一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法
阅读说明：本技术 一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法 (Method for treating butanone residue containing acrylic adhesive ) 是由 王婧婷 马斌斌 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明申请公开了一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法,属于工业废料资源化利用领域。具体处理步骤为：1)向丁酮蒸馏残渣中加入碱液并加热得到固液,过滤使固液分离,得滤渣和滤液；2)将所得滤渣加入酸/醇混合物进行处理,得到固液混合物,并固液分离得到固体和滤液；3)将所得固体用水冲洗得热塑性塑料产品和冲洗水；4)将步骤2)中所得滤液和步骤3)中的冲洗水用氢氧化钠进行中和后进行蒸馏,得到有机相和盐溶液,有机相加入与步骤2)相同的酸溶液后作为酸/醇混合物回用至步骤2)中,盐溶液通过蒸馏回收；5)将步骤1)中的滤液萃取分离得有机相和水相,将有机相进行精馏分离,得到丁酮。本发明工艺简单,符合绿色工业标准。(The invention discloses a method for treating butanone residues containing acrylic adhesives, and belongs to the field of resource utilization of industrial wastes. The specific treatment steps are as follows: 1) adding alkali liquor into butanone distillation residues, heating to obtain solid and liquid, and filtering to separate the solid and liquid to obtain filter residues and filtrate; 2) adding the obtained filter residue into an acid/alcohol mixture for treatment to obtain a solid-liquid mixture, and carrying out solid-liquid separation to obtain a solid and a filtrate; 3) washing the obtained solid with water to obtain a thermoplastic plastic product and washing water; 4) neutralizing the filtrate obtained in the step 2) and washing water obtained in the step 3) by using sodium hydroxide, and then distilling to obtain an organic phase and a salt solution, adding an acid solution which is the same as that in the step 2) into the organic phase, recycling the organic phase as an acid/alcohol mixture to the step 2), and distilling and recovering the salt solution; 5) extracting and separating the filtrate obtained in the step 1) to obtain an organic phase and a water phase, and rectifying and separating the organic phase to obtain the butanone. The invention has simple process and conforms to the green industrial standard.)
技术领域
本发明属于工业废料资源化利用领域，尤其是涉及一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法。
背景技术
我国印制线路板行业发展迅猛，印制线路板工艺繁杂，在印刷线路板工艺过程中会使用丁酮作为树脂清洗剂清洁线路板，从而产生大量含有树脂的丁酮废液。该废液蒸馏可回收丁酮实现循环使用，蒸馏尾料中除有丁酮残留外还含有大量丙烯酸树脂。该类树脂为胶水/粘合剂的主要成分，粘度较大，转移和处理都比较困难，丁酮蒸馏残渣中丁酮含量为30％-60％，丙烯酸树脂含量为40％-70％，均为有机物。一般直接燃烧处理。
焚烧过程由于尾料中含有大量丁酮的存在，容易导致炉子爆燃，导致较大的安全风险，不能回收的丁酮在污染环境的同时是一种对资源的极大浪费。
CN 104031943 A涉及一种双乙烯酮精馏残渣处理工艺涉及化工领域，是一种双乙烯酮精馏残渣处理工艺，解决了现有技术中双乙烯酮精馏残渣废液中丙酮提取率低，纯度低，整体工艺时间长，效率低，处理后排出的液体残渣等处理不彻底的问题，本发明采用减压蒸馏后进行发酵处理，利用生物菌对有害物质进行分解的方法，其工艺简单，生产效率高，处理废水废渣彻底。但该处理方法主要由生物对污染物进行分解，存在废渣无法资源化利用，处理时间较长等问题。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法。本发明目的是介绍一种简单、绿色无污染的工艺，旨在以更好的方式实现清洗线路板后的丁酮蒸馏残渣的处置，实现了工业废弃物的绿色处理和资源的充分合理利用。
本发明的技术方案如下：
一种含丙烯酸类粘胶剂的丁酮残渣的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：
(1)向丁酮蒸馏残渣中加入碱液并加热，至残渣固化成整块漂浮于溶液表面，过滤使固液分离，得到滤渣和滤液；
(2)将步骤(1)中所得滤渣加入酸/醇混合物进行处理，洗去滤渣表面的小分子有机物同时酸化有机钠盐，使热塑性塑料进一步成型，固液分离得到固体和滤液；
(3)将步骤(2)中所得固体用水冲洗至少三次后，得到热塑性塑料产品和冲洗水；
(4)将步骤(2)中所得滤液和步骤(3)中的冲洗水用氢氧化钠进行中和后进行蒸馏，得到有机相和盐溶液，有机相加入与步骤(2)相同的酸溶液后作为酸/醇混合物回用至步骤(2)中，盐溶液通过蒸馏回收得符合工业盐标准的对应钠盐和蒸馏水，蒸馏水回用至步骤(3)；
(5)将步骤(1)中的滤液进行萃取操作，分离得到有机相和水相，将有机相进行精馏分离丁酮和萃取剂，并将丁酮回收，萃取剂回用；水相则回用至步骤(1)制备所述碱液。
步骤(1)中所述加热温度为70-90℃，加热时间为1-6h；所述碱液为质量分数为20-50％的氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠溶液与丁酮蒸馏残渣的质量比为2：1-5：1。
步骤(2)中所述酸/醇溶液中酸：酮的质量比为1：5-1：20，酸/醇溶液与滤渣的质量比1：1-3：1；反应时间为0.5-1h，反应温度在20℃-40℃。
步骤(2)中所述酸/醇混合溶液中的酸包括盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、氢溴酸；酸/醇混合溶液中所述的醇包括甲醇、丙醇、乙醇、丁醇、乙二醇。
步骤(4)中所述蒸馏温度均为60-80℃。
步骤(4)中所述萃取操作中的萃取剂包括甘油、二氯甲烷、二甲基乙酰胺中的一种。
所述丁酮蒸馏残渣中丁酮含量为30％-60％，丙烯酸树脂含量为40％-70％。
本发明有益的技术效果在于：
本发明所述丁酮蒸馏残渣为丁酮与丙烯酸树脂混合物，粘性较大。根据本方法，将蒸馏残渣浸入碱液70-90℃加热处理，处理后碱液中含有丁酮等有机物，丙烯酸树脂凝结成块漂浮于液体表面，过滤分离固体丙烯酸树脂和丁酮聚合物。
(1)此项工艺避免了由于丙烯酸树脂粘性较大造成的进出料困难和后期清理问题；避免了直接加热处理因物料粘性大，导致黏附箱体造成的箱体损伤；避免了尾料直接焚烧处置的进出料困难和由于丁酮残留较多直接焚烧存在的爆燃风险；
(2)步骤(1)中氢氧化钠溶液与丁酮蒸馏残渣发生的反应为：
由于原料中的丙烯酸与氢氧化钠反应，如上第一个方程式所示，形成丙烯酸钠，粘性大大下降，因此能有效降低残渣粘性。同时，如上第二个方程式和第三个方程式，带烯酸的分子很容易在一定温度下进行缩合，形成聚丙烯酸或聚丙烯酸钠，两者也可以互相聚合交联，形成分子聚合物，从酮和水溶液中分离，悬浮在溶液表面，方便转移。由于丁酮同时会和氢氧化钠反应，形成较多自由基或中间体，如以上第四个方程式和第五个方程式，因此无需额外添加聚合引发剂就能使上述聚合反应发生，形成大分子的聚合物。该反应有较多活泼的中间体形成，无需额外添加聚合引发剂就能形成大分子的聚合物，大量丁酮的存在提供了较多自由基，提高了高聚物反应速率，降低了反应的条件要求和缩短了反应时间。悬浮在溶液表面，且丙烯酸粘性消失，便于转移。
步骤(2)中酸/醇混合物与滤渣的发生的反应为：
使用醇类混合物能够有效洗去滤渣表面负载的部分小分子的有机物，如残留的丙烯酸等，如上述步骤(2)中第一个方程式所示，能进一步减少的热塑性塑料表面的杂质。同时，溶液中的酸与滤渣反应，如上述步骤(2)中第二个方程式所示，使丙烯酸钠类物质变为丙烯酸聚合物，增强聚合物作为热塑性塑料的活性。
(3)可回收丁酮和热塑性塑料，处理过程中，方法操作过程简单，处置工艺风险较低，实现了工业废料的科学处置，符合国家绿色经济发展理念。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
向100g丁酮蒸馏残渣中加入500g质量分数为20％的碱液并加热90℃，保持6h后，残渣固化成一整块漂浮于溶液表面，过滤使固液分离，得到上层黄色固体125g和丁酮/水混合溶液475g，混合溶液通过甘油萃取后得到丁酮和碱溶液，有机相通过精馏回收丁酮，甘油作为萃取剂回用，萃取后的碱溶液则加入100g氢氧化钠固体溶解后进行回用。向125g黄色固体中加入120g盐酸/乙二醇混合溶液，盐酸：乙二醇＝1：5，洗去小分子，同时对现有高聚物分子进行酸化，并加入150g清水清洗，获得130g淡黄色固体，即热塑性塑料固体。洗涤水通过80℃减压蒸馏后，分离出乙二醇，乙二醇中加20g盐酸后进行回用，剩余盐溶液再次蒸馏回收氯化钠，蒸馏水作为清洗水回用。
实施例2
向200g丁酮蒸馏残渣中加入400g 40％的碱液并加热70℃，保持3h后，残渣固化成一整块漂浮于溶液表面，过滤使固液分离，得到上层黄色固体250g和丁酮/水混合溶液350g，混合溶液通过二氯甲烷萃取后分离丁酮和碱溶液，有机相通过精馏回收丁酮，二氯甲烷作为萃取剂回用，萃取后的碱溶液则加160g氢氧化钠固体溶解后进行回用。向250g黄色固体中加入500g硫酸/甲醇混合溶液，硫酸：甲醇＝1：10，洗去小分子，并对现有高聚物分子进行酸化，并加入300g清水清洗，获得260g淡黄色固体，即热塑性塑料固体。洗涤水通过60℃蒸馏后，分离出的甲醇中加50g硫酸后进行回用，剩余盐溶液再次蒸馏回收得到硫酸钠，蒸馏水作为清洗水回用。
实施例3
向120g丁酮蒸馏残渣中加入330g 50％的碱液并加热90℃，保持1h后，残渣固化成一整块漂浮于溶液表面，过滤使固液分离，得到上层黄色固体150g和丁酮/水混合溶液300g，混合溶液通过二甲基乙酰胺萃取后分离丁酮和碱溶液，有机相通过精馏回收丁酮，二甲基乙酰胺作为萃取剂回用，萃取后的碱溶液则165g氢氧化钠进行回用。向150g黄色固体中加入200g盐酸/乙醇混合溶液，盐酸：乙醇＝1：8，洗去小分子，并对现有高聚物分子进行酸化，并加入180g清水清洗，获得160g淡黄色固体，即热塑性塑料固体。洗涤水通过60℃蒸馏后，分离出乙醇，加25g盐酸后进行盐酸后回用，剩余盐溶液再次蒸馏回收氯化钠，蒸馏水作为清洗水回用。