Способ очистки надсмольных вод от фенола и формальдегида Советский патент 1988 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/34 C02F103/38 

к

;о

Изобретение относится к химии, в частности к утилизации надсмольных вод производства фенолформальдегидньгх резольных смол путем конденсации содержащихся в них фенола и формальдегида и получения связующего, например фенолоспиртов для пропитки шлаковаты, стекловаты и других минеральных нaпoJtнитeлeй.

Цель изобретения - обеспечение в озможности создания безотходной технологии за счет полной утилизации надсмольных вод в виде товарного продукта фенолоспиртов и сокращения времени процесса.

Пример 1 (по известному способу) . Конденсацию осуществляют путем взаимодействия на I стадии двух надсмольных вод, содержащих отдельно фенол и формальдегид при их молярном соотношении от 1,8 : 1 до 15 : 1 при 60-120°С в течение 7-8 ч при рН реакционной среды от 7 до 12, создаваемом введением в качестве катализато- ра конденсации едкого натра в количестве 0,12-0,35 моль на каждый моль фенола. На II стадии к реакционной смеси добавляют мочевину для связьша- ния избытка формальдегида и дальней- шую конденсацию ведут в течение 1-4 ч при 60-120 С при молярном соотношении формальдегида и мочевины от 1:1 до

,5:1.

Для получения продукта, пригодного для дальнейшего использования, от реакционной смеси отгоняют воду в ко- личесфве не менее 80% от всей смеси при давлении меньше атмосферного. Выход продукта 4-20% от загружаемой ворц.

Полученный продукт представляет собой гидрофобную фенолформальдегид

, Q

s

0 5 о

0

5

ную смолу. Дистиллят содержит 0,0015- 0,003% фенола и 0,1-0,2% формальдегида.,

Данный способ позволяет получить товарную смолу, которая может быть использована как модификатор фенолформальдегидньгх смол и при этом получают большой объем вторичных надсмольных вод.

Пример2, В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и помещенную в водяную баню, загружают 100 мае.ч. надсмольной воды, содержащей 4,5% фенола, 2,1% формальдегида (рН 7)1,14 мае.ч. фенола, 30,8 мае.ч. (37%) формалина, 3,3 мае.ч. (40%) едкого натра и 0,5 мае.ч. триэтаноламина. Реакционную смесь перемешивают в течение 10 мин, нагревают до 75 С и конденсацию ведут при этой температуре в течение 60 мин о Затем смесь охлаждают до и загружают 1 мае.ч. борной кие- лоты и продолжают охлаждение до 60 С прн поетоянном перемешивании. При доетижении этой температуры в колбу загружают 1,4 мае.ч мочевины, вьщер- живают реакционную емееь еще 30 мин, после чего сливают готовые феноло- епирты, и анализируют их по еледую- щим показателям: маееовая доля свободного фенола, массовая доля свободного формальдегида, массовая доля щелочи и растворимость в дистиллированной воде при 20 С.

В таблице представлены результаты очиетки надсмольных вод при изменении количеетва и соотношений фенола, формалина, едкого натрия и тризтанол- амина и результаты анализа полученных фенолоепиртов, который проводится в соответствии с известными методиками.

|.8S

от ш u ч о я I

Ot QautiOt-oi

uue3i3uuei ь ь « н сь а

««{«««НЛО взв«1«и4 КЯ«Ц4

О CN

о

«I

в

in

«о

It ш

о

m л

S

Я

«

8

§

Из таблицы видно, что при предлагаемых суммарных количествах и соотношениях фенола и формалина, едкого натра и триэтаноламина получают фено- лоспирты, соответствукхцие ТУ при различных значениях рН надсмольной воды.

Увеличение (пример 9) или уменьшение (пример 8) загрузки формалина и изменение соотношения фенола и формальдегида в реакционной среде вызывает возрастание содержания мономеров в готовом продукте, что приводит к получению фенолспиртов не соответствукяцих ТУ, соотношения едкого натра к триэтаноламину от 1:0,06 до 1:0,24 при их суммарном количестве 3,5-4,1, позволяет независимо от рН надсмольной воды поддержи вать постоянный рН реакционной среды что позволяет гарантированно получат фенолоспирты в соотношении с ТУ. Уменьшение загрузки триэтаноламина (пример 10) даже при высоком значени рН надсмольной воды (8,4) приводит к возрастанию содержания мономеров в фенолоспиртах. Увеличение же загрузк триэтаноламина (пример 11) приводит к появлению мути, т.е. к ухудшению совмещения готовых фенолоспиртов с дистиллированной водой и повышению

щелочности готового продукта. Оптимальное время проведения реакции конденсации 1-2 ч. За это время достигается необходимая степень конденсации мономеров.

При уменьшении времени конденсации (пример 12)эта степень конденсации не достигается и как результат в готовом продукте возрастает против нормы содержание монстеров.

Увеличение времени конденсации (пример 13) хотя и снижает содержание свободного фенола и формальдегида в фенолоспиртах, однако, приводит к появлению мути при совмещении фенолоспиртов с дистиллированной водой.

Таким образом, с применением предлагаемого способа возможна полная утилизация надсмольных вод в виде фенолоспиртов без отгонки вторичных надсмольных вод и дополнительной биологической очистки, соответствующих требованиям ТУ и используемых для пропитки шлаковаты, стекловаты и других минеральных наполнителей. При этом сокращается продолжительность процесса от 8-12 ч по известному способу до 1-2 ч по предлагаемому способу.