萃取法处理苯酚生产废水的研究_吴虹

化工环保萃取法处理笨酚生产废水的研究吴红(沈阳化工综合利用研究所)采用勺03浓休树脂萃取剂和中分式萃取塔对苯酚生产废水进行萃取处理,进抒了小试、中试和生产性试验,获得了较为满意的结果,不但环境效益好,而且经济效益显著。处理后的出水酚浓度可达到排放标准(0.5毫克/升),丢除率可达99.99%以上;出水COD可降至50毫克/升左右,去除率可达98%以上;苯酚的回收率可达86%以上。一套处理能力为4。吨/日的装置,年可盈利3。余万元。一、概述全国的苯酚生产厂约有50个,其中较大的儿个厂(如锦西化工厂、太原化工厂、北、京燕山石化公司向阳化工厂、上海染化十一厂、上海高桥化工厂和重庆有机化工厂等)年产量均为5000一100。。吨,主要采用磺化法和异丙苯法两种生产方法。生产过程中,由于工艺流程较长,且间断过程的环节繁杂,因而排出的含酚废水量大且浓度高,每生产1吨苯酚就要排出浓度为10000毫克/升以上的含酚废水2一3吨,对环境造成严重污染〔1;。对于这种废水,国内一些生产厂家和研究单位采用了多种方法(如生化法、萃取法和吸附法等)进行处理,但因其中含有大量的酚和盐,还有焦油类物质,因此,采用这些处理方法均不能彻底解决问题〔“,“,。采用我所研制、开发的中分式萃取塔和*803液体树脂萃取剂处理苯酚生产废水,效果明显,不仅基本上消除污染,而且能回收到粗酚和元明粉等化工产品。废水经处理后,出水酚浓度可达到国家规定的排放标准(0.5毫克/升),去除率达9·99%以上;、COD可降至50毫克/升左右,去除率达98%以上(若出水再经电解氧化或活性炭吸附处理后,则其污染物指标即可全部达到排放标准)。采用该法处理这种废水,可获得较好的环境效益和一定的经济效益。二、试验部分1。工艺流程(1)工艺流程图苯酚生产废水处理工艺流程见图1。(2)工艺流程简述①沉降将含有无机盐类的、酚浓度为10000毫克/升以上的含酚废水放入沉降池中静置冷却,随着温度的降低,其中的盐类和不溶于水的物质沉降于池底。将沉降分出的无机盐类加热脱水后,可得到元明粉。②调酸向经沉降分离后的废水中加入浓硫酸,将其调至最佳萃取酸度。③`过滤除去调酸后废水中可能出现的不溶物和盐类结晶。④萃取和吸附对过滤后的废水,采用四级对流萃取工艺进行萃取,其酚浓度可降至2毫克/升左右,再采用磺化煤进行吸198。年12月25日收稿.8.化工环保1991年第11诊,8乡石硫酸萃姗组咐一吸吸刁J解玫水沉降塾讥盐类淀物漩加穷袱每净化出水一解吸液`.片厂甲.}`%秘副票钾比件片赢瞰_1礴租酚.1酸化液活化捧图i苯酚生产废水处理工艺流程附,其酚浓度可达到排放标准(0.5毫克/升)。⑤反萃对经四级萃取得到的萃合物,采用两级对流反萃工艺进行反萃,反萃率可达98%以上。反萃后的萃取剂不需再进行处理,可直接循环使用。⑥酸化将经反萃后得到的高浓度酚钠液送入酸化釜,再加入浓硫酸进行酸化,得到粗酚和酸化残液。酸化残液可打回沉降池,进行闭路循环;粗酚可根据要求进行精制或直接作为产品。2.主要试验设备〔峨〕在小试、中试和生产性试验中,所用萃取设备均为中分式萃取塔,即两相在中间分离的脉冲式筛板萃取塔(结构见图2,材质和尺寸见表1)。该塔的特点是:轻、重相均从萃取塔上部入塔;轻相在萃取塔中部的轻相分离段中分出后,利用轻相与重相之间的密度差而直接进入(不需泵转)上一级萃取塔;重相在萃取塔下部的重相分离段分出后,利用塔与塔之间的液位差而直接进入下一级萃取塔;各级萃取塔的安装高度呈梯度变化。3.苯取剂的选择萃取工艺中,要求所用萃取剂具有较高的萃取分配系数(K)、较高的溶质负荷(W)、低溶解度、低挥发性、较稳定的化学性质。用苯酚浓度为23000毫克/升的对叔丁酚缩合废水,在油水比为1:10的条件下,对几种萃取剂进行了筛选试验,结果见表2;对#803和N一503萃取剂进行了物性对比试验,结果见表3。从表2和表3中可见,几种萃取剂萃取笨酚的分配系数(重要参数)以移803的为最高,其数值接近N一503(目前国内大景使用的萃取剂)的5倍,且其它物性也达到了或狮。拍卜~~介~一电机绮冲耸逛相入只重相入日狮板瑞萃取鬓轻相出口轻相分离及皿相分离琢重相出口一图2中分式草取塔结构图宝化工环保·9·表l中分式萃取塔的材质和尺寸萃取塔试验类别重相分离段筛板材质塔总高(毫米)一矍i塑翌{竺翌矍一…兰i坐全蔓矍{高{直径{:哥{直径,高{直径}(毫米)呵毫米)一(毫米)匡毫米)l(毫米)l(毫米)}高}直径{块数}板间距{开孔率(毫米){(毫米)J(块)}(毫米){(%)O八Un口O,dCJ..,月.月.八“0,山9`n舀抽」les.ll.es.,.小试中试生产性试验玻璃有机玻璃不诱钢2000326056006024060024043060070240C0051063015006