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液液萃取法处理含醋酸废水

编辑:管理员    发布时间:2016/7/12 11:23:37

液液萃取法处理含醋酸废水

    针对某厂生产过程中排放的低浓度醋酸废水,在通过文献查阅筛选了各种分离方法后,本文采用对极性有机物稀溶液具有高效性和高选择性的络合萃取法来分离回收该醋酸稀溶液。采用液液相平衡釜法测定了常压下络合萃取剂S100的相平衡数据,考察了醋酸初始浓度和温度对萃取平衡过程的影响。对络合萃取剂S100进行了蒸馏再生的研究。采用振动筛板新威尼斯注册送28网站对醋酸络合萃取过程进行了工艺研究,考察了筛板材质、振动频率、溶剂比和两相流量对萃取过程的影响。采用脉冲填料新威尼斯注册送28网站对醋酸络合萃取过程进行了工艺研究,考察了脉冲强度、脉冲频率、溶剂比和两相流量对萃取过程的影响。采用中试振动筛板新威尼斯注册送28网站对醋酸稀溶液的络合萃取过程进行了中试实验研究。

研究结果表明:(1)随着醋酸水溶液初始浓度的降低,络合萃取的平衡分配系数升高,表明了络合萃取法对稀溶液的萃取具有较大的优势;随着萃取温度的升高,络合萃取的平衡分配系数降低,说明萃取过程是一放热过程。(2)经过常压蒸馏和减压蒸馏的实验,最终确定的萃取剂S100的再生条件为温度120℃,压力2. 94kPa。(3)对于振动筛板新威尼斯注册送28网站,筛板材质应该选择不被分散相润湿的材质。在实验条件下随着实验中振动频率的增大、溶剂比的升高和两相流量的增大,萃取率和理论级数随之增大。(4)对于脉冲填料新威尼斯注册送28网站,随着脉冲强度和脉冲频率的增大,萃取率和理论级数都是先增大再有所降低,说明萃取实验中应选择合适的脉冲条件;随着实验中溶剂比的升高,萃取率有所升高,但萃取的理论级数有所下降;随着实验中两相流量的增大,萃取率和理论级数都有所下降。(5)采用中试振动筛板新威尼斯注册送28网站对醋酸稀溶液的络合萃取过程进行了中试研究,经过中试振动筛板新威尼斯注册送28网站的逆流萃取实验,醋酸稀溶液的萃取率达到了98%,说明络合萃取剂S100对于醋酸稀溶液的萃取是可行的。

液液萃取法    

液液萃取法又称溶剂萃取,亦称抽提(通用于石油炼制工业),是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液,实现组分分离的传质分离过程,是一种广泛应用的单元操作。液液萃取法的传质推动力是待分离溶质在两个基本上互不相溶的液相间分配的差异。按照萃取过程中是否发生化学反应来分类,液液萃取法可分为物理萃取法和化学萃取法两大类。

1、物理萃取法

物理萃取是利用溶质在两种互不相溶的液相中不同的分配关系从而达到分离目的的。物理萃取法是根据“相似相溶”的原理选择萃取剂的,然而,经“相似相容”原理选择的萃取剂对于稀溶液的分离是不利的,这是因为醋酸等极性有机物(溶质)和水(溶液)都是极性物质,若选择极性较大的溶剂来提高溶质的分配系数,那么该溶剂在水中的溶解度也会增大,这样就会在生产上将造成大量的溶剂损失,对环境造成二次污染

2、化学萃取法

    在许多液液萃取过程中,特别是许多对于金属离子的萃取过程,多伴随有化学反应发生,即存在溶质与萃取剂间的化学反应。这类萃取分离过程就称之为化学萃取法。

    为了解决针对极性有机物稀溶液的萃取分离问题, King C. J. X等提出了一种新的分离方法—基于可逆络合反应的化学萃取分离方法,简称络合萃取法。在络合萃取法中,溶质与络合萃取剂之间发生可逆的络合反应,经过研究表明,这种络合萃取法对于极性有机物稀溶液的分离具有高效性和高选择性,是分离技术领域的一项新技术。20世纪70年代末以来,许多研究者对醋酸稀溶液的络合萃取展开了系统的研究,获得了积极的进展,其研究工作己经成为分离醋酸水溶液技术开发的重要基础。

    按所选择的萃取剂的沸点的高低(与醋酸的沸点相比较),萃取法可分为高沸点萃取法和低沸点萃取法。低沸点的萃取剂有低分子量的醇、酮、醚、酉旨等;高沸点的萃取剂主要是含磷萃取剂和有机胺萃取剂,如三辛胺、三辛基氧磷、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯等,其中三辛基氧磷、磷酸三丁酯的萃取效果较好。

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