[发明专利]PEG诱导浊点萃取与反萃有机化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种化学工程技术领域的分离方法，具体是一种PEG诱导浊点系统萃取和反萃有机化合物的方法。

背景技术

非离子表面活性剂溶液在一定温度条件下自动分离为表面活性剂浓度很高的浓表面活性剂相和表面活性剂很小的稀表面活性剂相，这种系统称为浊点系统。浊点系统在生物大分子、金属离子和有机小分子的分离和浓缩中的应用受到很多学者的关注。浊点系统在萃取生物转化中也有着潜在的应用。

亲水性表面活性剂，如Triton X-100，具有较高的浊点而在常温下不能形成浊点系统。添加物，如盐、PEG等具有降低表面活性剂溶液浊点的作用，能诱导表面活性剂溶液在常温下形成浊点系统。在表面活性剂溶液中添加PEG形成的两相分配系统称为PEG诱导浊点系统，其中一相是浓表面活性剂相，另一相是浓PEG相。表面活性剂、有机溶剂和水的三元系统会形成微乳液。微乳液一般情况下可以分为三种形式：表面活性剂在水中形成水包油相并与过剩的油相形成平衡两相系统，称为Winsor I；表面活性剂在油中油包水相与过剩的水相形成平衡两相系统，称为Winsor II；表面活性剂形成双连续相并与过剩的油相和过剩的水相形成平衡三相，称为Winsor III。一般地，亲水性表面活性剂在低温下有利于形成Winsor I微乳液。为了保证过程的经济性和过程的环境友好性，浊点系统应用于萃取过程或生物转化的工业化过程都面临着一个不可回避的问题，即有机化合物的分离和非离子表面活性剂的回收利用。

经对现有技术文献的检索发现，Cheng and Sabatini，“Separation oforganic compounds from surfactant solution：a review.Separ Sci Technol.2007；42：453-475”(Cheng等，综述有机化合物与表面活性剂的分离，《分离科学与技术》，2007，42：453-457)中介绍，不挥发有机化合物与表面活性剂(尤其是非离子表面活性剂)的分离还没有成熟的技术。进一步的检索尚未发现从浊点系统的浓表面活性剂相中成功分离不挥发有机化合物的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PEG诱导浊点系统中萃取和反萃不挥发有机化合物的方法，使其采用一种亲水性表面活性剂(如TritonX-100)在PEG分子诱导下形成浊点系统，即PEG诱导浊点，萃取苯酚、对硝基苯酚和1-萘酚等不挥发性有机化合物。由于有机化合物在有机溶剂中一般具有较大的溶解度，PEG诱导浊点系统萃取后的浓表面活性剂相中添加有机溶剂形成Winsor I微乳液，表面活性剂与有机化合物分配在微乳液的两相，进一步实现有机化合物从表面活性剂溶液中的反萃过程。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明利用聚乙二醇(PEG)诱导亲水性表面活性剂在常温下形成两相分配系统而实现有机化合物萃取，使有机化合物浓缩于浊点系统的浓表面活性剂相。由于PEG具有亲水性而分配于过剩水相，采用WinsorII微乳液去除浓表面活性剂相中的少量PEG，进一步蒸发Winsor II微乳液中油包相得到表面活性剂和有机化合物。采用WinsorI微乳液分离表面活性剂和有机化合物，从而实现了浊点系统中浓表面活性剂相中表面活性剂与不挥发有机化合物的分离和表面活性剂的回收。

本发明包括以下步骤：

第一步，PEG和亲水性非离子表面活性剂水溶液在常温下形成两相分配的PEG诱导浊点系统，其中一相富含表面活性剂称为浓表面活性剂相，另一相富含PEG称为浓PEG相；

所述亲水性非离子表面活性剂为Triton X-100，PEG为PEG 20000或PEG6000。Triton X-100与PEG的质量分率在6∶3-20∶6(g/100ml)之间。

第二步，在第一步得到的PEG诱导浊点系统加入不挥发的有机化合物实现浊点萃取，有机化合物被萃取到富含表面活性剂的浓表面活性剂相，而PEG留在浓PEG相，采用常规的蒸发方法回收富含PEG的浓PEG相中的PEG；

所述不挥发的有机化合物是苯酚、1-萘酚或对硝基苯酚。

第三步，利用第二步得到的浓表面活性剂相在常温下添加有机溶剂形成WinsorII微乳液，表面活性剂和有机化合物被萃取到Winsor II微乳液的油包水相，而PEG诱导浊点系统的浓表面活性剂相中的少量PEG留在过剩水相。

所述有机溶剂与浓表面活性剂相的体积比在1∶5-8∶5之间。

所述有机溶剂是丁醇、氯仿常温下形成Winsor II微乳液的有机溶剂。