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摘要:論述了某公司如何利用萃取法處理工業(yè)含酚廢水。萃取法是從高濃度含酚廢水中回收酚類(lèi)物質(zhì)的主要方法，利用酚在萃取劑中和水中溶解度的不同而達(dá)到回收酚和凈化含酚廢水的目的。關(guān)鍵詞:萃取;含酚廢水;萃取劑

某廠在煉焦與回收焦化產(chǎn)品過(guò)程中，有大量含酚廢水產(chǎn)生(如剩余氨水、終冷廢水等)，廢水成分較為復(fù)雜，主要含有大量的揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚、氰化物、氨、硫化物和焦油等。含酚廢水是對(duì)環(huán)境危害較大的工業(yè)廢水，這種廢水不經(jīng)處理排人水體，不僅使BOD值增大，還會(huì)危害水生生物的繁殖與生存，因此含酚廢水不經(jīng)處理不得外排。

1萃取原理

萃取過(guò)程涉及兩個(gè)重要問(wèn)題，即相際平衡和傳遞速率。

1.1分配定律與分配系數(shù)

????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(guī)律成比例地進(jìn)行分配。此過(guò)程中由2個(gè)傳質(zhì)方向同時(shí)進(jìn)行，一方面酚由水中向萃取劑中進(jìn)行溶解，與此同時(shí)，萃取劑中的酚也向水中溶解。2個(gè)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(shí)間內(nèi)由水中溶解到萃取劑中的酚分子數(shù)，V2—同時(shí)間內(nèi)由萃取劑中溶解到水中的酚分子數(shù)，C1, C2酚在水、萃取劑中的濃度;K1，K2—比例系數(shù)。平衡時(shí):V1?= V2，即C2/C1=K1/K2=k0

????此式表明:在2個(gè)幾乎互不相溶的液相組成的體系內(nèi)，當(dāng)存在某種物質(zhì)時(shí)，此物質(zhì)將在2種溶液中進(jìn)行分配，而分配的結(jié)果，是它在2種溶液中濃度比例為一常數(shù)，這就是分配定律。1.2傳質(zhì)過(guò)程與傳質(zhì)速率

????萃取酚的過(guò)程，實(shí)際上是萃取物從一相向另一相傳遞的過(guò)程，由于在實(shí)際的脫酚操作中，被萃取物質(zhì)在兩相中的濃度是不平衡的，正是由于不平衡，才有傳質(zhì)過(guò)程發(fā)生，同時(shí)也存在傳質(zhì)推動(dòng)。用方程式表示則為:

????????????????????????????G=KFP

式中:G—物質(zhì)的傳遞速率，F(xiàn)—兩相接觸面積，P—傳質(zhì)推動(dòng)力，K—傳質(zhì)系數(shù)。

如采用脈沖萃取塔，通過(guò)篩板脈動(dòng)將萃取劑擴(kuò)散成很細(xì)小的顆粒,F值增大;通過(guò)脈動(dòng)，增大兩相擾動(dòng)程度，K值增大;采用逆流操作，尸值增大。那么，根據(jù)此公式可得出物質(zhì)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(gè)重要因素。它影響萃取產(chǎn)物的質(zhì)量、組成、分離程度以及萃取操作的效果，要使萃取過(guò)程獲得滿意的結(jié)果，首先要選擇好萃取劑。依據(jù)為:①萃取劑對(duì)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(zhì)，如適當(dāng)?shù)谋砻鎻埩Α]發(fā)度、著火點(diǎn)、薪度、凝固點(diǎn)等;④萃取劑要有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，腐蝕性較弱;⑤價(jià)格低廉，易于獲得。

根據(jù)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(duì)酚的分散系數(shù)不高，還易揮發(fā)，有毒，使用后需再生，對(duì)人體的危害較大。鑒于以上缺點(diǎn)，我們對(duì)萃取劑重新進(jìn)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(yīng)用N -503-柴油體系，具有效率高、損耗低的優(yōu)點(diǎn);N -503毒性低;對(duì)酚、堿、熱有較好的穩(wěn)定性，可較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)能力為16t/h。如果處理水量過(guò)大、流速過(guò)快將有部分焦油會(huì)隨氨水進(jìn)人萃取塔造成乳化，乳化物難以分離且容易堵塞管道，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象。另外，水量過(guò)大，塔內(nèi)壓力變化較大，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)油水分離器冒罐現(xiàn)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(guò)高會(huì)增加油的循環(huán)量，萃取后油中含酚量低，堿洗時(shí)酚鈉鹽不易飽和。因此，實(shí)際萃取過(guò)程中油水比宜取1 : 1

3.3攪拌強(qiáng)度

脈沖篩板塔是靠塔內(nèi)篩板作上下高頻率的往復(fù)振動(dòng)進(jìn)行攪拌的，其攪拌強(qiáng)度與振幅及頻率有關(guān)，振幅過(guò)小，分散不好，脫酚效率下降;振幅過(guò)大，則影響輕相上升，使生產(chǎn)能力下降。經(jīng)過(guò)幾年的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)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(duì)萃取與堿洗過(guò)程都有重要的影響。一般來(lái)說(shuō)，萃取時(shí)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(zhì)過(guò)程。但溫度過(guò)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(guò)高，還易產(chǎn)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(jié)構(gòu)等。我們結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)影響萃取脫酚運(yùn)行因素進(jìn)行了認(rèn)真系統(tǒng)的分析，總結(jié)出了最佳的工藝條件，并在實(shí)踐操作中加以實(shí)施，萃取脫酚效果較好。

4結(jié)束語(yǔ)

????酚類(lèi)物質(zhì)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面有著廣泛的應(yīng)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(shí)又凈化了工業(yè)廢水，達(dá)到了降低處理成本，凈化環(huán)境的目的。

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