【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理，具体涉及一种用于焦油氨水的破乳剂及其制备方法。
技术介绍
1、煤在热解过程中形成的有机废水含油量通常可达500-5000mg/l，若不经过预处理降低油类含量，会对自然环境造成破坏，同时会在生化处理中严重抑制微生物的活性。
2、焦炉煤气初冷过程中形成了大量的氨水，其中大部分用作循环氨水，多余外排的部分称为剩余氨水。剩余氨水中含有煤焦油、酚、氨、氰化物等有害杂质，是焦化工业废水的主要来源。焦化企业普遍存在焦油与氨水部分乳化现象，导致焦油不易脱水，蒸氨塔塔盘堵塞、清理频繁，因此需要破乳剂进行破乳。
3、现有技术中用于焦油氨水的破乳剂大多于60-80℃下使用，而在常温下破乳性能不佳，且不易回收利用，因此急需开发一种常温下具有良好破乳效率且易回收的破乳剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于焦油氨水的破乳剂及其制备方法，用于解决现有技术中破乳剂破乳效率低、不易回收且常温下不易破乳的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术提供一种用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤（1）将fecl3·6h2o、fecl2·4h2o加入溶剂中，搅拌后加入改性碳黑，超声处理，然后在搅拌的同时加入氨水调节ph，分离，洗涤，最后干燥至恒重得到磁性碳黑；
5、步骤（2）将磁性碳黑加入二苯醚中，超声处理，得到悬浮液，在悬浮液中加入十八烷基磷酸，加热后，
6、改性磁性碳黑的结构式如下：
7、；
8、以上过程中，磁性碳黑表面的羟基部分与十八烷基磷酸缩合，得到改性磁性炭黑。
9、步骤（3）将羧基化环糊精、改性磁性碳黑、催化剂加入水中，搅拌反应后，分离，洗涤，然后干燥至恒重，得到用于焦油氨水的破乳剂。
10、以上过程中，改性磁性碳黑表面的氨基与羧基化环糊精的羧基脱水缩合生成接枝有环糊精的破乳剂。
11、优选地，所述步骤（1）中，溶剂包括乙醇、乙二醇中的至少一种；fecl3·6h2o、fecl2·4h2o、溶剂、改性碳黑的用量比为(28-56)g:(12-24)g:(1.2-2.4)ml:(12-24)g；超声处理条件：超声处理频率为20-100khz、超声处理时间为15-25min；搅拌转速为500-700rpm；氨水的质量分数为5-10wt%；调节ph值为8.5-9.5；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：用水洗涤固体3-5次；干燥温度为70-90℃。
12、优选地，所述步骤（2）中，磁性碳黑、二苯醚、十八烷基磷酸的用量比为(15-30)g:(0.8-1.3)l:(2-4)g；超声处理条件：超声处理频率为20-100khz、超声处理时间为10-15min；加热条件：加热温度为70-90℃、加热时间为1-3h；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：用乙醇和去离子水依次洗涤固体3-5次；干燥温度为50-70℃。
13、优选地，所述步骤（3）中，催化剂包括1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、n,n'-二环己基碳二亚胺中的至少一种；羧基化环糊精、改性磁性碳黑、催化剂、水的用量比为(0.5-1)g:(15-30)g:(2-5)g:(100-200)ml；搅拌反应时间为12-24h；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：依次用乙醇和去离子水洗涤固体3-5次；干燥温度为50-70℃。
14、优选地，所述改性碳黑的制备方法，包括以下步骤：
15、将20-40g碳黑、20-40g聚乙烯亚胺混合得到悬浮液，将悬浮液在功率为250w、频率为40khz、温度为50-70℃的条件下，在超声波场中搅拌处理6-10h，然后用0.22μm聚四氟乙烯膜过滤并用水洗涤3-5次，最后在(-30)-(-20)℃下冷冻干燥24-72h，得到改性碳黑。
16、改性碳黑的结构式如下：
17、；
18、以上过程中，碳黑是一种内在的自由基清除剂，利用碳黑来捕获聚合物溶液聚乙烯亚胺在超声过程中产生的大分子自由基。
19、优选地，所述羧基化环糊精的制备方法，包括以下步骤：
20、将2-4g β-环糊精、1.8-3.6g naoh和7-15ml水混合，搅拌处理10-20min后，再加入2.5-5ml、10-20wt%的3-氯丙酸水溶液，在80-100℃下反应1-2h，冷却至室温后，加入50-80ml甲醇后得到沉淀，过滤，滤渣用体积分数为70-90v/v%的乙醇水溶液洗涤4-6次，干燥至恒重得到羧基化环糊精。
21、采用所述用于焦油氨水的破乳剂的制备方法制备得到的用于焦油氨水的破乳剂。
22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
23、1.本专利技术中聚乙烯亚胺通过超声波工艺对纳米碳黑进行改性，同时接枝了接枝十八烷基磷引入疏水基团；聚乙烯亚胺的引入可以通过-nh2的作用赋予纳米碳黑一定的两亲性和正电荷，π-π相互作用和静电引力的协同作用引起破乳；十八烷基磷的引入增加了对废水中油的吸附能力，有利于油滴的聚结，环糊精也具有两亲性，有助于破乳剂颗粒在油水界面均匀分散；破乳剂上多个基团的协同作用促进了焦油氨水的破乳，60mg/l破乳剂常温破乳30min后，水相透光率（tsw）为86.5%，相应的破乳率可达99.75%。
24、2.本专利技术制备的破乳剂具有一定的两亲性和良好的界面活性，利用超低剂量的破乳剂来分解焦油氨水，实现油水分离，从而实现优异的破乳效率，破乳剂与油滴或表面活性剂之间首先发生静电相互作用，破坏乳液中的电荷平衡，实现破乳，施加外磁场后，残留的破乳剂和微小液滴被磁力从水相中分离出来，使水相更加清澈透明，施加外磁场可以加速磁性破乳剂颗粒和油滴接触，同时增加了微小油滴相互接触并合并成大油滴的可能性，加快乳液的破乳速率，磁性破乳剂重复使用10次以上，仍具有良好的破乳效率，绿色环保。
25、3.本专利技术制备的用于焦油氨水的破乳剂可以在10-90℃的温度范围下实现焦油氨水破乳，破乳温度范围更宽，解决了常温下的焦油氨水破乳的问题，提高了破乳剂的利用范围。
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1.一种用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，溶剂包括乙醇、乙二醇中的至少一种；FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O、溶剂、改性碳黑的用量比为(28-56)g:(12-24)g:(1.2-2.4)mL:(12-24)g。
3.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，超声处理条件：超声处理频率为20-100KHz、超声处理时间为15-25min；搅拌转速为500-700rpm；氨水的质量分数为5-10wt%；调节pH值为8.5-9.5；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：用水洗涤固体3-5次；干燥温度为70-90℃。
4.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，磁性碳黑、二苯醚、十八烷基磷酸的用量比为(15-30)g:(0.8-1.3)L:(2-4)g。
5.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2
6.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，催化剂包括1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N,N'-二环己基碳二亚胺中的至少一种；羧基化环糊精、改性磁性碳黑、催化剂、水的用量比为(0.5-1)g:(15-30)g:(2-5)g:(100-200)mL。
7.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，搅拌反应时间为12-24h；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：依次用乙醇和去离子水洗涤固体3-5次；干燥温度为50-70℃。
8.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述改性碳黑的制备方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述羧基化环糊精的制备方法，包括以下步骤：
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的用于焦油氨水的破乳剂。
...【技术特征摘要】
1.一种用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，溶剂包括乙醇、乙二醇中的至少一种；fecl3·6h2o、fecl2·4h2o、溶剂、改性碳黑的用量比为(28-56)g:(12-24)g:(1.2-2.4)ml:(12-24)g。
3.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，超声处理条件：超声处理频率为20-100khz、超声处理时间为15-25min；搅拌转速为500-700rpm；氨水的质量分数为5-10wt%；调节ph值为8.5-9.5；分离方法：利用磁铁辅助分离固体；洗涤方法：用水洗涤固体3-5次；干燥温度为70-90℃。
4.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，磁性碳黑、二苯醚、十八烷基磷酸的用量比为(15-30)g:(0.8-1.3)l:(2-4)g。
5.根据权利要求1所述的用于焦油氨水的破乳剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，超声处理条件：超声处理频率为20-100khz、超声处理时间为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国瑞，张志平，李雁鸿，马凯，石伟杰，周继柱，冯春晖，
申请(专利权)人：神美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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