请问苯酚主要是用作哪些行业?最主要的下游产品是什么?
苯酚是重要的基本有机化工原料,其许多下游产品涉及到众多领域,在工业上的用途很广,主要用于制造酚醛树脂、双酚A和己内酰胺。此外,苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、农药、油漆、染料、炸药、石油添加剂、脱漆剂、木材防腐剂、香料等的生产,在皮革领域还用来消毒。随着工业经济的发展,特别是合成材料的品种和产量迅速扩大和增长,可以预测在世界范围内对苯酚的需求量将持续增长,苯酚下游产品开发大有可为。酚醛树脂 酚醛树脂价格较低,用于制造齿轮等机械零部件,铸造模芯和砂轮,层压板和各种玻璃钢制品,胶粘剂、涂料和油漆,制造各种电器、仪表机壳和零件以及瓶盖、钮扣等日用品。酚醛树脂经改性后用途更为广泛,适用于电气绝缘材料,还用于各种汽车的刹车片、离合器片等。己内酰胺 以苯酚为原料生产己内酰胺是最早实现工业化的方法。己内酰胺绝大部分用于生产聚酰胺类产品,锦纶6主要用于袜类生产,在工业方面可制成工业用布、绳索、渔网、传动带、轮胎帘子布等。工程级聚酰胺还广泛用于制作轴承、齿轮、管材、医疗器械和电气绝缘材料等。双酚A 目前双酚A的需求量有超过酚醛树脂之势。双酚A主要用于生产聚碳酸酯和环氧树脂,还用于生产一些特种树脂和阻燃剂。聚碳酸酯是当今主要工程塑料之一,在电子和电器工业、摄影和光学仪器、办公用品设备和家用品生产中占有重要地位。环氧树脂可以制作层压板、清漆、涂料、胶粘剂等。以双酚A生产的特种树脂用于涂料、薄膜、纤维、机械、电器零件和管材等。双酚A经氯化和溴化可得四氯双酚A和四溴双酚A,用于生产阻燃剂。双酚F 双酚F与环氧氯丙烷缩合得到双酚F型环氧树脂,用于衬里材料、地板材料、浸渍材料和层压材料等,也可用于无溶剂型超高固体含量的涂料。双酚F与光气反应生成双酚 F型聚碳酸酯,用于生产成型材料和薄膜。双酚F还可生产油溶性酚醛树脂、阻燃剂、抗氧剂和表面活性剂等。双酚S 由苯酚直接磺化可制取双酚S。双酚S与双酚A结构相似,用途相近。利用它可生产双酚S型环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜醚酮、聚砜与聚醚砜的复合树脂。双酚S作为填加剂加入多种树脂中以改善其性能,加入PU中起增塑剂作用;加入PVC中,可增强抗紫外线老化作用;加入酚醛树脂和环氧树脂中,可加速其固化。烷基酚 烷基酚是苯酚的烷基化产物,种类较多。主要品种有2,6-二甲酚、叔丁基酚、邻异丙基酚等。2,6-二甲酚由苯酚与甲醇高温反应生成,它是生产工程塑料聚苯醚的原料,还用于生产2,6-二甲苯胺,它是医药和农药的中间体。叔丁基酚由异丁烯和苯酚反应生成,用于运输、建筑、土木工程和制鞋,也可用于橡胶硫化剂和涂料。2,4-二叔丁基苯酚和2,6-二叔丁基苯酚主要作为生产聚烯烃时使用的抗氧剂、酚醛树脂、汽油添加剂和润滑油的抗氧剂等。邻异丙基酚是由丙烯和苯酚进行烷基化反应而制得的,它是氨基甲酸酯类杀虫剂的中间体。辛基酚是由苯酚和辛烯烷基化反应生成,可用于合成橡胶的硫化,也可制取辛基酚聚氧乙烯醚,用作洗涤剂、染色助剂、农药乳化剂、金属清洗剂等。以苯酚和十二烯为原料进行烷基化反应即得十二烷基酚,用于生产十二烷基酚钙盐,其次是镁盐和钡盐,用作润滑油添加剂,还用于生产十二烷基酚聚氧乙烯醚,用作农药喷洒辅助剂。十二烷基酚还可用于生产非离子型表面活性剂。对异丙基苯酚可由苯酚和α-甲基苯乙烯反应合成,主要用作非离子活性剂的原料;用以制取对异丙基苯酚甲醛树脂,用作涂料、清漆的胶粘剂;对异丙基苯酚杀菌、防腐能力强,用于木材的杀菌防霉;它还可用作环氧树脂分子量调节剂、塑料增塑剂和稳定剂原料。
苯酚-硫酸法是利用多糖在硫酸的作用下先水解成单糖,并迅速脱水生成糖醛衍生物,然后与苯酚生成橙黄色化合物,再以比色法测定。
1、制作标准曲线:准确称取标准葡聚糖(或葡萄糖)20mg于500ml容量瓶中,加水至刻度,分别吸取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6及1。8ml,各以蒸馏水补至2.0ml,然后加入6%苯酚1.0ml及浓硫酸5.0ml。
摇匀静置30分钟以后于490nm测吸光度,以2.0ml水按同样显色操作为空白,横坐标为多糖微克数,纵坐标为光密度值,得标准曲线。
2、取多糖样品1.0ml,加1.0ml蒸馏水,然后加入6%苯酚1.0ml,迅速加入浓硫酸5.0ml,在涡旋仪上震荡,充分混匀,静置30分钟,于490nm测定吸光度,并将测得的吸光度带入标准曲线中,可获得多糖浓度。
注意
(1)此法简单、快速、灵敏、重复性好,对每种糖仅制作一条标准曲线,颜色持久。
(2)制作标准线宜用相应的标准多糖,如用葡萄糖,应以校正系数0.9校正μg数。
(3)对杂多糖,分析结果可根据各单糖的组成比及主要组分单糖的标准曲线的校正系数加以校正计算。
(4)测定时根据光密度值确定取样的量。光密度值最好在0.1—0.3之间。比如:小于0.1之下可以考虑取样品时取2克,仍取0.2ml样品液,如大于0.3可以减半取0.1ml的样品液测定。
1、加入饱和碳酸钠溶液,苯酚溶于碳酸钠溶液形成酚钠并析出碳酸氢钠,待其结晶充分,倾出上层溶液及下层的上清液,并分液,上层继续用少量饱和碳酸钠溶液洗涤2~3次并分液,合并洗涤液与下层上清液静置。上层加入无水碳酸钠静置,过滤,即得苯,可以蒸馏纯化。
2、下层溶液过滤,加入过量盐酸,析出结晶,过滤,纯化水冲洗2~3次,干燥,必要时重结晶纯化,即得苯酚。
仪器:烧杯、玻棒、铁架台、漏斗、滤纸、分液漏斗。
试剂:纯化水、盐酸、无水碳酸钠、碳酸钠。
用80度左右的温水将其熔化,因为它的熔点应该是在四十多度。然后倒入圆底烧瓶中,置油浴或电热套中(查看其沸点,然后设置加热温度),加热使升华,上接冷凝管(可用空气冷凝,因为自来水温度太低会导致冷凝管堵塞,或者用自来水,但水流要很小才行)。
苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蚀性,接触后会使局部蛋白质变性,其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。
有《电化学降解含酚焦化废水的研究》一篇供参考:
摘 要:选用Ti/Ir2O3/RuO2为阳极,C—PTFE气体扩散电极为阴极降解模拟含酚焦化废水。利用正交实验,求出最佳操作条件。考察了苯酚浓度、电流密度、电解质浓度、pH值等因素对苯酚去除效率的影响。对电化学降解苯酚进行动力学分析,结果证明了其反应为一级动力学反应。关键词:正交实验;焦化废水;降解处理;电化学方法;苯酚
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含有酚类物质的废水来源广泛,危害较大。焦化厂、煤气厂、煤气发生站产生大量含酚废水,酚浓度达1000~3000 毫克/升,还含有油、悬浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。石油炼制厂、页岩炼油厂、木材防腐厂、木材干馏厂,以及用酚作原料或合成酚的各种工业,如树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、炸药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、上浮剂、化学试剂等工业生产过程中都可产生不同数量和性质的含酚废水。
含酚废水不经处理排入水体,会危害水生生物的繁殖和生存。水体含酚0.1~0.2毫克/升,鱼肉就有酚味;含酚1毫克/升,会影响鱼产卵和回游,含酚5~10毫克/升,鱼类就会大量死亡。饮用水含酚,能影响人体健康。即使酚浓度只有0.002毫克/升,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。农作物经高浓度含酚废水灌溉,会枯萎死亡。
世界上有许多水体遭到含酚废水的污染,例如密西西比河、莱茵河、伏尔加河、松花江等。防止含酚废水对环境的污染已引起普遍重视。关于含酚废水处理技术的研究,英国、苏联早在20世纪30年代就开始进行,中国是从50年代开始的。一些国家兴建了处理含酚废水的构筑物,广泛开展了各种研究工作。解决含酚废水问题,目前有两个基本途径。一是改革工艺,降低废水含酚浓度,或将废水循环重复使用,减少排出量。如中国的一些煤气站采用闭路循环系统后,消除了对江河的酚污染;苏联把焦化厂含酚废水掺入其他工业冷却循环用水系统;美国道氏化学公司把酚和氯碱的生产合为一个“闭路生产圈”,不排出废水。二是对废水进行回收利用。酚是重要的化工原料。从废水中提酚,是酚的一个重要来源。德意志联邦共和国每年从焦化厂、煤气厂含酚废水中回收的酚达1万吨。
对高浓度含酚(酚大于1000毫克/升)废水通常先进行回收,再进行无害化处理。
从废水中回收酚的方法以往主要有:
萃取法 这种方法脱酚效率高,萃取剂来源广泛,得到广泛应用。中国已有几十座萃取脱酚装置在运行。美国约有三分之一、波兰约有四分之一的焦化厂采用溶剂萃取法脱酚。常用的萃取剂为苯、重苯、醋酸丁酯、轻油等。脉冲筛板萃取塔的设备不甚复杂,脱酚效率一般为93~97%,在中国普遍使用。图2为中国某煤气厂含酚废水的萃取脱酚和生物处理的流程图。这家工厂产生的高浓度含酚蒸氨废液(含酚2500~3000毫克/升)经除油、沉淀、冷却后送入脉冲萃取塔,脱酚后的出水(含酚100~150毫克/升)进入中间水罐,与低浓度的含酚终冷废水混合,用泵送入曝气池,池入口废水的含酚浓度如为50毫克/升,池出水含酚浓度一般可降到0.5毫克/升。萃取剂中的酚在碱洗塔中和碱液结合为酚钠盐,进入酚钠槽进行脱钠,回收酚。萃取剂经碱洗、再生、循环使用。
离心萃取机是一种萃取效率高、体积小、溶剂用量小的装置,脱酚率可达99%。美国、日本、德意志联邦共和国已用于生产。
蒸汽脱酚法 采用较早的脱酚方法,操作简单,适用于处理含挥发酚为主的废水。此法的实质在于酚与水蒸汽形成的共沸的混合物,水中的酚转入蒸汽中而使废水得到净化,再用碱液洗涤含酚蒸汽以回收酚。脱酚率约80% 左右。美国有的工厂用此法处理来自焦油提取、对异丙基苯-酚生产等废水,曾获得97%的脱酚效率。此法不用有机溶剂,回收酚的质量好,处理水量较大,操作较简单;但只能回收挥发酚,蒸汽用量大,脱酚塔塔体庞大,废水中剩余酚浓度较高。
吸附法 应用较多的是活性炭吸附。美国、英国用此法从水质较单纯的化工厂、农药厂废水中回收酚。英国菲逊·比斯特农业化学公司的废水经活性炭吸附处理,酚含量由800毫克/升降为8毫克/升,脱酚效率达99%。用活性炭滤器作为炼油厂废水高度净化设备,已在中国湖南长岭炼油厂、北京东方红炼油厂使用。捷克斯洛伐克相当普遍地用廉价的吸附剂炉渣处理焦化厂含酚废水,除酚效率可达75%。美国用大孔吸附树脂从含酚废水中回收酚获得成功。
离子交换法 用离子交换剂脱酚,以弱碱性阴离子交换树脂吸附和再生回收酚的效果为最好。德意志联邦共和国早在50年代就用弱碱型阴离子交换树脂从煤气厂、焦化厂等废水中回收大量的酚。中国在医药工业中已广泛应用磺化煤滤器脱酚,上海第六制药厂的磺化煤吸附脱酚效率可达98%以上。
化学沉淀法 投加化学药剂使废水中的酚生成沉淀物而分离回收,如树脂厂中的高浓度含酚和甲醛的废水经进一步蒸发浓缩后使酚与甲醛缩合成酚醛树脂;用氧化钙使泥煤煤气站废水中的酚、脂肪酸转变为钙盐再进一步回收。
生物法 浓度较低没有回收价值的含酚废水,或经回收处理后每升含酚数十至数百毫克的废水需进行净化处理,然后排放或回用。常用的净化处理方法有:①活性污泥法:处理效果好,费用较低。随活性污泥生物学研究的进展,活性污泥培育技术的提高,特别是高效破酚菌种的驯化和应用,以及新型高效能装置的出现,使此法成为处理各种含酚废水的主要方法。除酚效率可达到95~99%。②生物滤池法:对负荷变动的适应性强,操作管理简单。近年来出现了塑料滤料滤池、塔式生物滤池、生物转盘等,克服了普通滤池占地面积大、处理效率低的缺点,已应用于焦化厂、煤气厂、化学纤维厂的含酚废水处理。③氧化塘法:利用自然生物作用进行净化。美国使用较多,用于处理炼油厂、焦化厂等的含酚废水。此法处理费用低,但占地面积大,如具备土地条件,可考虑采用。
近年来,。随着电力工业的发展,特别是近代大力发展水力发电和核电,电能成本降低,为电化学在治理废水方面的应用开辟里很好的前景。
用于废水处理的电化学方法有电解法(氧化或还原),电气俘法,电凝聚法和电渗析法等。电化学方法已用于电镀废水,化工废水,染料废水,造纸废水,皮革废水,生化废水和制药废水等废水治理。以及用于水处理剂的电化学合成。
电解絮凝法处理有机废水 电解絮凝法实验用石墨做阴极,阳极分别用不锈钢,铝板和铁板实验,发现用铝电极效果好,槽电压为10V,电流密度12.5/Am2 ,电解12 h.原水COD2458mg/L ,BOD5355.80mg/ L ,TP 7078mg/ L , TN 37.59mg/L, 悬浮物670 mg/ L ,色度160,电凝聚后,悬浮物去除率100%,COD去除率94.62%,BOD5去除率90.83%,tp去除率为100%,TN去除率为77.76%,色度去除率为100%,表明有明显的处理效果,具有设备简单,操作容易,处理费用很低等优点。
间接氧化法处理污水 间接氧化法是在阳极反应过程中,先生成具有较强氧化性质的化学活性物质,再利用这些物质对难降解物质进行分解,氯气、次氯酸跟等均可作为有机物的氧化中介,其还原电势越弱,氧化中介效果越好。间接氧化已经在苯、苯酚、油和氯化物的氧化过程中得到验证。由硝基氯苯生产对硝基酚的废水,进沉淀、萃取分离后,酚的质量浓度仍有数百毫克每升 ,并含有大量的氯化钠,可用电解法生产氯与次氯酸根氧化废水中的有机物,氧化后尾液中仍含有次氯酸根,再与原水混合作进一步氧化,脱酚率达99%。