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第 4 2卷第 1 1 期 2 0 1 3年 1 1月 应用化工 Ap p l i e d C h e mi c a l I n d u s t Vo l _ 4 2 No . 1 1 No v . 2 0 1 3 酸法改性膨 润土处理废液压 油脱 色的研究 朱庆英, 李冬梅 惠州学 院 化工系 , 广东 惠卅 I 5 1 6 0 0 7 摘要 对膨润土进行酸化, 改性膨润土的最佳制备条件为 硫酸与膨润土的液固比为 3 1 , 硫酸浓度为 1 8 %, 活化 时间为 5 h , 活化温度为9 5℃。改性膨润土游离酸 0 . 1 %, 活性度为 1 9 0 . 3 , 将改性膨润土对废液压油进行处理后 的脱色率为 9 8 . 6 %。 关键词 膨润土; 改性; 硫酸; 废液压油; 脱色率 中图分类号 T Q 4 2 4; T Q 0 5 0 . 4 6 ; T Q 0 2 8 文献标 识码 A 文章编 号 1 6 7 1 3 2 0 6 2 0 1 3 I I一 2 0 0 9 0 3 S t u d y o n t h e d e c o l o r i z a t i o n o f t h e wa s t e h y d r a u l i c o i l b y t h e a c i d mo d i fie d b e n t o n i t e Z HU Q i n g y i n g, L I D o n g m e i D e p a r t m e n t o f C h e m i s t r y , H u i z h o u C o l l e g e , H u i z h o u 5 1 6 0 0 7 , C h i n a Ab s t r a c t T h e b e n t o n i t e wa s s o u r e d . T h e b e s t c o n d i t i o n s o f t h e mo d i fi e d b e n t o n i t e we r e t h a t t h e r a t i o o f s u l f u ri c a c i d t o b e n t o n i t e w a s 3 1 , s u K u ric a c i d c o n c e n t r a t i o n w a s 1 8 % , mo d i fi c a t i o n t i me w a s 5 h a n d t h e mo d i fi e d t e mp e r a t u r e wa s 9 5℃ . U n d e r the s e c o n d i t i o n s . t h e a c i d v a l u e o f t h e mo d i fi e d b e n t o n i t e wa s b e - l o w 0 . 1 % . t h e d e g r e e o f t h e a c t i v i t y wa s 1 9 0 . 3 a n d t h e d e e o l o r i z a t i o n r a t e o n t h e wa s t e h y d r a u l i c o i l w a s 9 8 . 6 % . Ke y wo r ds b e n t o n i t e;mo d i fic a t i o n;s u l f u r i c a c i d;wa s t e h y d r a u l i c o i l ;d e c o l o r i z a t i o n r a t e 废液压油, 是指液压 油在使用过程 中混人杂质 和 由于变质生成的有机 酸、 胶 质和沥青状物质。主 体仍为基础油 , 仅少 量成分发 生质变 , 若经再生处 理, 仍具有使用价值, 对解决石油紧缺问题有一定贡 献。 .目前 国际上将润滑油再生 工艺流程分为再净 化 、 再精制 、 再炼制三类 ⋯ , 再净化主要通过絮凝沉 降或离心分离大分子杂质; 再炼制包括蒸馏、 加氢、 白土工艺, 需要大规模的生产投资设备, 同时带来挥 发性污染; 再精制采用化学精制和吸附精制, 化学精 制需要大量溶剂 , 吸附精制直接利 用活性 白土对污 染物的吸附性能达到净化 目的, 研 究废液压油吸附 精制简洁的新方法对环境保护是很有意义的。 膨 润土是 以蒙脱 石为主要成分 的铝硅酸盐矿 产, 价格低廉, 储量丰富, 经无机酸活化处理加 [ 成 的活性白土, 是利用酸浸入膨润土后, 使蒙脱石晶格 “ 松散” , 使其比表面积增大, 增强对污染物的吸附 能力, 脱色效率高, 在石油化工、 油脂精炼、 废水净 化、 炼油工业净化和催化净化 等行业广泛应用。 但有关用其来处理废液压油方面的研究报道较少 , 本文探讨 了改性膨润土在处理废液压油脱色方面的 应用。 1 实验部分 1 . 1 试剂与仪器 钠基膨润土 , 工业品 2 0 0目 ; 废液压油 , 工业 回收; 硫酸、 氢氧化钠 、 醋酸钠、 酚酞等均为分析纯。 7 2 2 s 可见光分光光度计; C L 一 2 0 0 型集热式恒温 磁力搅拌器; A S A P 2 0 2 0 C型全 自动化吸附仪; T E N . S O R 3 7型傅里 叶变换红外光谱仪 ; S - 5 2 0 / I N C A 3 0 0 型扫描式电子显微镜。 1 . 2实验方法 1 . 2 . 1 酸法改性钠基膨润土 称取 5 0 g 2 0 0目 的膨润土 , 置于 2 5 0 m L的磨 口锥形瓶 , 加入一定量 的改性剂硫酸溶液 , 9 0℃恒温搅拌活化 4 h , 放至室 温, 抽滤, 水洗, 至活性 白土的 p H值大于 4 。在 1 1 0℃干燥 1 h 。粉碎 , 过 2 0 0目筛 , 即得改性膨润 土 。 1 . 2 . 2 废液压油脱 色处理 取 2 0 g 废液压油于 2 5 0 m L圆底 烧瓶 中 , 加 入 1 5 % 的改性膨润 土, 在 9 0 c I 下真空搅拌脱色 2 0 m i n 。抽滤 , 脱色液压油用 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 8 - 0 1 修改稿 日 期 2 0 1 3 - 0 8 1 3 基金项目 广东省惠州市科技计划项 目 2 0 1 1 B 0 2 0 0 0 6 0 0 6 作者简介 朱庆英 1 9 7 5一 女, 江苏 宜兴人, 惠州学 院讲 师, 硕士, 主要从事精 细化工产 品方 面的研 究。电话 1 3 5 1 6 6 8 1 8 0 6, E ma i l z q y h z u . e d u . e l l 2 0 1 0 应用化工 第 4 2卷 分光光度计在波长 6 3 0 n l T l 的条件下测其吸光度, 计 算出脱色率。 A A 脱色率 _ 1 0 0 % / l 0 式 中A 。 脱色前液压油样的吸光度 ; 脱色后液压油样的吸光度。 1 . 3 性能测试 活性度 、 游离酸等指标均按 H G / T 2 5 9 4 活性 白土 规定方法测试。 2 结果与讨论 2 . 1 酸法改性膨润土的工艺条件 选取液固比、 硫酸浓度 、 酸 活化时间 、 活化温度 设计 4因素 4水 平 的正交实验。因素水平 见表 1 。 结果见表 2 。 表 1 正交因素水平表 Tab l e 1 Or t ho g ona l f a c t o r s and l e v e l s t abl e 表 2 正交实验结果表 Ta bl e 2 Re s ul t s o f or t ho go na l e xpe r i me nt 2 0 1 4 应用化工 第 4 2卷 。 表 2 不同温度下的复合物的效果 Ta b l e 2 E f f e c t o f d i f f e r e n t t e mpe r a t u r e o n t h e c o mp o u n d 由表2 可知, 综合致密性、 硬度、 流出液量, 最佳 熔融温度在 1 2 01 3 0℃。 2 . 5 影响脱挥效果的因素 聚合完成后, 必须脱除聚合物中所含的溶剂。 主要采用 3 种方式 ①用石油醚洗涤; ②用脱挥搅拌 机搅拌挤压; ③用平板硫化机加热挤压。 3 结论 采用溶液聚合法合成苯乙烯一 马来酸酐聚合物 , 在聚合过程中加入半焦 , n 苯乙烯 n 马来酸酐 1 1 , 反应 2 h , 半焦含量控制在 5 %左右 , 聚合物 的收率将达到 9 0 % 以上 , 熔融温度在 1 2 0~ 1 3 0 , 半焦/ S M A复合物致密性、 硬度、 材料抗压强度最 高。 脱除挥发成分, 有利于聚合物与半焦的复合, 也 可改善复合材料的结构性能, 也将复合材料对人体 的伤害降到最低。 参考文献 唐炳涛 , 张淑芬. 溶液聚合法合成苯乙烯马来酸酐交 替共聚物[ J ] . 精细化工, 2 0 1 0 , 2 7 3 2 1 7 - 2 2 1 . 张洪利 , 郝海涛, 党民团. 低温合成苯乙烯. 马来酸酐交 替共聚物[ J ] . 应用化工, 2 0 1 1 , 4 0 9 1 5 6 9 . 1 5 7 4 . J i e M , Y o n g y a n Z, Yo n g s h e n g Z, e t a1. S e mi c o k e s u p p o v t e d mi x e d me t a l o x i d e s f o r h y d r o g e n s u l fi d e r e mo v a l a t h i g h t e m p e r a t u r e s [ J ] . E n v i r o n E n g S c i , 2 0 1 2 , 2 9 7 6 1 1 . 6 1 6 . 陆昶, 邢艳艳. 剥离型 苯乙烯/ 马来酸酐 共聚物/ 蒙 脱土纳米复合材料的制备 [ J ] . 工程塑料应用, 2 0 0 8 , 3 6 5 1 4 - 1 7 . 李岩, 李颖, 谢续明. 马来酸酐. 苯乙烯多组分单体熔融 接枝高密度聚乙烯机理及其性能研究[ J ] . 高分子学 报, 201 1 , 4 3 3 4 7 - 3 5 3 . E l h a m H o s s e i n i N e j a d , A n i t a P a o n i a s a r i , C o r E K o n i n g , e t a1.S e mi a r o ma t i c p o l y e s t e r s b y a l t e rn a t i n g r i n g o p e n i n g c o p o l y me r i s a t i o n o f s t y r e n e o x i d e a n d a n h y d r i d e s [ J ] . P o l y m C h e m, 2 0 1 2 。 3 5 1 3 0 8 1 3 1 3 . 唐炳涛 , 杨振宇, 贾超. 苯乙烯一 马来酸酐交替共聚物的 合成及水溶液性 质 [ J ] . 高分子材料科学与工程, 20 1 1 , 2 7 1 1 4 0 44 . 徐建, 余红敏. 苯乙烯马来酸酐共聚物化学改性研究 进展[ J ] . 化学研究, 2 0 1 0, 2 1 5 9 7 1 0 1 . 冯辉霞, 赵亚彬. 苯乙烯- 马来酸醉共聚物/ 蒙脱土纳米 复合材料的制备[ J ] . 塑料工业, 2 0 0 7 , 3 5 6 1 2 1 1 2 3 . 上接第 2 0 1 1 页 3 结论 1 酸法改性钠基膨润土 的最佳条件 为 液固 比为 3 1 , 硫酸浓度为 1 8 % , 活化时间 5 h , 活化温度 9 5 c C, 获得改性膨润 土游离酸 0 . 1 % , 活性度 为 1 9 0 . 3 , 对废 液压 油进行脱 色处 理 , 其脱 色率可 达 9 8 . 6 %, 取得较好的脱色效果, 开拓了钠基膨润土的 应用价值。 2 红外谱图、 比表面积测定、 扫描电镜图分析 结果表明, 酸改性膨润土的吸附性能有提高, 酸法改 性并没有改变其主要成分。 参考文献 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 冯全, 马章杰, 赵庆祥 , 等. 废润滑油再生工艺分类与研 究进展[ J ] . 化学工程师, 2 0 1 3 6 5 4 5 9 . 梅向阳, 普红平. 膨润土的改性方法及其在环境治理中 的应用[ J ] . 工业安全与环保, 2 0 0 6 1 0 3 7 - 4 0 . 傅新发. 国产 N C - O 1颗粒 白土生产工艺简介[ J ] . 非金 属矿 , 1 9 9 1 5 3 3 - 3 5 . 张晓晨. 钠基膨润土湿法制备活性白土[ J ] . 化学工程 师 , 2 0 0 6 7 6 8 . F r e d e r i e o Gi l Al a b a r s e , Ro mmu l o V i e i r a C o n c e i c a o , Na i r a Ma fi a Ba l z a r e t t i . I n s i t u F T I R a n a l y s e s of b e n t o n i t e u n d e r h i g h p r e s s u r e [ J ] . A p p l i e d C l a y S c i e n c e , 2 0 1 1 , 5 1 2 0 2 2 0 8 . ] ] ] ] ] ] ] ] ] 1 2 3 4 5 6 7 8 u 、
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