CWL-M離心萃取機萃取法處理含酚廢水
摘要:論述了某公司如何利用萃取法處理工業含酚廢水。萃取法是從高濃度含酚廢水中回收酚類物質的主要方法，利用酚在萃取劑中和水中溶解度的不同而達到回收酚和凈化含酚廢水的目的。關鍵詞:萃取;含酚廢水;萃取劑
某廠在煉焦與回收焦化產品過程中，有大量含酚廢水產生(如剩余氨水、終冷廢水等)，廢水成分較為復雜，主要含有大量的揮發酚和不揮發酚、氰化物、氨、硫化物和焦油等。含酚廢水是對環境危害較大的工業廢水，這種廢水不經處理排人水體，不僅使BOD值增大，還會危害水生生物的繁殖與生存，因此含酚廢水不經處理不得外排。
1萃取原理
萃取過程涉及兩個重要問題，即相際平衡和傳遞速率。
1.1分配定律與分配系數
????往含酚廢水中加人萃取劑后，水中的酚便依其在水與萃取劑2種不同溶劑中的溶解度，按一定的分配規律成比例地進行分配。此過程中由2個傳質方向同時進行，一方面酚由水中向萃取劑中進行溶解，與此同時，萃取劑中的酚也向水中溶解。2個方向溶解速度的大小與酚在萃取劑中及水中的濃度成正比例，可用下列方程式表示:
????????????????????????????????????????V1=K1C1
????????????????????????????????????????V2=K2C2.
式中:V1—單位時間內由水中溶解到萃取劑中的酚分子數，V2—同時間內由萃取劑中溶解到水中的酚分子數，C1, C2酚在水、萃取劑中的濃度;K1，K2—比例系數。平衡時:V1?= V2，即C2/C1=K1/K2=k0
????此式表明:在2個幾乎互不相溶的液相組成的體系內，當存在某種物質時，此物質將在2種溶液中進行分配，而分配的結果，是它在2種溶液中濃度比例為一常數，這就是分配定律。1.2傳質過程與傳質速率
????萃取酚的過程，實際上是萃取物從一相向另一相傳遞的過程，由于在實際的脫酚操作中，被萃取物質在兩相中的濃度是不平衡的，正是由于不平衡，才有傳質過程發生，同時也存在傳質推動。用方程式表示則為:
????????????????????????????G=KFP
式中:G—物質的傳遞速率，F—兩相接觸面積，P—傳質推動力，K—傳質系數。
如采用脈沖萃取塔，通過篩板脈動將萃取劑擴散成很細小的顆粒,F值增大;通過脈動，增大兩相擾動程度，K值增大;采用逆流操作，尸值增大。那么，根據此公式可得出物質的傳遞速率G值增大了。因此，我單位采用脈沖萃取塔處理含酚廢水是行之有效的。
2萃取劑的選擇
????萃取劑是液一液萃取中的一個重要因素。它影響萃取產物的質量、組成、分離程度以及萃取操作的效果，要使萃取過程獲得滿意的結果，首先要選擇好萃取劑。依據為:①萃取劑對酚要有較高的溶解度;②萃取劑要易于回收;③萃取劑要有適宜的物理性質，如適當的表面張力、揮發度、著火點、薪度、凝固點等;④萃取劑要有足夠的化學穩定性，腐蝕性較弱;⑤價格低廉，易于獲得。
根據以上的原則，我單位以前采用輕苯為萃取劑，主要是易于獲得，但輕苯作為萃取劑對酚的分散系數不高，還易揮發，有毒，使用后需再生，對人體的危害較大。鑒于以上缺點，我們對萃取劑重新進行篩選和改造。采用新型酞胺型萃取劑N -503，把它同柴油按一定體積比組成均相體系，應用N -503-柴油體系，具有效率高、損耗低的優點;N -503毒性低;對酚、堿、熱有較好的穩定性，可較長時間運轉而不需再生。
3影響萃取效率的因素及最佳工藝條件
3.1氨水處理量
萃取塔脫酚裝置設計能力為16t/h。如果處理水量過大、流速過快將有部分焦油會隨氨水進人萃取塔造成乳化，乳化物難以分離且容易堵塞管道，嚴重時會出現液泛現象。另外，水量過大，塔內壓力變化較大，稍有不慎就會出現油水分離器冒罐現象。
3.2油水比
提高油水比有利于提高氨水的脫酚效率，油水比過高會增加油的循環量，萃取后油中含酚量低，堿洗時酚鈉鹽不易飽和。因此，實際萃取過程中油水比宜取1 : 1
3.3攪拌強度
脈沖篩板塔是靠塔內篩板作上下高頻率的往復振動進行攪拌的，其攪拌強度與振幅及頻率有關，振幅過小，分散不好，脫酚效率下降;振幅過大，則影響輕相上升，使生產能力下降。經過幾年的生產實踐，總結出萃取塔篩板最佳振幅為3min左右，頻率為300一350次/min。
3.5操作溫度
????溫度對萃取與堿洗過程都有重要的影響。一般來說，萃取時的溫度高些較好，有利于破乳，有利于萃取劑與水的分離，還能加速水和油的傳質過程。但溫度過高，萃取劑在水中的溶解度增大，而隨水帶走的損失量增加。溫度過高，還易產生液泛反而影響脫酚效率。
影響萃取效率的因素還有諸如萃取塔的選擇、萃取劑的選取、塔板結構等。我們結合生產實踐對影響萃取脫酚運行因素進行了認真系統的分析，總結出了最佳的工藝條件，并在實踐操作中加以實施，萃取脫酚效果較好。
4結束語
????酚類物質在工業、農業、國防、醫藥衛生等方面有著廣泛的應用，因此采用此法回收廢水中的酚，既有效利用了化工原料，同時又凈化了工業廢水，達到了降低處理成本，凈化環境的目的。
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