[发明专利]一种水相法合成双‑[γ‑三乙氧基硅丙基]‑四硫化物过程中的废水处理方法

说明书

技术领域

   本发明涉及一种硅烷偶联剂合成工艺中的废水处理方法，具体涉及一种水相法合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物过程中的废水处理方法。

技术背景

   双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物是一种重要的硅烷偶联剂，已经在橡胶工业中得以成功应用的多官能团有机硅橡胶、轮胎助剂，可以显著改善橡胶的耐磨性能和压缩性能，同时降低橡胶粘度，节约加工能耗。

   目前我国的双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物主要采用水相法，其现有的生产工艺也主要采用液碱和硫磺为原料，制备含多硫离子的水溶液，同时在相转移催化剂作用下，加入氯丙基三乙氧基硅烷反应制得。根据反应原理，其中会有副产物硫代硫酸钠产生，以及氯化钠生成，再加上0.5%-1.5%相转移催化剂的加入，使得下层盐水混合溶液中必然是含有硫代硫酸钠、氯化钠、相转移催化剂等的。由于淡水资源的不断紧缺和对环境污染治理的不断加强，目前仅仅靠蒸发除水法、固体沉降法等是远远不够的。

发明内容

本专利其目的就在于提供了一种水相法合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物过程中的废水处理方法，将废水中的硫代硫酸钠完全转化为氯化钠，然后采用蒸发结晶回收氯化钠盐结晶体，同时将反应中剩余的相转移催化剂溶液循环利用，具有节省原料成本、提高生产效益的特点。

  实现上述目的而采取的技术方案为：包括如下步骤：

  a.利用碘量法标定废水中硫代硫酸钠的含量；

  b.将合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物中分液产生的下层废水

溶液中的硫代硫酸钠用20%-25%的盐酸溶液中和至PH≈6-7，理论摩尔配比硫代硫酸钠：HCl为1:2；

  c.其中产生的二氧化硫用10%-35%的液碱吸收，制备含量为

  30%-40%亚硫酸氢钠溶液；

  d.将反应后的水溶液经过压滤，干燥回收硫磺粉末作为反应原料；

  e.压滤后所得透明溶液再采用结晶蒸发器，除去其中85-95%水分，所得固体为含量大于95%的氯化钠盐；

  f.剩余所得含量为25%-30%的催化剂溶液继续回用催化反应合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物。

    与现有技术相比本发明具有以下优点。

1、回收利用水相法合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物过程中废水中硫代硫酸钠，降低生产成本；

2、回收利用水相法合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物过程中废水中催化剂，提高催化剂的利用率；

3、回收利用水相法合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物过程中废水中过量的硫磺粉，用于反应原料，降低生产成本；

4、克服了传统工艺缺点，经济、安全、绿色环保、收率高。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步详述。

      图l是本工艺方法原理方框示意图。

具体实施方式

  包括如下步骤：

  a.利用碘量法标定废水中硫代硫酸钠的含量；

  b.将合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物中分液产生的下层废水

溶液中的硫代硫酸钠用20%-25%的盐酸溶液中和至PH≈6-7，理论摩尔配比硫代硫酸钠：HCl为1:2；

  c.其中产生的二氧化硫用10%-35%的液碱吸收，制备含量为

  30%-40%亚硫酸氢钠溶液；

  d.将反应后的水溶液经过压滤，干燥回收硫磺粉末作为反应原料；

  e.压滤后所得透明溶液再采用结晶蒸发器，除去其中85%-95%水分，所得固体为含量大于95%的氯化钠盐；

  f.剩余所得含量为25%-30%的催化剂溶液继续回用催化反应合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物。

实施例

     如图1所示

a.双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物生产过程的废水，输送到搅拌釜中，缓慢搅拌，取样100ml利用碘量法标定废水中硫代硫酸钠含量为22%。

b.向其中缓慢滴加含量为22%的盐酸溶液，调节废水的pH，利用pH计测得pH为6.3，滴加时间控制在35min，反应温度控制在室温即可，滴加完成后，搅拌1小时。

c.再加入20%的液碱，制得含量为35%的亚硫酸氢钠溶液。

d.将所得溶液通过板框压滤机压滤，干燥20h，得到硫磺粉回收利用。

e.板框压滤后所得透明溶液输送到结晶蒸发器中蒸发95%的水分，所得固体为纯度为95.5%的氯化钠盐。

f.剩余为含25%催化剂的透明溶液，桶装回收，用于合成双-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物。