二甲戊灵废渣的资源化方法技术

本发明专利技术提供一种对二甲戊灵废渣的资源化方法，从二甲戊灵废渣中得到二甲戊灵产物。该方法在酸性条件下，以氨基磺酸作为还原剂，对二甲戊灵的残渣进行资源化，使N‑亚硝基二甲戊灵转化为二甲戊灵。本发明专利技术包括以下步骤：将二甲戊灵废渣、氨基磺酸，溶剂和SBA‑15分子筛四者按照质量比1：0.6~0.9：7~10：0~1投入容器中混合；再向容器中加入酸性溶液，二甲戊灵废渣与酸性溶液的质量比为1：3~5；在50~60℃温度下搅拌反应5~7小时，反应后冷却至室温，过滤得到的晶体进行真空干燥，得到二甲戊灵；滤液进行蒸馏处理，回收溶剂。

【技术实现步骤摘要】
二甲戊灵废渣的资源化方法
：本专利技术属于废渣资源化利用领域，具体涉及一种二甲戊灵废渣中二甲戊灵的回收和亚硝代二甲戊灵固体的转化和回收。生产二甲戊灵的硝化过程放热量大，易过度氧化产生焦油，在产品分离后，大量焦油富集成为固废残渣，简称废渣，该废渣的主要成分是焦油，二甲戊灵和亚硝代二甲戊灵。
技术介绍
:二甲戊灵（pendimethalin），化学名称为N-（3-戊基）-3,4-二甲基-2,6-二硝基苯胺，是一种二硝基苯胺类除草剂，是由AmericunCyanamidCompany(美国氰胺公司)研制推广的一种选择性芽前除草剂；对大多数一年生禾本科杂草及某些阔叶杂草有较好的效果。由于其效果好、毒性低、安全性好，而获得了广泛的推广应用，目前已经成为世界上用量最大的选择性除草剂，内外需求量大，市场广阔。目前二甲戊灵的生产工艺以3,4-二甲基硝基苯胺为原料，与3-戊酮烷基化，再经硝化、后处理制得产品二甲戊灵。由于硝化过程放热量大，易于过度氧化产生焦油,在产品实现分离后,大量焦油富集作为固废残渣处理。当前每产10吨二甲戊灵即约存在1吨残渣。由于残渣中的焦油成分复杂，难以进行定性分析，残渣中含有产品和其亚硝代化合物。在CN101070287A号专利中，使用硫氰酸盐和盐酸对二甲戊灵粗产品进行提纯；在CN109867607A号专利中，利用溶剂（甲醇，乙醇，异丙醇和正丁醇等）与二甲戊灵废渣加热溶解，过滤，再进行蒸馏提纯。残渣中产品含量低，硝化反应通常会含有大量的多硝基化合物，高温具有爆炸的风险，使得产品不能通过高温蒸馏的方式进行。因此目前残渣主要作为固废进行焚烧处理。所以需要合理设计对二甲戊灵废渣资源化的方法。
技术实现思路
：针对现有技术状况，本专利技术提供一种对二甲戊灵废渣进行资源化处理方法，从二甲戊灵废渣中得到二甲戊灵产物。本专利技术的具体的技术方案如下：一种二甲戊灵废渣资源化的方法，该方法包括以下步骤：将二甲戊灵废渣、氨基磺酸，溶剂和SBA-15分子筛，四者按照质量比1：0.6~0.9：7~10：0~1投入容器中混合；再向容器中加入酸性溶液，二甲戊灵废渣与酸性溶液的质量比为1：3~5；在50~60℃温度下搅拌反应5~7小时，反应后冷却至室温，过滤得到的晶体进行真空干燥，得到二甲戊灵；滤液进行蒸馏处理，回收溶剂。进一步地，所述溶剂选用三氯甲烷，1,2-二氯乙烷，二氯甲烷，三乙胺，二乙胺，乙二胺或丙酮中的一种或两种以上的混合溶剂；进一步地，所述酸性溶液选用硫酸、磷酸或盐酸中的一个或两种以上的混合酸；进一步地，所述硫酸的质量浓度为25~90%；进一步地，所述磷酸的质量浓度为25~80%；进一步地，所述盐酸的质量浓度为5~30%；进一步地，优选地，二甲戊灵废渣与氨基磺酸、三氯甲烷、SBA-15分子筛的质量比为：1：0.7：9：0.1时最佳；进一步地，酸性溶液为质量浓度50%的硫酸溶液，二甲戊灵废渣与硫酸溶液质量比为1：4时最佳；进一步地，反应温度为58oC；反应时间为5h时最佳；进一步地，反应结束时，先趁热过滤，过滤出残留的固体杂质，收集得固体废弃物；再将滤液冷却至室温过滤。本专利技术的原理如下：本专利技术在酸性条件下，以氨基磺酸作为还原剂，使氨基磺酸与亚硝代二甲戊灵反应生成二甲戊灵和氮气，得到了二甲戊灵产物，不增加其他成分，没有引入有机杂质。SBA-15分子筛是一种多羟基分子筛，能够固定亚硝基，可以大幅度缩短反应时间。由图1的反应方程式可知，该处理过程中没有产生其他的污染物。并且在反应过程中，通过趁热过滤，去除产品中焦油等杂质。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术在酸性条件下（其中质量浓度50%的硫酸溶液最好，提供酸性环境，有利于亚硝基的还原），在低沸点的溶剂中，在较低温度下，氨基磺酸就可以还原亚硝代二甲戊灵。本专利技术方法中加入SBA-15分子筛，可使反应时间缩短（由7h缩短到5h）。本专利技术通过质量浓度50%的硫酸溶液和SBA-15分子筛与亚硝代二甲戊灵之间的范德华力，使亚硝基容易被固定，利于其还原。整个反应易于操作，步骤简单，通过热过滤的方法，使二甲戊灵与杂质分离，安全性高，易于工业化，并且对蒸馏回收的溶剂，重复用于反应过程，实现溶剂的循环使用。2.本专利技术通过对有毒有害，无经济价值的残渣进行资源化，得到了二甲戊灵产品，实现了残渣的回收利用，具有显著的经济效益，达到降低生产成本，以及改善生态环境的目的。3.本专利技术通过回收处理降低了二甲戊灵废渣对环境的污染，提高生产效益。整个资源化处理过程中，反应操作简单，条件温和，易于控制，安全性高，对设备要求也低，易于大规模生产。4.本专利技术是将二甲戊灵废渣、氨基磺酸，溶剂，SBA-15分子筛和酸性溶液按照质量比1：0.6~0.9：7~10：0~1：3~5进行反应；并且在50~60℃温度下搅拌反应5~7小时。通过实施例对比，在二甲戊灵废渣与氨基磺酸、三氯甲烷、SBA-15分子筛的质量比为：1：0.7：9：0.1，酸性溶液为质量浓度50%的硫酸溶液，二甲戊灵废渣与硫酸溶液质量比为1：4，在58oC反应5h时，反应效果最好，回收率64%，并且得到的二甲戊灵红外谱图比较好，亚硝基的峰很小，说明其已经被还原；并且出现N-H的伸缩振动峰，表明亚硝代二甲戊灵转化成二甲戊灵。附图说明：图1为亚硝代二甲戊灵与尿素的反应的方程式（也作摘要附图）；图2为实例1所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图3为实例2所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图4为实例3所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图5为实例5所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图6为实例28所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图7为实例31所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图8为实例42所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；图9为实例44所得产物的红外谱图；其中（A）是二甲戊灵纯样，（B）是所得产物；注：其他实例所得产物的FT-IR图与其上近似，在这里不一一列出。具体实施方式本专利技术提供了一种二甲戊灵的废渣资源化的方法，以下通过实施例进一步说明本专利技术：以下实例中所用SBA-15分子筛，为介孔二氧化硅，购买于南京娇子藤科学器材有限公司）。实施例1：本专利技术二甲戊灵的废渣资源化的方法，其中亚硝代二甲戊灵与尿素的反应的方程式如图1所示（其他实施例方程式相同），具体步骤如下：将二甲戊灵废渣（10g），氨基磺酸（6g）和三氯甲烷（70g）投入容器中，加入质量浓度为25%硫酸溶液（30g）于容器中。在50℃温度下搅拌7小时。反应结束时，趁热过滤，过滤出残留的固体杂质（1.7g），作为固体废弃物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二甲戊灵废渣的资源化方法，该方法包括以下步骤：/n将二甲戊灵废渣、氨基磺酸，溶剂和SBA-15分子筛，四者按照质量比1：0.6~0.9：7~10：0~1投入容器中混合；再向容器中加入酸性溶液，二甲戊灵废渣与酸性溶液的质量比为1：3~5；在50~60℃温度下搅拌反应5~7小时，反应后冷却至室温，过滤得到的晶体进行真空干燥，得到二甲戊灵；滤液进行蒸馏处理，回收溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种二甲戊灵废渣的资源化方法，该方法包括以下步骤：
将二甲戊灵废渣、氨基磺酸，溶剂和SBA-15分子筛，四者按照质量比1：0.6~0.9：7~10：0~1投入容器中混合；再向容器中加入酸性溶液，二甲戊灵废渣与酸性溶液的质量比为1：3~5；在50~60℃温度下搅拌反应5~7小时，反应后冷却至室温，过滤得到的晶体进行真空干燥，得到二甲戊灵；滤液进行蒸馏处理，回收溶剂。


2.根据权利要求1所述二甲戊灵废渣的资源化方法，其中，所述溶剂选用三氯甲烷，1,2-二氯乙烷，二氯甲烷，三乙胺，二乙胺，乙二胺或丙酮中的一种或两种以上的混合溶剂。


3.根据权利要求2所述二甲戊灵废渣资源化的方法，其中，所述酸性溶液选用硫酸、磷酸或盐酸中的一个或两种以上的混合酸。


4.根据权利要求3所述二甲戊灵废渣的资源化方法，其中，所述硫酸的质量浓度为25~90%。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张超智，郑猛，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32