、成本也较高，对环境有潜在的污染。碱化法是将固体氢氧化钠加入到分子量为400的聚乙二醇中，加热到80℃，直到完全溶解，得到棕色的处理试剂，加入500ml变压器油温度升至120℃，然后逐渐降低温度到80-120℃。此方法除硫效率高达90％以上，缺点是处理完后的体系为混合液态，不易分离。此外，目前壳聚糖与油品搅拌共混，悬浮态的吸附剂与油品的分离难度较大，不利于实际生产应用。另外，壳聚糖自身的氢键作用力会团聚分子链，减小了与油品的实际接触面积，降低其鳌合、电中和及吸附架桥作用。因此，需对寻求新的移除矿物油中DBDS的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的包括提供一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，也即将碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术提出一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，即将碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚。在某些实施方式中，碱性壳聚糖微球脱除矿物油中的二苄基二硫醚包括以下步骤：将待处理的矿物油与碱性壳聚糖微球混合，于80-110℃的条件下反应0.5-1.5h，过滤。进一步地，某些实施例方式中，上述碱性壳聚糖微球由包括以下步骤得到：将壳聚糖粉末分散于碱/尿素混合溶剂体系中，于不高于-30℃的条件下冷冻6h以上，解冻，得质量分数为2-8％的壳聚糖碱性溶液。将壳聚糖碱性溶液喷洒于多聚磷酸钠水溶液中进行初步交联，得初步交联的碱性壳聚糖微球。洗涤初步交联后的碱性壳聚糖微球，然后与质量分数为2-8％的碱性溶液混合，加入交联剂并于40-60℃的条件下二次交联反应2-5h，得二次交联的碱性壳聚糖微球。洗涤二次交联后的碱性壳聚糖微球，然后依次经体积分数为5-10％、25-35％、50-60％以及95-99％的第一有机溶剂梯度脱水淋洗，冷冻干燥，得碱性壳聚糖微球。进一步地，在某些实施方式中，脱除矿物油中的二苄基二硫醚后，还包括对碱性壳聚糖微球进行再生处理。例如，再生处理包括：将脱除矿物油后的碱性壳聚糖微球与第二有机溶剂混合，超声洗涤10-30min，过滤，冷冻干燥。第二有机溶剂包括石油醚、乙酸乙酯以及二氯甲烷中的任意一种。本专利技术较佳实施例提供的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用的有益效果包括：本专利技术较佳实施例提供的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用能够有效去除矿物绝缘油中的DBDS，操作便捷，且应用中所涉及的碱性壳聚糖微球的吸附性强且有一定的骨架结构，为一种较佳的介质载体，不仅能克服碱性载体剂难以固化成型、易造成环境污染的缺点，而且使用后的碱性壳聚糖微球经再生碱化处理后还能循环使用，绿色环保。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为试验例中实施例1的碱性壳聚糖微球的扫描电镜图；图2为试验例中未经处理前的矿物油样品的气相色谱-质谱联用测试图；图3为试验例中经实施例1的方法处理后的矿物油样品的气相色谱-质谱联用测试图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用进行具体说明。本专利技术实施例提供的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，主要是将碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚(DBDS)。可选地，上述矿物油主要为含有DBDS的电器绝缘油，如变压器绝缘油。通过将改性所得的碱性壳聚糖微球与矿物油混合作用，可对矿物油具有良好的净化效果，以有效脱除矿物油中的DBDS。可参考地，碱性壳聚糖微球脱除矿物油中的二苄基二硫醚可以包括以下步骤：将待处理的矿物油与碱性壳聚糖微球混合，于80-110℃的条件下反应0.5-1.5h，过滤。具体地，例如可将待处理的矿物油倒入反应器中，加入碱性壳聚糖微球，缓慢搅拌，并升温至80-110℃，反应0.5-1.5h，过滤，得到脱除DBDS的矿物油以及吸附DBDS的碱性壳聚糖微球。可选地，碱性壳聚糖微球与待处理的矿物油的质量比可以为1-3:100，例如，1：100、1.5:100、2:100、2.5:100和3:100。值得说明的是，上述比例仅作为举例说明，并不代表仅限于上述比例。在某些实施方式中，用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚的碱性壳聚糖可以直接为成品，也可自行制备。可参照的，无论是成品还是自行制备碱的性壳聚糖微球均可由包括以下的步骤制得：将壳聚糖粉末分散于碱/尿素混合溶剂体系中，于不高于-30℃的条件下冷冻6h以上，解冻，得质量分数为2-8％的壳聚糖碱性溶液。冷冻前，可将分散体系进行搅拌直至壳聚糖粉末在碱/尿素混合溶剂中分散均匀。碱/尿素混合溶剂可以是由3-20重量份的氢氧化钾或氢氧化钠以及5-30重量份的尿素共同溶于100重量份的水中而得。碱性壳聚糖微球中壳聚糖的重均分子量可以为40-80万且脱乙酰度大于85％。采用的壳聚糖的重均分子量介于40-80万之间，是由于较高重均分子量的壳聚糖溶液粘度过大，无法高效通过喷雾机进行喷洒形成微球，而较低分子量的壳聚糖所形成的微球机械性能不够，容易破裂。在不高于-30℃的条件下冷冻，其目的在于促使壳聚糖分子链断裂。解冻可以是于室温条件下超声搅拌解冻，既可以快速解冻壳聚糖溶液，又可以避免在搅拌过程中，溶液中混入大量的气泡，影响微球的后续成型。进一步地，将壳聚糖碱性溶液喷洒于多聚磷酸钠水溶液中进行初步交联，得初步交联的碱性壳聚糖微球。可参考地，多聚磷酸钠水溶液的质量分数可以为1-3％。本专利技术实施例中喷洒优选采用高压喷雾机进行，该方式不仅可以较好地控制微球的大小，而且可以一次性大批量地制备，适合大规模应用，而且高压喷雾机价格相对便宜。进一步地，洗涤初步交联后的碱性壳聚糖微球，然后与质量分数为2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，其特征在于，所述碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚。

【技术特征摘要】
1.一种碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，其特征在于，所述碱性壳聚糖微球用于脱除矿物油中的二苄基二硫醚。2.根据权利要求1所述的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，其特征在于，脱除矿物油中的二苄基二硫醚包括以下步骤：将待处理的矿物油与碱性壳聚糖微球混合，于80-110℃的条件下反应0.5-1.5h，过滤。3.根据权利要求2所述的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，其特征在于，所述碱性壳聚糖微球与所述待处理的矿物油的质量比为1-3:100。4.根据权利要求2所述的碱性壳聚糖微球在矿物油中的应用，其特征在于，所述碱性壳聚糖微球由包括以下的步骤制得：将壳聚糖粉末分散于碱/尿素混合溶剂体系中，于不高于-30℃的条件下冷冻6h以上，解冻，得质量分数为2-8％的壳聚糖碱性溶液；将所述壳聚糖碱性溶液喷洒于多聚磷酸钠水溶液中进行初步交联，得初步交联的碱性壳聚糖微球；洗涤初步交联后的所述碱性壳聚糖微球，然后与质量分数为2-8％的碱性溶液混合，加入交联剂并于40-60℃的条件下二次交联反应2-5h，得二次交联的碱性壳聚糖微球；洗涤二次交联后的所述碱性壳聚糖微球，然后依次经体积分数为5-10％、25-35％、50-60％以及95-99％的第一有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王伟，郑科旺，王振宇，郭海，付伯桥，覃彩芹，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42