2012年10月大氛阻Oct.2012第35卷第5期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.5魯奇氣化爐氣化廢水萃取劑的選擇劉青國(中煤龍化盼爾濱煤化工有限公司,黑龍江依蘭154854)摘要:針對魯奇氣化爐氣化廢水的特點,通過對二異丙基醚、甲基異T基酮和醋酸丁酯等萃取劑的物理性質(zhì)、脫酚效果和COD脫除效果的比較,選擇出一種對魯奇氣化爐氣化廢水最有效的脫酚萃取劑。關(guān)鍵詞:氣化廢水酚萃取劑選擇1氣化廢 水的組成極性物理萃取劑，這幾種脫酚萃取劑的物理性質(zhì)魯奇加壓氣化所產(chǎn)生的廢水是高濃度含酚、如表2所示。表2幾種萃取劑的物理性質(zhì)21含氨廢水,水質(zhì)成分復(fù)雜,主要含有游離氨、周定萃取劑二異丙基醚甲基異丁基酮醋酸丁酯氨、二氧化碳、單元酚、多元酚.脂肪酸、少量硫化氫焦油、中油等。能否對廢水中酚類物質(zhì)的有效密度/(g.cm2)0.730.800.88沸點/C68.27115.65脫除,是處理氣化廢水達標排放的關(guān)鍵,而脫酚萃黏度/(x10-Pa-s)0.330.69取劑的性質(zhì)直接影響著脫酚的效果，所以煤氣化表面張力/(x10*N.mr') 17.3423.6424.6廢水達標處理排放的前提條件是必須選擇一種高水中溶解度,%0.871.90.5效的脫酚萃取劑。由表1可知,二異丙基醚、醋酸丁酯和甲基異丁基酮對苯酚的萃取分配系數(shù)都比較高，都是萃2萃取劑的初步選定取能力良好的脫酚萃取劑。表2的物性數(shù)據(jù)則表脫酚萃取劑的種類很多，如中性含氧萃取劑明,二異丙基醚、醋酸丁酯和甲基異丁基酮可以直醋酸丁酯、二異丙基醚等,在工業(yè)上已有應(yīng)用。根接作為萃取劑使用。因此,經(jīng)過以上的理論分析,據(jù)萃取理論,萃取劑脫酚效果的好壞，通?？梢詮?初步選定二異丙基醚、醋酸丁酯和甲基異丁基酮，萃取劑對被萃取物質(zhì)的分配系數(shù)大小上做出大致作為煤氣化廢水萃取脫酚體系的萃取劑。的判斷。分配系數(shù)是指一定溫度下,當萃取體系處:于平衡狀態(tài)時，萃取物組分(酚類)在萃取劑中的3脫酚效果的比較濃度和在原料液(廢水)中的濃度之比。一般來說，將根據(jù)萃取分配系數(shù)的大小初步選定的二異分配系數(shù)越大,萃取的效果越好回。丙基醚、醋酸丁酯和甲基異丁基酮作為萃取劑,對表1是幾種效果較好的萃取劑及其對苯酚的煤氣化廢水分別進行3級錯流萃取脫酚實驗。實分配系數(shù)。驗時萃取劑按相比R=1:6比例進行，萃取溫度為表1幾種萃取劑對酚類化合物萃取分配系數(shù)36125C。幾種萃取劑對煤氣化廢水的萃取效果比較酚類物質(zhì)二異丙基醚甲基異丁 基酮醋酸丁酯.見圖1。苯粉36.510071由圖1可知，除了二異丙基醚的萃取脫酚效鄰苯二酚4.918.713.2間笨二酚2.117.999收稿日期:2012-03-12:收到修改稿日期:2012-08-23.作者簡介:劉青園,男.1983年7月出生,助理T程師,本科學(xué)對苯二酚1.039.9歷.2008年7月畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)下程與T藝專業(yè).現(xiàn)在中偏苯二酚0.185.0煤龍化哈爾濱煤化工有限公司技術(shù)部T藝主管崗位工作。聯(lián)系電二異丙基醚、醋酸丁酯和甲基異丁基酮同屬話:0451- 5720072 3336;E- mail :Iqg2I 1@163.com。3562012年第35 卷果比較差以外，另兩種萃取劑對煤氣化廢水的萃氣化廢水的萃取效果較二異丙基醚好。取脫酚效果相當,在25C,相比R=1:6的條件下，經(jīng)3級錯流萃取后，可以把煤氣化廢水的總酚濃4COD脫除效果度從5500 mg/L左右,降低到400mg/L左右。工業(yè)有機廢水萃取處理過程的理想萃取劑，6 000除了滿足一般工業(yè)萃取過程的萃取劑要求外，還、5000F必須具備溶解損失小.可生化性高等條件,以盡量+異丙基醚204 000避免二次污染。對于物理萃取劑來說,酚類物質(zhì)是甘甲基異I基酮畫300士酯酸I酯極性物質(zhì),因此,極性溶劑比非極性溶劑對酚類物窗2000質(zhì)有較大的萃取分配系數(shù)。然而，由于水和酚類都1 000是極性物質(zhì),選擇極性大的溶劑，可以提高其對酚:類物質(zhì)的萃取分配系數(shù)，但萃取溶劑在水中的溶萃取階段解度也隨著增大。從表1和表2可知，幾種物理萃圖1幾種萃取劑對煤氣化廢水的萃取效果比較取劑中，甲基異丁基酮對苯酚的萃取分配系數(shù)最分析二異丙基醚對煤氣化廢水萃取脫酚效果大，它在水中的溶解度也最大。因此,用它做萃取較差的原因發(fā)現(xiàn)，這是由于煤氣化廢水的特殊水劑萃取后的煤氣化廢水COD值最高,二異丙基醚質(zhì)造成的。煤氣化廢水中除了單元酚外,不揮發(fā)酚次之,醋酸丁酯最小，見表3。含量也相當高,幾乎占總酚含量的一半,這些不揮煤氣化廢水萃取脫酚預(yù)處理的目的是盡可能發(fā)酚幾乎都是含二元及二元以上的多元酚。二異.回收廢水中的有用組分，以降低廢水C0D值,減丙基醚對單元酚有較好的萃取能力，但對于多元輕生化處理的負荷。因此,廢水萃取脫酚后,還必酚并不是一種很好的萃取劑,其分配系數(shù)很低,用須回收溶解在水中的殘留溶劑，以降低COD值,來作為煤氣化廢水的脫酚萃取劑并不合適。而醋避免二次污染。表3是殘留溶劑回收前后幾種溶酸丁酯和甲基異丁基酮等萃取劑，對多元酚的萃劑處理廢水后廢水C0D值的比較,萃取條件為25取分配系數(shù)比二異丙基醚大得多,因此,它們對煤C,相比R=1:6。表3幾種萃取劑對酚類化合物萃取和回收萃取劑前后COD值的對比mg/I萃取劑E異丙基醚甲基異丁基酮簡酸丁酯含萃取劑廢水COD。值149823356512235萃取和溶劑回收后廢水CODa值589836944813回收溶劑后廢水中萃取劑含量s555從表3的數(shù)據(jù)可知，用甲基異丁基酮處理煤值排放效果等因素，最終確定甲基異丁基酮是最:氣化廢水,并回收殘留在廢水中的溶劑后,廢水的適合作為魯奇氣化爐煤氣化廢水的脫酚萃取劑。COD值降低得最多。這是因為二異丙基醚對多元參考文獻酚的萃取能力不高，萃取后廢水中還存在較大量[1] 賀永德.現(xiàn)代媒化T技術(shù)手冊[M].北京:化學(xué)[.業(yè)出版社,2004.酚類物質(zhì),因而殘留溶劑回收后,廢水COD值仍2] 汪家鼎,陳家鋪.溶劑萃取手冊[M」,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,然較高;醋酸丁酯雖然對多元酚的萃取能力與甲2001.基異丁基酮相當,但由于其是酯類化合物,在中堿(3] 林屹,秦煒,黃少凱,等.溶劑萃取法處理苯酚稀溶液及性的煤氣化廢水中會發(fā)生一定程度的水解，因此其廢水的研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報.2003,17(3):261-265.殘留溶劑回收后的COD值,仍然比甲基異丁基酮4]楊義燕,郭建華,鹹獻元,等.不同pH值下酚類的絡(luò)合萃取處理后的廢水高。[J].化工學(xué)報,1997 ,48(6):706-712.5]江燕斌,錢字,李秀喜,等.高濃含酚煉油堿渣碳化液萃取脫酚的研究[J].煉油設(shè)計.2001 ,31(5):45-49.5結(jié)論6] 楊楚芬,錢字,章莉娟,等,甲基異丁基酮-水一苯酚三元通過綜合比較二異丙基醚、醋酸丁酯和甲基物系液液相平衡數(shù)據(jù)的測定與關(guān)聯(lián){].化T學(xué)報,2007 ,58異丁基酮等萃取劑對酚類物質(zhì)的萃取分配系數(shù)，(4) :805-809.對煤氣化廢水的實際脫酚效果和廢水萃取后COD(下轉(zhuǎn)第360頁)360大氛膽2012年第35卷水處理系統(tǒng)，負責處理2500t/d甲醇項目和120產(chǎn)廢水[].中國給水排水.2011 ,27(16);73-76.萬噸DCC項目的綜合生產(chǎn)污水。該系統(tǒng)主體處理[4]王白楊,陳 莉,龔小明. UASB+A/0+BAF處理高濃度氨氨廢水[J].環(huán)境工程,2011,29<2):55-57.工藝為A/O+BAF ,經(jīng)過半年多有效穩(wěn)定運行,經(jīng)處5] Adachi s. Reclamation and reuse of wustewater by biological ae-理的污水可達標排放。ated filter process. Wat.Sci.Tech. 1991 ,24(9):195- 204.參考文獻[6] Leopoldo G.,.Mendoza-Espinosa and Tom Stephenson. A process[1] Zhu Lizhong,Xu Xia ,Hu Song,.et al. Adsorption of aniline andmodel to evaluate the performnance of a biological aerated filterphenol on West Lake's ediments[J]. Chin J Environ Sci ,2002,Biotechnology Techniques. Biotechnology Techniques, 1998,1221(2):28-31.(5):373-375.2] Venkata Mohan S ,Chandrasekhara Rao N , Krishna Prasad K,[7] Pujol Rr,Tarallo s. Total nitrogen in two-step bio-filraion[J].et al. Bioaugmentation of an anaerobie sequencing batch biofilimWasSciTech. 2000.41(4):65-68.reactor (AnSBBR) with immobilized sulphate reducing bacteria[8] 鄭俊,吳浩汀。曝氣生物濾池T.藝的理論與T程應(yīng)用[M].(SRB )for the treatment of sulphate bearing chemical wastewater北京:化學(xué)T.業(yè)出版社,2005:82-95.[]. 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