2017環保工程師知識點:萃取
指利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配係數的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反覆多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來的方法。下面yjbys小編為大家準備了萃取的相關知識,歡迎閲讀。
1、基本原理
為了回收廢水中的溶解物質,向廢水中投加一種與水互不相溶,但能良好溶解污染物的溶劑,使其與廢水充分混合接觸。由於污染物在該溶劑中的溶解度大於在水中的溶解度,因而大部分污染物轉移到溶劑相。然後分離廢水和溶劑,即可使廢水得到淨化。若再將溶劑與其中的污染物分離,即可使溶劑再生,而分離的污染物可回收利用。這種分離工藝稱為萃取。所用的溶劑稱為萃取劑,萃取後的溶劑稱為萃取液,廢水稱為萃餘液。
2、萃取劑的選擇
萃取劑的性質直接影響萃取效果,也影響萃取費用。在選取萃取劑時,一般應考慮以下幾個方面的因素:
⑴萃取能力大,即分配係數要大;
⑵萃取劑物理性質:
①密度;②界面張力適中;③粘度;
⑶化學穩定性好,難燃難爆,毒性小,腐蝕性低,閃點高,凝固點低,蒸汽壓小,便於室温下貯存和使用。
⑷來源較廣,價格便宜。
⑸容易再生和回收溶劑
3、萃取劑的再生
萃取後的萃取相需經再生,將萃取物分離後,萃取劑繼續使用。常用的再生方法有:蒸餾法和結晶法,蒸餾法屬於物理法,而結晶則屬於化學法。
⑴蒸餾法:當萃取相中各組分沸點相差較大時,最宜採用蒸餾法分離。例如,用乙酸丁酯萃取廢水中的單酚時,溶劑沸點為116℃,而單酚沸點為181~202.5℃,相差較大,可用蒸餾法分離。根據分離目的',可採用簡單蒸餾或精餾,設備以浮閥塔效果較好。
⑵結晶法:投加某種化學藥劑使其與溶質形成不溶於溶劑的鹽類。例如,用鹼液反萃取萃取相中的酚,形成酚鈉鹽結晶析出,從而達到兩者分離的目的。化學再生法使用的設備有離心萃取機和板式塔等。
4、温度對萃取的影響
一般來説,温度升高,溶質在廢水及萃取劑中的溶解度都要增大,而且其在萃取劑中的溶解度比在溶質中的溶解度大,這對萃取有利,另外温度升高,液體粘度降低,也有利於萃取劑與水的分離。不過温度升高時,也會導致萃取劑在廢水中的溶解度增大,萃取劑的損失增多,這對萃取是不利的,因此要根據廢水的性質和所選萃取劑,通過試驗確定萃取和再生時的温度。
5、萃取工藝
萃取工藝包括混合、分離和回收三個主要工序,生產實際中應用的的萃取工藝有單級萃取、多級錯流萃取和連續逆流萃取。連續流萃取設備常用的有轉盤塔和離心萃取機等。
6、萃取法處理廢水的應用
⑴萃取法處理含酚廢水
焦化廠、煤氣廠、石油化工廠排出的廢水均含有較高的酚量(1000mg/L),為避免高酚廢水污染環境,同時回收有用的酚質,常採用萃取法處理這類廢水。
廢水先經除油、澄清和降温預處理後進入脈衝篩板塔,由塔底供入萃取劑(二甲苯),當萃取劑與廢水流量之比為1時,可將酚濃度由1400 mg/L降低到100~150mg/L,脱酚率為90%~96%,出水可作進一步處理。
⑵萃取法處理含重金屬廢水
多種重金屬廢水可以用萃取法處理。
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