[发明专利]金基修饰电极、氯甘油的去除方法及其用途

说明书

本发明涉及金基修饰电极、氯甘油的去除方法、以其在用于去除吸收环氧氯丙烷的生产尾气产生的吸收液中的氯甘油的用途。本发明的金基修饰电极通过含有如下步骤的方法制成：铜沉积步骤：在金片、金箔或表面镀金的导电基体上，在低于铜沉积电位的电位下恒电位沉积，沉积时间为1～50秒；第一修饰金属置换步骤：将经过所述铜沉积步骤后的电极表面清洗，放入含有第一修饰金属离子的溶液中反应1～20分钟，将电极表面的铜原子置换为第一修饰金属，所述第一修饰金属选自钯、铂中的至少一种金属；第二修饰金属置换步骤：在经过所述第一修饰金属置换步骤的电极上进一步通过电化学沉积方法沉积上第二修饰金属，所述第二修饰金属选自锡、锑、铟中的至少一种金属。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及吸收环氧氯丙烷的生产尾气产生的吸收液的处理。

背景技术

环氧氯丙烷(C₃H₅ClO，Epichlorohydrin)是制造环氧树脂的重要原料，也是硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘制品的主要原料。目前环氧氯丙烷的生产工艺有丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法、丙烯醛法和甘油氯化法，然而上述工艺都伴随产生大量含盐、高COD废水，环境污染严重，已被列入高环境风险生产工艺目录。

近年来，研究人员提出以钛硅分子筛为催化剂、氯丙烯和双氧水为原料的直接氧化法，此方法原子利用率高、废水少，符合绿色化学发展方向，具有较好的工业化前景。但是采用此方法合成环氧氯丙烷的过程中会产生一定量的副产物氯甘油(C₃H₇ClO₂，3-氯丙二醇)，该副产物主要于水相。

另一方面，由于环氧氯丙烷分子中含有环氧基团，化学性质极其活泼，具有燃爆危险性，因此被列入危险化学品名录。在以环氧氯乙烷为原料的生产过程中，为了避免尾气中残留的环氧氯丙烷发生泄漏、燃爆等危险性，常常将尾气通入碱性吸收液中，使其水解转化为氯甘油以消除其危害性。

氯甘油已被国际组织认定为高毒性污染物，多项研究表明氯甘油具有生殖、肾脏和神经毒性以及潜在的致癌和致突变作用，危害皮肤、眼、呼吸道，可致多种哺乳动物可逆性不育，在2011年国际癌症研究机构将氯甘油列为B类可能致癌物。因此含一定浓度氯甘油的废水属于危险废物，禁止直接排放。

然而，由于含氯有机物自身的毒性高会导致微生物失活，因而直接采用传统的活性污泥法废水处理方法对于含氯甘油废水的效果不佳。为此，现有技术采用吸附法或化学法与生化法组合工艺来处理。

吸附法的工作原理是利用特定吸附剂进行选择性吸附，以实现含氯有机物的回收和水的资源化利用。比如，专利文献1中公开了采用Zn、Fe、Cu或者Ag改性后颗粒状活性炭作吸附剂处理环氧氯丙烷生产废水的方法，然而吸附后需要加入二氯甲烷、丙酮等低沸点溶剂回收含氯有机物，溶剂损耗量大，运行成本高。

化学法的工作原理是利用化学方法将水中的氯甘油转化为其他物质。如专利文献2和专利文献3所述，采用碱性水溶液或固体强碱催化剂使废水中的含氯有机发生水解而脱氯，例如3-氯-1,2-丙二醇转化为甘油，或一氯丙二醇单甲醛转化为甘油单甲醛，实现废水的无毒无害化处理。然而，此方法实现可以含氯有机物的脱氯，但脱氯后的有机物仍残留在水中，因而后续仍需要其他水处理技术(如：萃取或生化法)才能符合排放标准。

因此，如何高效地去除吸收环氧氯丙烷的生产尾气产生的吸收液中的氯甘油是本领域亟待解决的技术问题。

专利文献

专利文献1：CN109456289A

专利文献2：CN106630083A

专利文献3：CN106630007A

发明内容