CWL-N實驗室離心萃取機處理含酚廢水

????多級錯流是指與原料也與萃取劑同向流動。在Aspen Plus模擬軟件中可以建立簡單的多級錯流萃取流程，以三級錯流萃取為例，圖5.1為其流程圖。

在圖5.1所建立的三級錯流萃取流程的基礎(chǔ)上，規(guī)定溫度20℃，水相和油相的總體積比3.1，以模擬廢水(溶質(zhì)為苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚，苯酚C6H6O質(zhì)量濃度4192.2mg/L,鄰甲酚C7H8O-01質(zhì)量濃度555mg/L、間甲酚C7H8O-02質(zhì)量濃度358.5mg/L,對甲酚C7H8O-03質(zhì)量濃度286.9mg/L)為原料液，模擬醋酸丁醞對酚類物質(zhì)的萃取過程。此過程中要求系統(tǒng)絕熱，具體的模擬數(shù)據(jù)列于表5.1

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由表5.1可見，經(jīng)三級錯流萃取后水中苯酚濃度為86.398mg/L，鄰甲酚濃度為98.22mg/L，間甲酚濃度為109.4 mg/L，對甲酚濃度為1.12 mg/L;油相苯酚濃度為12209.73mg/L鄰甲酚濃度為1359.216 mg/L，間甲酚濃度為741.8545 mg/L，對甲酚濃度為849.7098 mg/L。經(jīng)三級錯流萃取后水相中苯酚的濃度相對于原料液大大的降低了，同時鄰甲酚、間甲酚和對甲酚，尤其是對甲酚濃度也都有相應(yīng)幅度的降低。

????本文利用溶劑萃取法進行萃取實驗，同時采用Aspen Plus化工模擬軟件進行實驗數(shù)據(jù)的模擬分析，對油頁巖干餾制取頁巖油過程中產(chǎn)生的含酚廢水中鄰甲酚、間甲酚和對甲酚對苯酚萃取的影響進行探討研究。得出如下結(jié)論:

??????(1)當模擬廢水中存在甲基酚時，苯酚的萃取率低于甲基酚不存在時，其變化趨勢由隨著水油相比的減小而增加變?yōu)橄仍龃蠛鬁p小，并且在水油相比為3:1時出現(xiàn);三種甲基酚的萃取率則以隨著水油相比的減小而減小為主要趨勢，溫度對其影響比較小。相同條件下，對苯酚萃取影響大小的順序是間甲酚>鄰甲酚>對甲酚。當苯酚和間甲酚是模擬廢水的溶質(zhì)時，在實驗范圍中的溫度和相比下廠丁AME的萃取脫酚能力均強于醋酸丁醋。當苯酚和對甲酚是模擬廢水的溶質(zhì)時，各相比下溫度低于25℃時TAME的萃取效果優(yōu)于醋酸丁酷，高于25℃時則相反。本文研究了頁巖油含酚廢水中鄰甲酚、間甲酚和對甲酚對苯酚萃取的影響，為同時萃取頁巖油含酚廢水中幾種酚的工業(yè)化打下基礎(chǔ)，也為其過程的優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

??????(2)運用Aspen Plus化工模擬軟件，以NRTL方程為模型方程，對用TAME/醋酸丁酷萃取含酚廢水中苯酚的過程進行模擬分析，在200C時，TAME萃取時，苯酚萃取率實驗和模擬的平均誤差為5.35%，對甲酚萃取率平均誤差6.98%，間甲酚萃取率平均誤差為9.3%}醋酸丁酷萃取時，苯酚萃取率實驗和模擬的平均誤差為4.616%，鄰甲酚萃取率平均誤差6.9%，對甲酚萃取率平均誤差6.28%，間甲酚萃取率平均誤差為4.95% o說明實驗與模擬數(shù)據(jù)相關(guān)性良好。

??????(3)研究了錯、逆流三級萃取流程的分離性能。三級逆流萃取的水油相總體積比為3:1和三級錯流萃取的水油相總體積比為1:1時苯酚及甲墓酚在出口水相中的濃度相近;三級錯流萃取的水油相總體積比為3:1時苯酚及甲基酚在出口水相中的濃度遠遠大于三級逆流萃取的水油相總體積比為3:1時的濃度。總而言之，逆流萃取脫酚效果比錯流萃取脫酚效果好。

??????(4)在萃取塔內(nèi)對萃取脫酚試驗進行靈敏度分析，考察溫度、水油相體積比、塔板數(shù)、塔板效率對萃取實驗的影響。實驗表明當醋酸丁酷為萃取劑時一，苯酚、鄰甲酚、間甲酚和對甲酚的萃取率隨水油相比的減小而先升高后降低的，隨溫度的升高而逐漸變?nèi)酰亲兓炔淮?通過分析各個因素對萃取效果的影響，得出適合萃取脫酚的鼓優(yōu)條件(水油相比3，溫度20℃,塔板數(shù)5，塔板效率0.9 )，在此優(yōu)條件下以苯酚、鄰甲酚、間甲酚和對甲酚為溶質(zhì)的模擬廢水進料進行萃取塔模擬萃取，萃取塔流出的水相中苯酚含量約為0.2829mg/L，滿足國家相關(guān)規(guī)定的標準，對甲酚含量為0.000947mg/L，鄰甲酚和間甲酚萃取后含量也有相應(yīng)幅度的降低。

????綜上所述，廢水中鄰甲酚、間甲酚和對甲酚的存在，使得苯酚的萃取效果受到影響，相同條件下不能達到廢水中只含有苯酚時的萃取效果。如果想得到更好的萃取結(jié)果，需要增加萃取塔塔板的數(shù)量，提高塔的塔板效率，尋找對苯酚和甲基酚萃取效果更好的萃取劑等。

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