富马酸废液含氯吗
富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法,它是将富马酸生产中产生的废水在-5~5℃进行冷冻处理,经过滤,回收返回生产工序滤液混合后在10~40℃和流量0.5~3BV/h的条件下通过装填有大孔弱碱性阴离子交换树脂的吸附塔,吸附出水再经生化深度处理用稀碱和水作为脱附剂,将大孔树脂脱附再生脱附下来的高浓度洗脱液用浓硫酸调节pH为0~2,经冷冻、过滤回收,返回生产工序,其母液与吸附出水混合去生化处理,低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。利用本方法可使富马酸生产废水经树脂处理后CODcr降至3000mg/L以下,CODcr去除率>94%,再经生化处理可达标排放,并且废水中绝大部分资源可回收利用,具有显著的环境、经济和社会效益。
権利要求书
1.一种富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法,其特征主要包括以下步 骤:
(A)富马酸生产过程中产生的异构化废水和结晶母液废水分别在-5~5℃ 进行冷冻处理,经过滤回收,返回生产工序,
(B)将混合后的滤液在10~40℃和流量0.5~3BV/h的条件下通过装填有 苯乙烯系大孔弱碱性阴离子交换树脂的吸附塔,吸附出水去生化处理,
(C)用稀碱和水作为脱附剂,将吸附有机物的大孔弱碱性阴离子交换树脂 脱附再生,脱附温度为20~50℃,脱附剂的流量为0.5~2BV/h,
(D)将脱附下来的高浓度洗脱液用浓硫酸调节pH值为0~2,经-5~5℃ 冷冻、过滤回收,可返回生产工序,其母液与吸附出水混合去生化处理,低 浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是步骤(A)中冷冻处理的温度为0~5 ℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是步骤(D)中调节pH值为0~1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是步骤(D)冷冻温度为0~5℃。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征是大孔弱碱性阴离子交换树脂,可以是 NDA-900树脂、D301树脂、D301R树脂,或者是Amberlite IRA-93树脂、IRA-96 树脂。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征是优选的大孔弱碱性阴离子交换树脂是 NDA-900树脂。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征是采用双塔串联吸附,单塔脱附的运行 方式。
说明书
一种富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法
一、技术领域
本发明涉及一种化工原料生产过程中含二元羧酸废水的治理与资源回收方 法,具体地说,是富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法。
二、背景技术
富马酸(反丁烯二酸)是一种重要的医药和精细化学品中间体,广泛用于解 毒药二巯基丁二酸钠、不饱和聚酯树脂以及媒染剂的合成,另外还可以直接用作 食品添加剂。目前国内富马酸的一种重要生产工艺是利用邻二甲苯经催化氧化生 产苯酐过程中排放出的富含马来酸(顺丁烯二酸)的尾气为原料,经水吸收,硫 脲催化异构化,活性炭吸附净化,重结晶等步骤生产富马酸。生产一吨富马酸产 品,约排放CODcr高达90000~95000mg/L的异构化废水和CODcr为15000~ 20000mg/L的结晶母液废水各约3吨。废水中主要污染物为富马酸,马来酸, 邻苯二甲酸,硫脲等。
文献检索的结果表明:在本发明完成之前,未发现对富马酸生产过程中异构 化废水和结晶母液废水进行治理和资源回收利用的报道。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法,利 用本发明方法能从废水中分离回收绝大部分有用资源,实现废水治理与资源回收 利用的有机结合。
本发明的技术方案如下:
一种富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法,主要步骤如下:
(A)富马酸生产过程中产生的异构化废水和结晶母液废水分别在-5~5℃ 进行冷冻处理,经过滤回收,返回生产工序,
(B)将混合后的滤液在10~40℃和流量0.5~3BV/h的条件下通过装填有 苯乙烯系大孔弱碱性阴离子交换树脂的吸附塔,吸附出水去生化处理,
(C)用稀碱和水作为脱附剂,将吸附有机物的大孔弱碱性阴离子交换树脂 脱附再生,脱附温度为20~50℃,脱附剂的流量为0.5~2BV/h,
(D)将脱附下来的高浓度洗脱液用浓硫酸调节pH值为0~2,经-5~5℃ 冷冻、过滤回收,可返回生产工序,其母液与吸附出水混合去生化处理,低
浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
上述方法中步骤(A)中冷冻处理的温度为0~5℃。步骤(D)中调节pH值 为0~1,冷冻温度为0~5℃。
上述的大孔弱碱性阴离子交换树脂为国产的NDA-900、D301、D301R等苯乙 烯系大孔阴离子交换树脂,或者是美国Amberlite IRA-93和IRA-96树脂。优选 的是新型大孔弱碱性阴离子交换树脂NDA-900。
本发明“富马酸生产过程中废水的治理与资源回收方法”中树脂吸附操作可 以采用双塔串联吸附,单塔脱附的运行方式,即设置I、II、III三个吸附塔,先 将I、II塔串联顺流吸附,I塔作为首柱,II塔作为尾柱,当I塔吸附饱和后, 切换成II、III塔串联顺流吸附,II塔作为首柱,III塔作为尾柱,同时I塔进行顺 流脱附,如此循环操作,可以保证整个装置始终连续运行。
本发明的显著优点是:本发明方法可以使富马酸生产过程中产生的高浓度异 构化废水(CODcr=90000~95000mg/L)和结晶母液废水(CODcr=15000~20000 mg/L)分别冷冻析晶,过滤所得的滤液等体积混合后CODcr约50000~55000mg/L 的废水经上述处理,出水无色透明,CODcr降至3000mg/L以下,CODcr去除率 >94%,出水再经生化处理后可达标排放,同时可以分离回收原废水中绝大部分 富马酸等有用的有机物。
四、具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1:将10mL(6.8克)NDA-900大孔弱碱性阴离子交换树脂装入带 夹套的玻璃吸附柱中(Φ12×160mm)。将异构化废水和结晶母液废水分别在0℃ 冷冻析晶,过滤,滤液混合后CODcr为52000mg/L,将其于25±5℃,以20mL/h 的流量通过树脂床层,处理量为100mL/批,经树脂处理后,出水无色透明,CODcr 降为1812mg/L。
依次用12mL 3mol/LNaOH水溶液,10mL 1mol/LNaOH水溶液和30mL水 在30±5℃的温度下,以10mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附下来 的高浓度NaOH洗脱液(15mL)用浓硫酸调节pH=0.4,经冷冻(0℃),析出浅 灰色固体有机物,主要成分为富马酸,纯度达60%以上,可返回富马酸生产工 序。低浓度碱、水洗脱液套用于下批脱附操作。经上述树脂吸附操作,废水中 CODcr去除率达到96.5%,富马酸回收率>90%。
实施例2:将100mL(68克)NDA-900大孔弱碱性阴离子交换树脂装入带 夹套的玻璃吸附柱中(Φ32×360mm)。将异构化废水和结晶母液废水分别在0℃ 冷冻析晶,过滤,所得两股废水的滤液混合后CODcr为52000mg/L,在30±5 ℃的温度下,以150mL/h的流量通过树脂床层,处理量为1000mL/批,经树脂 处理后,出水无色透明,CODcr降为2106mg/L。
依次用90mL4mol/LNaOH水溶液,100mL 1mol/LNaOH水溶液和300mL 水在40±5℃的温度下,以100mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附 下来的高浓度NaOH洗脱液(120mL)用浓硫酸调节pH=0.8,经冷冻(0℃),析 出浅灰色固体有机物,主要成分为富马酸,纯度达60%以上,可返回富马酸生 产工序。低浓度碱、水洗脱液套用于下批脱附操作。经上述树脂吸附操作,废水 中CODcr去除率达到96%,富马酸回收率>90%。
实施例3选用三根规格相同的316L不锈钢吸附塔(Φ600×3500mm),每 塔装填NDA-900大孔弱碱性络合吸附树脂540公斤(约800L)。将异构化废水 和结晶母液废水分别在0℃冷冻析晶,过滤,所得两股废水的滤液等体积混合后 CODcr为51500mg/L,在室温(20~35℃)下,以1.5m3/h的流量用泵打入吸附 塔,吸附采用I、II塔双塔串联顺流吸附的方式,每批次处理量控制在8m3。 经树脂处理后,出水无色透明,CODcr降为1777mg/L。
把吸附过8m3混合废水的I号吸附塔进行脱附。先将吸附塔内残液排尽,依 次用0.7m3 4mol/LNaOH水溶液,0.8m3 1mol/LNaOH水溶液和2.4m3水在30±5 ℃的温度下,以0.8m3/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附下来的高浓 度NaOH洗脱液(0.95m3)用浓硫酸调节pH=0.5,经0℃冷冻,析出浅灰色固体 有机物,主要成分为富马酸,纯度达到62%,可返回富马酸生产工序。低浓度 碱、水洗脱液套用于下批脱附操作。经上述树脂吸附操作,废水中CODcr去除率 达到96.5%,富马酸回收率>90%。
脱附结束后的I号吸附塔将作为第三批吸附操作的尾塔(第二批吸附操作 中,II号塔为首塔,III号塔为尾塔)。
实施例4:将实施例1中的冷冻析晶温度由0℃改为-5℃,脱附液冷冻温度 也由0℃改为-5℃,对上述废水进行处理,每批处理量及吸附、脱附效果均不 如前面温度。
实施例5:将实施例1中的冷冻析晶温度由0℃改为5℃,脱附液冷冻温度 也由0℃改为5℃,对上述废水进行处理,每批处理量及吸附、脱附效果均不如 前面温度。
实施例6:将实施例1中的用浓硫酸调节pH值为0.4改为pH值为0,对上 述废水进行处理,每批处理量及吸附、脱附效果均不如前。
实施例7:将实施例1中的用浓硫酸调节pH值为0.4改为pH值为2,对上 述废水进行处理,每批处理量及吸附、脱附效果均不如前。
实施例8:将实施例1中的大孔弱碱性阴离子交换树脂NDA-900改用为D301, D301R等大孔弱碱性络合吸附树脂,或者是美国Amberlite IRA-93和IRA-96树 脂,对上述废水进行处理,每批处理量及吸附、脱附效果均不如NDA-900。
end of title-->product info-->含量99(%)有效物质含量99(%)产品规格食品级执行标准FCCⅣ主要用途酸度调节剂CAS110-17-8
性状白色单斜棱柱体、针状或叶状结晶。200℃升华,230℃部分炭化。能溶于醇,微溶于水和醚,100g水中溶解度:25℃时0.63g,40℃时1.07g,60℃时2.4g,100℃95%乙醇中溶解度:30℃时5.76g;100g丙酮中溶解度:30℃时1.72g,100g乙醚中溶解度:25℃时0.72g。几乎不溶于橄榄油、氯仿、苯、四氯化碳、二甲苯和液氨。相对密度(d20 41.635。熔点287℃(封管,急剧加热)。有刺激性。质量标准 Q/(HG)SJ 184-92
项目Item 化学纯
(CP)
含量(C4H4O4)Assay,% ≥ 99.5
灼烧残渣(以硫酸盐计)Ignition residue,% ≤ 0.05
水溶解试验Solubility合格
氯化物(Cl)Chloride,% ≤ 0.002
铁(Fe)Iron,% ≤ 0.001
重金属(以Pb计)Heavy metals,% ≤ 0.002贮存密封保存。用途标定标准碱液。从铈、镧、镨和铷中分离钍。合成树脂。媒染剂。抗氧剂。
1、硫酸催化合成DMF
不含富马酸二甲酯的干燥剂
硫酸作为催化剂是经典的合成法,产品收率可以达到92%〔4,8,9〕,虽然这种方法简单收率高,但是,由于硫酸的腐蚀性,会引起副反应,且有三废污染等缺点。
2、对甲苯磺酸催化合成DMF
甲苯磺酸作为催化剂合成DMF,产品产率为67%左右。对甲苯磺酸是一种有机酸,虽然其对设备的腐蚀性和三废比较少、不易引起副反应、产品色泽好、价廉易得、易于保存运输和使用,用量少,活性高,但是产率比较低等缺点。
3、树脂催化合成DMF
强酸性阳离子交换树脂早在20世纪50年代就开始用于一些酯化反应中,生成的酯色度低,后处理方便,可重复使用,对设备无腐蚀性,不产生三废,极有工业使用价值。使用强酸性离子交换树脂作为催化剂合成DMF,其产率可达到91.4%。
4、固体超强酸催化合成DMF
固体超强酸催化合成富马酸二甲酯超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸。固体超强酸具有不腐蚀设备、不污染环境、不怕水、耐高温、反应活性高、选择性好、制造容易、在反应体系中易分离、不易中毒等优点,同时可以重复使用,因而具有一定的工业应用价值。
5、氯化铁催化合成DMF
谱尼测试提供富马酸二甲酯检测服务
结晶氯化铁催化合成富马酸二甲酯结晶氯化铁(FeCI3·6H2O)是一种价廉易得的化合物,利用它催化合成富马酸二甲酯,腐蚀小,三废污染较轻,操作方便,有一定应用价值,其有利应用条件是:当催化剂0.8g,富马酸58g,甲醇20ml,,即摩尔比为0.06∶1∶10,回流4h,得白色结晶产品,收率达61.7%〔13〕。
6、杂多酸催化合成DMF
杂多酸是由两种以上无机含氧酸缩合而成的多元酸,它不仅具有多元酸和多电子还原能力,而且其酸性和氢化还原性可以通过变换组成元素在很大范围内系统地调节。它对许多反应具有高的催化活性和选择性,并且不挥发,对热稳定、污染少、可以大大减轻对设备的腐蚀,能够再生和重复使用。
7、稀土化合物催化合成DMF
稀土化合物是我国易得、资源丰富的化合物,开发稀土化合物的利用很有经济价值。李晓莉等利用三氧化二钕(Nd2O3)催化合成了富马酸二甲酯,当15g富马酸,30ml甲醇,三氧化二钕用量为3%,回流4h,得产品收率90%〔15〕。
8、BF3·(C2H5)2O催化合成DMF
三氟化硼(BF3)是强的电子接受体,强的Lewis酸,能够与供电子的羧酸中羧基形成复合物,使羧基中的碳带更多的正电荷,但BF3是气体,故催化酯化反应的进行,常利用其与醇或醛等形成钅羊盐而使用。
9、富马酸酯化法。直接以富马酸为原料,在催化剂存在下与甲醇一步合成DMF。催化剂有三氟化硼、六水氯化铁(FeCl3·6H2O)、硫酸或磷酸,收率高达92%。也可以阳离子树脂催化剂,采用催化精馏技术,于80-85℃下酯化反应5h。
10、马来酸异构酯化法。马来酸与甲醇在催化剂作用下,异构化、酯化得到DMF,催化剂有HCl-H2SO4和磷钨酸。用HCl-H2SO4作催化剂时,反应实际分两步进行,即HCl催化异构化反应和H2SO4催化酯化反应。马来酸与浓盐酸、水一起回流30min,得到91%的富马酸;富马酸与甲醇、浓硫酸一起回流12h,得到91.9%的产品。磷钨酸时复合催化剂,同时催化异构化和酯化反应。马来酸与甲醇,在磷钨酸存在下,回流4h,得89.4%的产品。(3)糖醛氧化酯化法。以糖醛为原料,合成分两步进行。首先糖醛在V2O5催化下用KClO3氧化成富马酸,反应温度95℃-105℃,反应时间7h,收率81.5%;然后富马酸在浓硫酸存在下,与甲醇一起加热回流,得到DMF,反应时间10h。收率86.0%。(4)马来酸酐水解异构酯化法。以马来酸酐为原料,与甲醇在催化剂作用下生成DMF。催化剂有浓盐酸、盐酸-磷酸、六水氯化铁、对甲基苯磺酸和硫脲。盐酸-磷酸属于复合催化剂,首先发生水解、酯化反应,得到马来酸二甲酯,后者再在溴与光存在下异构化才得到产品;用硫脲做催化剂,马来酸酐首先发生水解异构化反应得到富马酸,后者在硫酸存在下酯化得到产品。
实例:在100mL烧瓶中加入9.8g(0.1mol)马来酸酐、8.1mL(0.2mol)甲醇、0.5mL浓演算,加热回流1.5h。然后滴加12Ml(0.3mol)过量甲醇,0.5h滴完后,继续回流2h。反应结束后蒸出甲醇,稍冷后加入30mL乙醇,加热使固体溶解,冷却后析出晶体。两次产品分别用乙醇、水重结晶一次,得产品12.3g,产率86.2%熔点103-104℃。
MSDS 不知道你是想要什么版本的MSDS, 一般要英文的多 , 就给你你个英文吧 , **** MATERIAL SAFETY DATA SHEET ****
N,N-Dimethylformamide, for HPLC
**** SECTION 1 - CHEMICAL PRODUCT AND COMPANY IDENTIFICATION ****
MSDS Name: N,N-Dimethylformamide, for HPLC
Catalog Numbers:
27960-0000, 27960-0010, 27960-0025
**** SECTION 2 - COMPOSITION, INFORMATION ON INGREDIENTS ****
+----------------+--------------------------------------+----------+-----------+-----------+---------------+
| CAS# | Chemical Name |% | EINECS# |Haz Symbols| Risk Phrases |
|----------------|--------------------------------------|----------|-----------|-----------|---------------+
| 68-12-2 |N,N-Dimethylformamide, for HPLC | | 200-679-5
+----------------+--------------------------------------+----------+-----------+-----------+---------------+
Hazard Symbols: T
Risk Phrases: 20/21 36
**** SECTION 3 - HAZARDS IDENTIFICATION ****
EMERGENCY OVERVIEW
Harmful by inhalation and in contact with skin. Irritating to eyes.
May cause harm to the unborn child.Toxic.Combustible liquid.
Potential Health Effects
Eye:
Causes eye irritation.
Skin:
Causes skin irritation. Harmful if absorbed through the skin.
Substance is rapidly absorbed through the skin.
Ingestion:
Causes gastrointestinal irritation with nausea, vomiting and
diarrhea. May cause kidney damage. May cause liver damage.
Inhalation:
Harmful if inhaled. May cause respiratory tract irritation. May
cause effects similar to those described for ingestion.
Chronic:
Possible cancer hazard based on tests with laboratory animals.
Prolonged or repeated skin contact may cause dermatitis.
**** SECTION 4 - FIRST AID MEASURES ****
Eyes:
Flush eyes with plenty of water for at least 15 minutes,
occasionally lifting the upper and lower eyelids. Get medical aid.
Skin:
Get medical aid immediately. Immediately flush skin with plenty of
water for at least 15 minutes while removing contaminated clothing
and shoes.
Ingestion:
Induce vomiting. If victim is conscious and alert, give 2-4 cupfuls
of milk or water. Never give anything by mouth to an unconscious
person. Get medical aid immediately.
Inhalation:
Get medical aid immediately. Remove from exposure and move to fresh
air immediately. If not breathing, give artificial respiration. If
breathing is difficult, give oxygen.
Notes to Physician:
**** SECTION 5 - FIRE FIGHTING MEASURES ****
General Information:
As in any fire, wear a self-contained breathing apparatus in
pressure-demand, MSHA/NIOSH (approved or equivalent), and full
protective gear. Will burn if involved in a fire.
Extinguishing Media:
Use water spray to cool fire-exposed containers. Use foam, dry
chemical, or carbon dioxide.
**** SECTION 6 - ACCIDENTAL RELEASE MEASURES ****
General Information: Use proper personal protective equipment as indicated
in Section 8.
Spills/Leaks:
Absorb spill with inert material (e.g. vermiculite, sand or earth),
then place in suitable container. Do not flush into a sewer. Remove
all sources of ignition.
**** SECTION 7 - HANDLING and STORAGE ****
Handling:
Use only in a well-ventilated area. Use spark-proof tools and
explosion proof equipment. Avoid breathing dust, vapor, mist, or
gas. Avoid contact with skin and eyes. Use only in a chemical fume
hood.
Storage:
Keep away from sources of ignition. Store in a cool, dry place.
Store in a tightly closed container.
**** SECTION 8 - EXPOSURE CONTROLS, PERSONAL PROTECTION ****
Engineering Controls:
Facilities storing or utilizing this material should be equipped
with an eyewash facility and a safety shower.
Personal Protective Equipment
Eyes:
Wear safety glasses and chemical goggles if splashing
is possible.
Skin:
Wear appropriate protective gloves to prevent skin
exposure.
Clothing:
Wear appropriate protective clothing to minimize
contact with skin.
Respirators:
Follow the OSHA respirator regulations found in 29
CFR 1910.134 or European Standard EN 149. Always use
a NIOSH or European Standard EN 149 approved
respirator when necessary.
**** SECTION 9 - PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES ****
Physical State: Clear liquid
Color: APHA: 5 max
Odor: amine-like - faint odor
pH: Not available.
Vapor Pressure: 4.9 mbar @ 20 C
Viscosity: 0.8 mPa s 20 deg C
Boiling Point: 153 deg C @ 760.00mm Hg
Freezing/Melting Point: -61 deg C
Autoignition Temperature: 445 deg C ( 833.00 deg F)
Flash Point:58 deg C ( 136.40 deg F)
Explosion Limits, lower:2.20 vol %
Explosion Limits, upper:16.00 vol %
Decomposition Temperature:
Solubility in water:soluble in water
Specific Gravity/Density: .9450g/cm3
Molecular Formula: HCON(CH3)2
Molecular Weight: 73.09
**** SECTION 10 - STABILITY AND REACTIVITY ****
Chemical Stability:
Stable.
Conditions to Avoid:
Stable., incompatible materials, ignition sources.
Incompatibilities with Other Materials:
Oxidizing agents, reducing agents, acids, halogenated agents,
nitrates, chloroformates.
Hazardous Decomposition Products:
Carbon monoxide, oxides of nitrogen, carbon dioxide.
Hazardous Polymerization: Will not occur.
**** SECTION 11 - TOXICOLOGICAL INFORMATION ****
RTECS#:
CAS# 68-12-2: LQ2100000
LD50/LC50:
CAS# 68-12-2: Inhalation, mouse: LC50 = 9400 mg/m3/2HInhalation,
rat: LC50 = 3421 ppm/1HInhalation, rat: LC50 = 3421 ppm/3H
Inhalation, rat: LC50 = 1948 ppm/4HOral, mouse: LD50 = 2900 mg/kg
Oral, rabbit: LD50 = 5 gm/kgOral, rat: LD50 = 2800 mg/kgSkin,
rabbit: LD50 = 4720 mg/kgSkin, rat: LD50 = >3.2 gm/kg.
Skin, rat: LD50 = 5 gm/kg
Carcinogenicity:
N,N-Dimethylformamide, for HPLC -
Not listed by ACGIH, IARC, NIOSH, NTP, or OSHA.
Other:
See actual entry in RTECS for complete information.
**** SECTION 12 - ECOLOGICAL INFORMATION ****
Ecotoxicity:
Damage to fish: Gold oland test: 18 hrs LC50: 500 mg/l
**** SECTION 13 - DISPOSAL CONSIDERATIONS ****
Dispose of in a manner consistent with federal, state, and local regulations.
**** SECTION 14 - TRANSPORT INFORMATION ****
IATA
Shipping Name: N,N-DIMETHYLFORMAMIDE
Hazard Class: 3
UN Number: 2265
Packing Group: III
IMO
Shipping Name: N,N-DIMETHYLFORMAMIDE
Hazard Class: 3
UN Number: 2265
Packing Group: III
RID/ADR
Shipping Name: N,N-DIMETHYLFORMAMIDE
Hazard Class: 3
UN Number: 2265
Packing group: III
USA RQ:CAS# 68-12-2: 100 lb final RQ45.4 kg final RQ
**** SECTION 15 - REGULATORY INFORMATION ****
European/International Regulations
European Labeling in Accordance with EC Directives
Hazard Symbols: T
Risk Phrases:
R 61 May cause harm to the unborn child.
R 20/21 Harmful by inhalation and in contact with
skin.
R 36 Irritating to eyes.
Safety Phrases:
S 53 Avoid exposure - obtain special instructions
before use.
S 45 In case of accident or if you feel unwell, seek
medical advice immediately (show the label where
possible).
WGK (Water Danger/Protection)
CAS# 68-12-2: 1
United Kingdom Occupational Exposure Limits
CAS# 68-12-2: OES-United Kingdom, TWA 10 ppm TWA30 mg/m3 TWA
CAS# 68-12-2: OES-United Kingdom, STEL 20 ppm STEL61 mg/m3 STEL
United Kingdom Maximum Exposure Limits
Canada
CAS# 68-12-2 is listed on Canada's DSL List.
CAS# 68-12-2 is listed on Canada's Ingredient Disclosure List.
Exposure Limits
CAS# 68-12-2: OEL-AUSTRALIA:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-BELGIUM:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-CZECHOSLOVAKIA:TWA 30 mg/m3STEL 60 mg/m3
OEL-DENMARK:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-FINLAND:TWA 10 ppm (30 mg/m3)STEL 20 ppm (60 mg/m3)Skin
OEL-FRANCE:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-GERMANY:TWA 20 ppm (60 mg/m3)Skin
OEL-HUNGARY:TWA 10 mg/m3STEL 20 mg/m3Skin
OEL-JAPAN:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-THE NETHERLANDS:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-THE PHILIPPINES:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-POLAND:TWA 10 mg/m3
OEL-RUSSIA:TWA 10 ppmSTEL 10 mg/m3Skin
OEL-SWEDEN:TWA 10 ppm (30 mg/m3)STEL 15 ppm (45 mg/m3)Skin
OEL-SWITZERLAND:TWA 10 ppm (30 mg/m3)STEL 20 ppmSkin
OEL-TURKEY:TWA 10 ppm (30 mg/m3)Skin
OEL-UNITED KINGDOM:TWA 10 ppm (30 mg/m3)STEL 20 ppmSkin
OEL IN BULGARIA, COLOMBIA, JORDAN, KOREA check ACGIH TLV
OEL IN NEW ZEALAND, SINGAPORE, VIETNAM check ACGI TLV
US FEDERAL
TSCA
CAS# 68-12-2 is listed on the TSCA inventory.
**** SECTION 16 - ADDITIONAL INFORMATION ****
MSDS Creation Date: 7/16/1996 Revision #0 Date: Original.
The information above is believed to be accurate and represents the best
information currently available to us. However, we make no warranty of
merchantability or any other warranty, express or implied, with respect to
such information, and we assume no liability resulting from its use. Users
should make their own investigations to determine the suitability of the
information for their particular purposes. In no way shall the company be
liable for any claims, losses, or damages of any third party or for lost
profits or any special, indirect, incidental, consequential or exemplary
damages, howsoever arising, even if the company has been advised of
the possibility of such damages.
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生产工艺:
1、硫酸催化合成DMF 不含富马酸二甲酯的干燥剂 硫酸作为催化剂是经典的合成法,产品收率可以达到92%〔4,8,9〕,虽然这种方法简单收率高,但是,由于硫酸的腐蚀性,会引起副反应,且有三废污染等缺点。 2、对甲苯磺酸催化合成DMF 甲苯磺酸作为催化剂合成DMF,产品产率为67%左右。对甲苯磺酸是一种有机酸,虽然其对设备的腐蚀性和三废比较少、不易引起副反应、产品色泽好、价廉易得、易于保存运输和使用,用量少,活性高,但是产率比较低等缺点。 3、树脂催化合成DMF 强酸性阳离子交换树脂早在20世纪50年代就开始用于一些酯化反应中,生成的酯色度低,后处理方便,可重复使用,对设备无腐蚀性,不产生三废,极有工业使用价值。使用强酸性离子交换树脂作为催化剂合成DMF,其产率可达到91.4%。 4、固体超强酸催化合成DMF 固体超强酸催化合成富马酸二甲酯超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸。固体超强酸具有不腐蚀设备、不污染环境、不怕水、耐高温、反应活性高、选择性好、制造容易、在反应体系中易分离、不易中毒等优点,同时可以重复使用,因而具有一定的工业应用价值。 5、氯化铁催化合成DMF 谱尼测试提供富马酸二甲酯检测服务 结晶氯化铁催化合成富马酸二甲酯结晶氯化铁(FeCI3•6H2O)是一种价廉易得的化合物,利用它催化合成富马酸二甲酯,腐蚀小,三废污染较轻,操作方便,有一定应用价值,其有利应用条件是:当催化剂0.8g,富马酸58g,甲醇20ml,,即摩尔比为0.06∶1∶10,回流4h,得白色结晶产品,收率达61.7%〔13〕。 6、杂多酸催化合成DMF 杂多酸是由两种以上无机含氧酸缩合而成的多元酸,它不仅具有多元酸和多电子还原能力,而且其酸性和氢化还原性可以通过变换组成元素在很大范围内系统地调节。它对许多反应具有高的催化活性和选择性,并且不挥发,对热稳定、污染少、可以大大减轻对设备的腐蚀,能够再生和重复使用。 7、稀土化合物催化合成DMF 稀土化合物是我国易得、资源丰富的化合物,开发稀土化合物的利用很有经济价值。李晓莉等利用三氧化二钕(Nd2O3)催化合成了富马酸二甲酯,当15g富马酸,30ml甲醇,三氧化二钕用量为3%,回流4h,得产品收率90%〔15〕。 8、BF3•(C2H5)2O催化合成DMF 三氟化硼(BF3)是强的电子接受体,强的Lewis酸,能够与供电子的羧酸中羧基形成复合物,使羧基中的碳带更多的正电荷,但BF3是气体,故催化酯化反应的进行,常利用其与醇或醛等形成钅羊盐而使用。
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一、甲醛
甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、指甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
二、苯
苯具有易挥发、易燃的特点,其蒸气有爆炸性。经常接触苯,皮肤可因脱脂而变干燥,脱屑,有的出现过敏性湿疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。
三、五氯苯酚(PCP)
五氯苯酚(PCP)是纺织品、皮革制品和木材、木浆采用的传统的防霉防腐剂。动物试验证明PCP是一种毒性物质,对人体具有致畸和致癌性。PCP十分稳定,自然降解过程漫长,对环境有害,因而在纺织品和皮革制品中受到严格控制。
四、禁用偶氮染料
研究表明,部分偶氮染料在一定的条件下会还原出某些对人体或动物有致癌作用的芳香胺。皮革和服装使用含致癌芳香胺的偶氮染料之后,在与人体的长期接触中,染料可能被皮肤吸收,并在人体内扩散。这些染料在人体的正常代谢所发生的生化反应条件下,可能发生还原反应而分解出致癌芳香胺,并经过人体的活化作用改变DNA的结构,引起人体病变和诱发癌症。目前市场上流通的合成染料品种约有2000种,其中约70%的合成染料是以偶氮化学为基础的,而涉嫌可还原出致癌芳香胺的染料品种(包括某些颜料和非偶氮染料)约为210种。此外,某些染料从化学结构上看不存在致癌芳香胺,但由于在合成过程中中间体的参与或杂质和副产物的分离不完善而仍可被检测出存在致癌芳香胺,从而使最终产品无法通过检测。
五、重金属离子
重金属对人体的累积毒性是相当严重的。重金属一旦为人体所吸收,则会倾向累积于人体的骨骼,当受影响的器官中重金属积累到某一程度时,便会对健康造成一定的危害。这种情况对儿童更为严重,因为儿童对重金属的吸收能力远高于成人。
六、pH值
人体皮肤的表面呈弱酸性,这样有利于防止病菌的侵入,因此直接与皮肤接触的产品的pH值在弱酸性和中性之间,将不会引起皮肤的搔痒,不会破坏皮肤表面的弱酸性环境。
七、色牢度
皮革的色牢度如果不好,则其中的染料分子、重金属离子等都有可能通过皮肤为人体吸收,从而危害到人体的健康。
八、有机锡化合物
有机锡化合物在合成革类生产过程中主要用来做防腐剂、增塑剂和聚氨酯树脂合成的引发剂。能够破坏人体的免疫系统和荷尔蒙系统,具有相当的毒性。
九、氯化苯和氯化甲苯
氯化苯和氯化甲苯即为通常所说的有机卤化物染色载体,用来辅助分散染料在常压和100℃以下对聚酯纤维进行染色。高效廉价的卤化物不仅对环境有害,还可引起人体皮肤色素沉积、肠胃功能紊乱和癌症。
十、挥发性有机化合物(VOC)
VOC的组成非常复杂,它能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状,还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时甚至可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。
十一、蓝色染料(Blue Colourant)
“蓝色染料”(色料索引号为:611-070-00-2)具有很高的水生毒性,且不易降解,随废水排入环境后会对环境造成危害。
十二、烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)类化学物质
烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)类化学物质主要是对水生动植物有很高的毒性,而且在生态系统中不容易被降解。
十三、短链氯化石蜡(C10-C13)
皮革生产过程中为了其柔软的手感,往往会使用长链氯化石蜡作加脂剂,但其中会含有微量短链氯化石蜡(SCCPs)副产物。在皮革产品的生产时,会导致水生植物环境散发出令人无法接受的气味。
十四、多溴联苯(PBB)、多溴联苯醚(PBDE)
PBB和PBDE属于生物积累性物质,作为革、纺织品的阻燃剂,在其燃烧及高温(510~630度)热分解时,会产生剧毒、致癌的PBDD和PBDF,其毒性包括阻碍新陈代谢、引起内分泌紊乱、损害神经系统、导致消化系统和淋巴系统癌症等,在ROHS指令中对其禁用有明确要求。
十五、多环芳香烃(PAHs)
多环芳烃存在于很多日常化学产品中。具有强致癌物质,损伤生殖系统,易导致皮肤癌,肺癌,上消化道肿瘤,动脉硬化,不育症等。2005年,德国依据有关法规提出了工业品可允许的限制值,并指出有害物质不能存在于消费品中。
十六、全氟辛烷磺酸(PFOS)
因PFOS的防油和防水性而作为原料被广泛用于日用消费品中。是目前世界上发现的最难降解的有机污染物之一,具有很高的生物积累能力。它是一种“持久存在于环境、具有生物储蓄性并对人类有害的”物质。大量的调查研究发现,PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性,被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物。
十七、富马酸二甲酯(DMFu)
从富马酸二甲酯(DMFu)的来源看,主要是使用了含有DMFu防霉组分的干燥剂,富马酸二甲酯(DMFu)容易挥发,其蒸汽被人体皮肤接触后会造成过敏甚至灼伤等伤害,因此不应该用在可能与皮肤或眼睛直接接触的产品中。
十八、气味
皮革和合成革的生产加工过程中广泛、大量的使用化工材料,这些化学材料会使产品带有一定的气味,如果处理不当,就会带有较难闻的味道,影响消费者对产品质量和环保的判断以及正常的使用。气味过重,表明产品上有过量的化学品残留,有可能对健康造成危害,特别是在一个封闭的环境当中(例如汽车、家居),对人的影响就更大。
1. 常见食品保鲜剂
近年来,食品中常用的保鲜剂有:苯甲酸,是世界各国允许使用的一种食品保鲜剂,它在动物体内易随屎液排出体外,不蓄积,毒性低且价格低廉,目前占据国内大部分保鲜剂市场;丁基羟基茴香醚(BHA),是目前国际广泛应用的抗氧化剂之一,并有很强的抗微生物作用,主要用于食用油脂,最大用量为0.2g/kg,缺点是成本较高;二丁基羟基甲苯(BHT),是目前我国生产量最大的抗氧化剂之一,价格低廉,为BHA的1/5~1/8,但抗氧化性不入BHA强,使用范围与BHA相同,缺点是毒性较高;没食子酸丙酯(PG),抗氧化作用较BHA、BHT强,主要用于油炸食品、方便面和罐头,最大用量为0.1g/kg,缺点是与金属离子产生呈色反应;异抗坏血酸,用于一般食品抗氧化、防腐,且无毒性;叔丁基对苯二酚(TBHQ),对于油脂、不饱和的粗植物油很有效,对高温很稳定,且挥发性比BHA、BHT小,因此对加工和食用中需加热的食品非常适用。
2. 天然食品保鲜剂
为了适应人们崇尚自然、健康的思想,开发应用高效安全的食品保鲜剂已成为当今世界食品保鲜剂重要的研究领域。据有关资料证实,在人们长期食用的食品中,天然保鲜剂成分的毒性远远低于人工合成的保鲜剂。因此,近年来从自然界寻求天然保鲜剂的研究已引起各国科学家的高度重视。各国开发的大量天然保鲜剂产品,受到人们的普遍欢迎。
2.1 茶多酚类 即从茶叶中提取的抗氧化物质,对人体无毒。含有4种组分:表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯以及儿茶素。它的抗氧化能力比VE、VC、BHT、BHA强几倍,因此日本已开始茶多酚类抗氧化剂的商品化生产。
2.2 天然维生素E(生育酚混合物) 天然VE大量存在于植物油脂中,无毒,且存在状态通常比较稳定。在油脂精制过程中,可回收大量的精制VE混合物。该成分抗氧化性较好,使用安全,在食品保鲜中已得到大量使用。限用于脂肪和含油食品,是目前我国唯一大量生产的天然抗氧化剂。价格较高,一般场合适用较少,主要用于保健食品、婴儿食品和其它高价值食品。
2.3类黑精类(melanoidins) 它们是氨基化合物和羰基化合物加热后的产物,其抗氧化能力相当于BHA和BHT,且具有抗菌作用。耐热性很强,可赋予食品良好的香味。
2.4 红辣椒提取物 红辣椒中含有大量的抗氧化物质,是VE和香草酰胺的混合物。如能将其中辣味去掉,则是一种极好的抗氧化剂。
2.5 香辛料提取物 早在20世纪30年代,人们就开始对香辛料的抗氧化作用进行研究。到50年代,科研人员对32种香辛料进行分析,发现其中抗氧化性能最好的是迷迭香和鼠尾草。这类产品多含有黄酮类、类萜、有机酸等多种抗氧化成分,能切断油脂的自动氧化链、螯合金属离子,并起到与有机酸的协同增效作用。法国从迷迭香干叶粉中提取出两种晶体抗氧化物质———鼠尾草酚和迷迭香酚,它们比人工合成的氧化剂BHT和BHA的抗氧化能力强4倍多。
2.6 果胶分解物 一般从蔬菜水果中提取,其酶分解物在酸性环境中有抗菌作用。目前,国外以果胶分解物为主要成分,混入其它一些天然防腐剂,已广泛应用于蔬菜、咸鱼、牛肉等食品的防腐。
2.7 糖醇类 糖类从化学结构上可分为单糖类、双糖类、三糖类、四糖类等,但均为低分子碳水化合物。其中五碳糖和六碳糖单糖促进氧化,双糖略有抗氧化作用,果糖和糖醇则具有较强的抗氧化能力。食品中广泛使用的抗氧化剂是山梨糖醇和麦芽糖醇。木糖醇也是抗氧化剂,它具有和VE协同增效的作用。
2.8 甘草黄酮类 棕红色粉末,具甘草物气味。是很好的天然抗氧化剂和防霉剂,抗氧化能力优于BHT的最大用量。
2.9 植酸(PA) 浅黄色液体或褐色浆状液体,来源于米糠、玉米及食品加工中的废液。植酸与金属的螯合作用,可防止有毒金属在消化道内吸收。
2.10 蜂胶提取物 该提取物具有抗菌、消炎、抑制病毒、增强抗体免疫等作用。将蜂胶精提物直接加入牛奶、咖啡、保健口服液,以及饮料乳制品、流质食品中具有很好的保鲜作用。
除上述所介绍的外,还有:芝麻酚,大多不经离析,以芝麻油作为抗氧化剂使用;米糠素,来自于米糠油;栎精,存在于栎树皮中;棉花素,存在于草棉花瓣中,对不饱和脂肪酸的酯类有强抗氧化作用;芸香苷,存在于荞麦、槐花蕾、烟叶、蕃茄的茎叶中;胚芽油提出物,对动植物油脂都有效,适于高温加工食品使用;脑磷脂,取自新鲜羊脑和人胚胎脑。
3. 新型食品保鲜剂
3.1乳链球菌素(Nisin) 它是由乳酸乳球菌产生的小肽,由34个氨基酸组成,其中碱性氨基酸含量高,因此带正电荷。乳链球菌素与溶菌酶一起使用有协同作用;与其他杀菌措施结合可以更有效地防止食品腐败。Nisin的作用位点主要是细胞膜,其作用机制很可能是插入细胞膜中后,在细胞膜上形成有一定孔径的膜通道,导致细胞质的外泄,引起细胞的死亡。Nisin主要用于蛋白质含量高的食品的防腐,如肉类、豆制品等,不能用于蛋白质含量低的食品中,否则,反而被微生物作为氮源利用。
3. 2 聚赖氨酸(POly-lysine缩写为PLL) 是日本新开发的广谱防腐剂,是由链霉菌属的生产菌产生的代谢产物,经分离提取精制而获得的发酵产品,是继Nisin(乳链球菌素)之后又一种新型天然防腐剂。其单体赖氨酸是一种必需氨基酸,因此安全性高。聚赖氨酸的热稳定性高,水溶性好,在中性至微酸性范围内有较好的抑菌效果,但在酸性及碱性pH范围内效果不好。
3.3 鱼精蛋白 是以鱼类精巢为原料分离得到的具有广谱杀菌作用的蛋白质,具有热稳定性好,安全无毒,适用pH值范围广(在中除或偏碱性条件下杀菌效果更好)等优点。但是,鱼精蛋白的价格高,添加量大,难于应用于普通食品。
3.4 溶菌酶 该酶可以水解细菌细胞壁肽聚糖的B-1,4一糖苷键,导致细菌自溶死亡,而且即使是已经变性的溶菌酶也有杀菌效果,这是由于它是碱性蛋白的缘故,故可用于食品防腐。当溶菌酶与EDTA一起使用时,EDTA可以络合掉脂多糖维持其结构所必需的钙离子,破坏其结构,使溶菌酶可以作用于其细胞壁。常与甘氨酸等配合使用于面类、水产熟食品、色拉等食品防腐。
3.5 森柏保鲜剂 是英国研制、开发的无色、无味、可食性果蔬保鲜剂,可广泛应用于果蔬的保鲜,并在花卉保存中也取得了成功。森柏保鲜剂是由植物油和糖组成的化合物,活性成分是“蔗糖酯”。其保鲜机理是通过抑制果蔬的呼吸作用和水分蒸发而让果实休眠,放慢成熟和老化的速度。一般1千克保鲜剂可处理苹果28吨左右。
3.6 壳聚糖(脱乙酰甲壳质) 一种节肢动物外壳提取物,主要成分是脱乙酰甲壳素的衍生物,是一种阳离子高分子多糖,壳聚糖用于食品保鲜剂具有安全、无毒,易被水洗掉,可以被生物降解且不存在残留毒性的优点。壳聚糖的作用机理是在果实表面形成半透膜,从而调节果实采摘后的生理代谢,并对微生物有抑制作用。壳聚糖是由甲壳质脱乙酰基生产,分子内含羟基和氨脯蜜饯及果汁饮料等生产中代替亚硫酸盐作为一种无公害、不影响产品基,可形成1种独特的复合膜,通过对气体选择性通透,达到延缓果蔬老化的目的。
3.7 复合维生素C衍生物保鲜剂 美国科学家研究发现,维生素C的衍生物的化合物可以保持实验中切开的苹果48小时无褐变。其化学成分是维生素C衍生物、肉桂酸、β-环糊精及磷酸钠盐等,可用于水果去皮后、加工前的保鲜处理,在罐头、果味的保鲜剂来应用。
4. 合成安全食品保鲜剂
除了天然食品保鲜剂,一些合成无毒高效的食品保鲜剂同样有着广阔的开发前景。相比之下,合成无毒无污染食品保鲜剂,更廉价且容易实现。
4.1 双乙酸钠 其分子式为CH3COONa.CH3COOH.nH2O 它可以用于食品、饲料的防霉。该防腐剂毒性小、效果与常用的防霉剂丙酸钙相当,价格却为它的三分之二。
4.2 2,4—乙二烯酸(山梨酸) 是目前国际上公认的安全无毒、高效和最理想的新型食品保鲜剂、防腐剂、防霉剂,是天然的食品添加剂。广泛应用于各类食品。合成方式以3,5-壬二烯-2-酮、氯气、烧碱和硫酸为主要原料,并取得了最佳工艺条件,所得产品收率达到95%以上,质量符合国家标准的各项要求。
4.3 单辛酸甘油酯 该防腐剂抗菌谱广,对细菌、霉菌、酵母菌都有较好的抑制作用,其效果优于苯甲酸钠和山梨酸钾。它的防腐效果不受pH值影响;并且其代谢产物均为人体内脂肪代谢的中间产物,分解产生的辛酸可经B-氧化途径彻底分解为二氧化碳和水,甘油可经三羧酸循环分解,是一种安全无毒的防腐剂,在日本的食品卫生法中规定不受使用量和用途的限制。但该产品同时存在着溶解性、分散性不好(难溶于水)以及对革兰氏阴性细菌抗菌效果较差等缺点。
4.4 羟甲基甘氨酸钠 该防腐剂应用范围广泛,抗菌谱广,对细菌、霉菌、酵母菌可抑制,杀菌效率高;在高pH值时防腐效果仍较好。
4.5 富马酸二甲酯 其分子式为:CH3OOCCH=CHCOOCH3,该产品的防霉效果特别好,适用的PH值范围宽,在PH3.0~8.0的范围内均有很好的防霉效果,远高于通常使用的丙酸钙,例如在同样的储存条件下,添加丙酸钙的面包可以保持15~30天不生霉,而添加富马酸二甲酯的面包则可以475天不生霉。富马酸二甲脂有低毒性,对皮肤有过敏作用。
5. 双乙酸钠性质和合成方法
这里要特别介绍一下双乙酸钠。双乙酸钠是一种公认安全可靠的新型高效、广谱抗菌防霉剂,并可提高饲料谷物效价的食品添加剂。联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)批准为食品、谷物、饲料的防霉、防腐保鲜剂。
5.1 双乙酸钠的性质
双乙酸钠为白色晶体,具有吸湿性及乙酸气味。可燃,可溶于水及乙醇,平时需保存在40。C以下的阴凉处,密封,防晒,防潮。双乙酸钠的毒性很低,小鼠口服LD50为3.31g/kg,大鼠口服LD50为4.96g/kg,每人每天允许摄入量(ADI)为0~15mg/kg。双乙酸钠在生物体内的最终代谢产物为水和CO2,不会残留在人体内,对人畜、生态环境没有破坏作用或副作用。
双乙酸钠用于粮食谷物、食品和饲料防霉具有高效抑霉效果,尤其对黄曲霉素有较强的抑制作用,它通过渗透于微生物细胞壁,干扰细胞内各种酶体系的生长,可以高效抑制常见的十余种霉菌素和4种细菌发生、滋长和蔓延,其抑霉效果优于防霉剂丙酸钙。国外已大量用于粮食谷物、食品和饲料的防霉保鲜,国内尚处于起步阶段。
5.2 双乙酸钠的合成方法
5.2.1 乙酸—纯碱法
反应式:4CH3COOH + Na2CO3=== 2CH3COONa.CH3COOH+CO2+H2O
1. 以乙醇为溶剂
该法采用35%的乙醇水溶液作介质,在乙酸中逐渐加入碳酸钠,在室温下反应。待生成的待生成的乙酸钠物料变稠,及时加热80~83。C,回流反应30min,反应后冷却到25。C,结晶、过滤、干燥后得成品,所得滤液可再次浓缩后结晶处理。此方法产品收率在95%以上,原料易得,成本低,产出母液少不能回收利用,需配置溶剂回收装置。缺点是产生大量CO2。
2. 以水为溶剂
反应器中加入水和碳酸钠,搅拌升温至40。C,碳酸钠全部溶解,缓慢加入乙酸,投料比n(乙酸):n(碳酸钠):n(水)=1:0.27:0.54,升温至70。C,恒温反应3h,冷却、结晶、干燥得成品。滤液经薄膜蒸发脱去30%的含水量后循环使用,产品收率在96%左右。该法工艺简单,原料价廉易得,能耗低,收率高,母液可循环使用,无“三废”污染环境。
3. 不加溶剂
加入碳酸钠与乙酸,投料比为1:3.77~4.33。搅拌并加热至90。C,反应3h,结晶、冷却、干燥,得产品。产品分散均匀且颗粒性好,母液可完全循环利用,反应过程无废液排出,符合环境友好生产工艺的要求。
5.2.2 乙酸—烧碱法
反应式:2CH3COOH+NaOH====CH3COONa.CH3COOH+H2O
此反应不用外加溶剂,一步合成双乙酸钠。将乙酸加热搅拌,缓慢加入氢氧化钠,控制温度为105~125。C,投料比为2.1~2.2:1,反应时间45~120min。反应后将产物冷却结晶,取结晶晶体在105。C下干燥,所得产品产率达97%以上。该法不存在母液回收问题,原料价廉易得,操作容易,反应时间短,质量稳定,无“三废”排放,产率高,是绿色环境生产工艺。
5.2.3 乙酸—乙酸钠法
反应式:CH3COONa+CH3COOH+xH2O====CH3COONa.CH3COOH.xH2O
该法分为气相法和液相法,气相法由德国开发成功,以N2和CCl4作流动介质,将乙酸钠与乙酸在20~200。C的流化床反应器中反应。气相法生成能力大,但必须严格控制操作条件,废气中有大量酸雾,必须回收。
液相法最早是由印度开发成功,将乙酸钠与乙酸要乙醇溶液中反应制得,该方法工艺简单,操作方便,设备投资少,收率较高。但半成品熔点很低(50~60。C),干燥温度必须严格控制,而且乙醇必须回收。
1. 以乙醇为溶剂
0.1mol乙酸钠和5ml 50%乙醇水溶液搅拌混合后,加热到60。C,再滴加0.1mol冰乙酸,约30min滴完。控制乙酸钠与乙酸投料的物质量比为(1.004~1.025):1。然后于60~80。 C加热4h,冷却至室温,静至结晶,分离后的滤液经浓缩后再次结晶,合并两次结晶产物,烘干后可得产物13.3g。该法产品收率在95%左右,母液可重复利用,产品质量好。缺点是需用乙醇作溶剂,原料成本稍高,反应时间较长。
2. 以水为溶剂
加入乙酸钠、乙酸和水,其量比为1:1:1.25,搅拌混合,缓慢加热至乙酸钠熔化,回流反应30min,冷却、过滤、干燥即得双乙酸钠成品,产品收率在95%左右。该法制备工艺简单,生产成本低,无三废排放,易于工业化操作。设备投资少的优点,宜于小厂小规模生产。
5.2.4 醋酐—乙酸钠法和醋酐—乙酸—纯碱法
醋酐—乙酸钠法, 反应式:(CH3CO)2O+ CH3COONa=== CH3COONa.CH3COOH+CO2
是将配比为1:2的醋酐和乙酸钠在一定量的水存在下,进行反应,再结晶而得双乙酸钠产品。
该法反应收率高,但反应时间长,醋酐的成本也较醋酸高,因成本问题不易工业化。
醋酐—乙酸—纯碱法,反应式:(CH3CO)2O+2CH3COOH+Na2CO3====2CH3COONa.CH3COOH+CO2
是将纯碱预先溶于水中,然后交叉滴加冰乙酸和醋酐,滴完后于70。C反应3h,再冷却,静置8~10h,结晶而得双乙酸钠产品。用醋酐作原料,具有产品质量好,符合FDA饲料级标准。用水作溶剂,母液可重复利用的优点;缺点是醋酐价格昂贵,生产成本高,反应时间长,收率低。因此国内对以醋酐为原料的生产工艺开发研究较少。
我国主要是以乙酸—乙酸钠液相反应法生成双乙酸钠,但是最理想的生产工艺是乙酸—碳酸钠法和乙酸—氢氧化钠法,原料价廉易得,工艺操作简单,生产成本低,收率高。用水作溶剂或不用溶剂,不会带来环境污染问题。并可增加疲软的乙酸、纯碱、烧碱等化工基础原料的市场需求,具有良好的经济效益和社会效益。
5.3 市场前景
总的来说,双乙酸钠具有诸多优点。如防霉效果好、用量少(用量为丙酸盐的一半即可挥发相同的防霉效果)、价格低、毒性低、投资少、生产简易、原料易得、增加饲料营养价值,省却粮食晾晒处理等。应成为首选的饲料及粮食防霉剂。目前我国仅有10家左右的双乙酸钠生产企业,在防霉剂市场中只有很少的分额,全国双酸钠总的生产能力不超过3000t/a,年产量约2000t/a。由此可见,双乙酸钠的潜在巨大市场,前途广阔。双乙酸钠的生产和推广应用可为国内疲软的乙酸、纯碱、烧碱等化工原料带来新的市场需求,扭转国内丙酸短缺而又大量进口的不利局面。国内研究单位应加强双乙酸钠生产工艺的开发,并不断开拓其应用领域,推动我国防霉防腐剂的更新换代。