一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法及其應用
【專利摘要】本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法及其應用，在10～40℃下利用桉葉素作為萃取劑對水溶液中的環(huán)烷醇進行萃取，能在較為緩和的條件下分離環(huán)烷醇，有利于保持環(huán)烷醇的純度、提高分離效率，更有利于降低分離操作的能耗；由于萃取的設(shè)備更為簡化，有利于提高分離工藝的穩(wěn)定性可可靠性、降低維護成本；由于桉葉素為天然精油提取物、對環(huán)境友好、對人畜無害，有利于生態(tài)環(huán)境的保護、增加了處理后水體的安全性。
【專利說明】
一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法及其應用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法及其應用。
【背景技術(shù)】
[0002]桉葉素又名桉葉油醇，為無色透明液體，其口感清涼、味似樟腦。桉葉素其沸點為176 °C，恪點I?1.5 °C，凝固點1°C，閃點47?48 °C，溶于乙醇、乙醚、氯仿、冰醋酸、甘油和大多數(shù)非揮發(fā)性油，微溶于水。桉葉素來源于植物精油桉葉油，是桉葉油的主要成分。桉葉油常通過水蒸氣蒸餾法從桉樹農(nóng)林業(yè)的主要副產(chǎn)物桉樹葉中提取獲得，具有綠色環(huán)保，可再生等特性，符合當今可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)略。目前未發(fā)現(xiàn)桉葉素在環(huán)烷醇萃取方面的研究及工業(yè)應用。
[0003]環(huán)烷醇具有廣泛的用途，它可以用于配制高效的農(nóng)藥，提高農(nóng)作物的生長效率;作為中間體用于醫(yī)藥行業(yè)，治療疾病;用于橡塑產(chǎn)業(yè)作為添加劑改善橡塑產(chǎn)品的性能;作為加脂劑用于皮革加工;或者用于合成潤滑油、增塑劑、洗滌劑、溶劑和乳化劑等等。在化工的各個行業(yè)都有廣泛的應用。
[0004]環(huán)烷醇在水中有一定的溶解度(如20°C下環(huán)己醇在水中的溶解度為3.6g/100g)，在環(huán)烷醇的生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)中，容易產(chǎn)生環(huán)烷醇-水的二元體系，不僅對環(huán)烷醇造成浪費，且對水體造成污染。環(huán)戊醇、環(huán)己醇等與水可形成共沸物，簡單的蒸餾或分餾的方式不能實現(xiàn)分離，現(xiàn)有技術(shù)中難以有效分離水溶液中的環(huán)烷醇。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺點，本發(fā)明的首要目的在于提供一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法的應用。
[0007]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]—種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，按照以下操作步驟:
[0009](I)前處理:去除環(huán)烷醇水溶液中的雜質(zhì)獲得第一混合物；
[0010](2)萃取:向步驟(I)所得第一混合物中加入桉葉素，配置成第二混合物;將第二混合物攪拌后靜置，待第二混合物分層后獲得上層的萃取相和下層的萃余相；
[0011](3)分離萃取相與萃余相，收集萃取相；
[0012](4)分離萃取相中的桉葉素，獲得環(huán)烷醇。
[0013]優(yōu)選的，步驟(I)所述環(huán)烷醇水溶液中的環(huán)烷醇包括環(huán)戊醇或環(huán)己醇。
[0014]優(yōu)選的，步驟(2)所述桉葉素與第一混合物的體積之比為0.5:1?1:1。
[0015]經(jīng)過發(fā)明多次試驗驗證，桉葉素與第一混合物的體積之比為0.5:1?1:1，桉葉素對第一混合物中的環(huán)烷醇的萃取率達到最高，繼續(xù)提高桉葉素的用量并不能使萃取率進一步升高，反而將增加生產(chǎn)成本。
[0016]優(yōu)選的，步驟(2)所述攪拌是指將第二混合物在10?40°C下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌1分鐘。
[0017]發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，將第二混合物桉葉素對環(huán)烷醇的萃取效果比較穩(wěn)定，對溫度的依耐性不強，此方法在10?40°C下皆可達到較好效果，但此方法不僅限于10?40°C。此方法在轉(zhuǎn)速為500rpm時攪拌10分鐘可達到較好效果，轉(zhuǎn)速提高、時間延長不能使萃取率顯著提高，反而可能引起混合物的乳化。
[0018]優(yōu)選的，步驟(2)所述靜置是指將第二混合物在與攪拌溫度相同的溫度下靜置I小時。
[0019]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具備如下的突出優(yōu)點和效果:
[0020](I)桉葉素無毒、無腐蝕性、可再生，是一種對環(huán)境友好的溶劑。
[0021](2)我國有豐富的桉葉素原料——桉葉油，其來源主要為農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)物桉樹葉，以往常直接燒毀處理。此發(fā)明有利于桉樹葉的回收利用，變廢為寶。選用桉葉素為萃取劑是具有創(chuàng)新性、符合綠色環(huán)保的研究；
[0022](3)桉葉素在水中的溶解度比一般萃取劑低，25°C時僅溶解桉葉素0.3%，在萃取過程中溶劑的損失最少。
[0023](4)桉葉素具有優(yōu)異的萃取效果，本發(fā)明處理方法能夠非常有效地降低含環(huán)烷醇水溶液中環(huán)烷醇的含量。
【附圖說明】
[0024]圖1是濃度為1000ppm環(huán)己醇水溶液萃取前的氣相色譜圖；
[0025]圖2是濃度為1000ppm環(huán)己醇水溶液用桉葉素萃取后的氣相色譜圖；
[0026]圖3是濃度為1000ppm環(huán)戊醇水溶液萃取前的氣相色譜圖；
[0027]圖4是濃度為1000ppm環(huán)戊醇水溶液用桉葉素萃取后的氣相色譜圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0029]實施例1
[0030]將濃度為1000ppm的含環(huán)己醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)己醇水溶液按0.5:1的體積比放在萃取容器中。10"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為10°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)己醇含量為70ppm。
[0031]實施例2
[0032]將濃度為20000ppm的含環(huán)己醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)己醇水溶液按I: I的體積比放在萃取容器中。25"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為25°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)己醇含量為llOppm。
[0033]實施例3
[0034]將濃度為30000ppm的含環(huán)己醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)己醇水溶液按I: I的體積比放在萃取容器中。25"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為25°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)己醇含量為120ppm。
[0035]實施例4
[0036]將濃度為40000ppm的含環(huán)己醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)己醇水溶液按I: I的體積比放在萃取容器中。25"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為25°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)己醇含量為120ppm。
[0037]實施例5
[0038]將濃度為30000ppm的含環(huán)己醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)己醇水溶液按0.5:1的體積比放在萃取容器中。40"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為40°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)己醇含量為lOOppm。
[0039]實施例6
[0040]將濃度為1000ppm的含環(huán)戊醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)戊醇水溶液按0.5:1的體積比放在萃取容器中。25"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為40°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)戊醇含量為300ppm。
[0041 ] 實施例7
[0042]將濃度為20000ppm的含環(huán)戊醇水溶液通過格柵去除雜質(zhì)。取桉葉素與環(huán)戊醇水溶液按I: I的體積比放在萃取容器中。40"€的條件下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌lOmin，并在溫度為40°C的恒溫槽中靜置lh。靜置后溶液分上下兩相，把下層萃余相分離出來，用氣相色譜法測得萃余相中環(huán)戊醇含量為290ppm。
[0043]具體色譜圖，參閱圖1是濃度為1000ppm的環(huán)己醇水溶液萃取前的氣相色譜圖；2.701min為水峰，5.464min為環(huán)己醇；圖2是濃度為1000ppm的含環(huán)己醇水溶液萃取后的氣相色譜圖；2.718min為水峰，4.393min為桉葉素，5.466min為環(huán)己醇。圖3是濃度為1000ppm的環(huán)戊醇水溶液萃取前的氣相色譜圖；2.737min為水峰，4.868min為環(huán)戊醇；圖4是濃度為1000ppm的含環(huán)戊醇水溶液萃取后的氣相色譜圖；2.696min為水峰，4.389min為桉葉素，4.870min為環(huán)戊醇。
[0044]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，其特征在于按照以下操作步驟: (1)前處理:去除環(huán)烷醇水溶液中的雜質(zhì)獲得第一混合物； (2)萃取:向步驟(I)所得第一混合物中加入桉葉素，配置成第二混合物;將第二混合物攪拌后靜置，待第二混合物分層后獲得上層的萃取相和下層的萃余相； (3)分離萃取相與萃余相，收集萃取相； (4)分離萃取相中的桉葉素，獲得環(huán)烷醇。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，其特征在于:步驟(I)所述環(huán)烷醇水溶液中的環(huán)烷醇包括環(huán)戊醇或環(huán)己醇。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，其特征在于:步驟(2)所述桉葉素與第一混合物的體積之比為0.5:1?1:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，其特征在于:步驟(2)所述攪拌是指將第二混合物在10?40 °C下，磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌10分鐘。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法，其特征在于:步驟(2)所述靜置是指將第二混合物在與攪拌溫度相同的溫度下靜置I小時。6.—種如權(quán)利要求1?5任一項所述的利用桉葉素分離水溶液中環(huán)烷醇的方法在污水處理、環(huán)烷醇生產(chǎn)、環(huán)烷醇回收中的應用。
【文檔編號】C07C35/08GK105820035SQ201610257456
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】馮璋霓, 李珩德, 萬力, 儲國強
【申請人】廣東工業(yè)大學