一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂及乳化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂及乳化方法，本发明专利技术以乳化剂的作用机理为依据，选用国产的常用乳化剂，通过一系列的复配得到高性能的复合乳化剂。有效解决了料液容易沉降的困难，以及料液的稳定性和流动性(粘度)差等问题。动性(粘度)差等问题。动性(粘度)差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂及乳化方法


[0001]本专利技术属于化学工程
，具体涉及一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂及乳化方法。

技术介绍

[0002]磷酸三丁酯是一种性能优良的萃取剂，其分子式为(C4H9O)3PO，由于具有挥发性小、安全性好、化学稳定性较强的特性，被广泛应用于工业萃取中。在核工业领域，磷酸三丁酯是应用最广泛的萃取剂，用磷酸三丁酯做萃取剂的Purex流程也已成为当今世界上普遍采用的核燃料后处理流程。煤油是理想的稀释剂，不仅满足一般工业对稀释剂的要求，而且对硝酸和辐射的稳定性好。
[0003]在强辐射作用下，萃取剂及稀释剂都可能遭到破坏，使用较长时间后，各种方法都不能够再有效地恢复萃取剂的效果，此时萃取剂的性能严重恶化，还可能保留了少量的放射性重金属，成为新的废物，对环境造成危害。这些有机溶剂主要成分包括磷酸三丁酯、煤油以及少量降解产物和放射性核素，属易燃易爆物质。这类废物年产生量小，但多年累积存放，贮量逐年增多，存在安全隐患，亟需进行处理。
[0004]目前，国内外对放射性废磷酸三丁酯/煤油主要采用热解焚烧的方法进行减容处理。热解产生的P2O5或H3PO4等腐蚀性物质对设备的腐蚀，因此需要在料液中加入氢氧化钙固体粉末使热解产生的含磷化合物转变成极难溶的磷酸盐或焦磷酸盐并以固体形式分离出反应器。同时需要添加乳化剂以得到相对稳定的料液。
[0005]在油水两相形成的乳状液中，乳化剂分子为求自身的稳定状态，在油水两相的界面上其亲油基会伸入油相，亲水基伸入水相。这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而且在客观上又改变了油、水界面原来的特性，使其中一相能在另一相中均匀地分散，形成了稳定的乳化液。但是单一乳化剂的添加，其乳化性能有限，乳化体系稳定性欠佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂及乳化方法，本专利技术以乳化剂的作用机理为依据，选用国产的常用乳化剂，通过一系列的复配得到高性能的复合乳化剂。有效解决了料液容易沉降的困难，以及料液的稳定性和流动性(粘度)差等问题。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂，包含以下成分：
[0009]S
‑
60乳化剂质量百分比为51.0～57.8％，T
‑
60乳化剂质量分比为42.2～49％；
[0010]或
[0011]OP
‑
3乳化剂质量百分比为37.1～42.8％，OP
‑
50乳化剂质量分比为57.2～62.9％；
[0012]或
[0013]O
‑
5乳化剂质量百分比为20.9～22.7％，O
‑
100乳化剂质量分比为77.3～79.1％；
[0014]上述技术方案中，所述S
‑
60乳化剂质量百分比为52％，T
‑
60乳化剂质量分比为48％。
[0015]上述技术方案中，所述OP
‑
3乳化剂质量百分比为38％，OP
‑
50乳化剂质量分比为62％。
[0016]上述技术方案中，所述O
‑
5乳化剂质量百分比为21％，O
‑
100乳化剂质量分比为79％。
[0017]一种废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂的使用方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1，向废萃取液中加入上述技术方案中所述用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂并进行搅拌，得到第一混合物；
[0019]所述废萃取液中磷酸三丁酯的含量为5～30vol％，煤油含量为70～95vol％；
[0020]步骤2，向所述第一混合物中加入水继续搅拌得到第二混合物；所述水加入量为所述第二混合物质量的23～26％；
[0021]所述用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂加入量为所述第二混合物质量的0.5～2％；
[0022]步骤3，向所述第二混合物中加入固磷剂，并持续搅拌5～30min，得到处理后的废萃取液。
[0023]上述技术方案中，所述步骤1中的搅拌温度为15～35℃。
[0024]上述技术方案中，所述步骤3中的搅拌温度为15～35℃
[0025]上述技术方案中，所述步骤1和步骤3中的搅拌时间为5～30min。
[0026]上述技术方案中，所述固磷剂为氢氧化钙。
[0027]上述技术方案中，所述步骤3中所述处理后的废萃取液中钙磷比为1.0～1.5。
[0028]本专利技术的优点和有益效果为：
[0029]本专利技术以乳化剂的作用机理为依据，结合乳化剂的复配原理，选用国产的常用乳化剂，通过一系列的复配得到高性能的复合乳化剂。有效解决了料液容易沉降的困难，以及料液的稳定性和流动性(粘度)差等问题。
附图说明
[0030]图1是本专利技术采用不同乳化剂对萃取液体系乳化后粘度随时间的变化图。
[0031]图2是本专利技术采用不同乳化剂对萃取液体系乳化后界面膜的扩张弹性模量随时间的变化图。
[0032]图3是本专利技术采用不同乳化剂对萃取液体系乳化后界面膜的扩张粘性模量随时间的变化图。
[0033]对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
[0034]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0035]对比例
[0036]25℃下，向250mL烧杯中依次加入30mL磷酸三丁酯、70mL煤油、0.12mL磷酸二丁酯，200rpm搅拌下加入加量为基液1％的乳化剂OP
‑
4(基液百分比是指乳化剂的质量在油、水总体积中所占的百分比)，搅拌10min。加入35.2mL水，继续搅拌10min后，测量粘度。之后缓慢加入10.7g普通氢氧化钙，搅拌10min。观察成乳情况，测量粘度，用旋转粘度计对料液粘度进行测定，将旋转粘度仪放置在平整桌面上，调节两个水平调节脚，直至粘度计顶部的水泡在中央位置。将转子保护框架装在粘度计上，将转子旋入连接螺杆，插入电源，打开粘度计后面开关按钮。输入选用的转子号，按“转速”键设置转速，旋动升降架旋钮，使粘度计缓慢的下降，转子逐渐浸入被测液体当中，直至转子上的标记与液面相平为止。调整粘度计位置至水平。按下“测量”键，读数稳定后记录相应粘度值。测量完毕后，按“复位”键，同时关闭电源开关。旋动升降架旋钮，使粘度计缓慢的上升，取出测量样品。
[0037]实施例一
[0038]25℃下，向250mL烧杯中依次加入30mL磷酸三丁酯、70mL煤油、0.12mL磷酸二丁酯，200rpm搅拌下加入加量为基液1％的乳化剂A(基液百分比是指乳化剂的质量在油、水总体积中所占的百分比)，搅拌10min。加入35.2mL水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于废磷酸三丁酯/煤油的高效乳化剂，其特征在于，包含以下成分：S
‑
60乳化剂质量百分比为51.0～57.8％，T
‑
60乳化剂质量分比为42.2～49％；或OP
‑
3乳化剂质量百分比为37.1～42.8％，OP
‑
50乳化剂质量分比为57.2～62.9％；或O
‑
5乳化剂质量百分比为20.9～22.7％，O
‑
100乳化剂质量分比为77.3～79.1％。2.根据权利要求1所述的高效乳化剂，其特征在于，所述S
‑
60乳化剂质量百分比为52％，T
‑
60乳化剂质量分比为48％。3.根据权利要求1所述的高效乳化剂，其特征在于，所述OP
‑
3乳化剂质量百分比为38％，OP
‑
50乳化剂质量分比为62％。4.根据权利要求1所述的高效乳化剂，其特征在于，所述O
‑
5乳化剂质量百分比为21％，O
‑
100乳化剂质量分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：那平，王淳，吕惠芸，苑懿豪，张飞天，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：