【正文】 測 消費(fèi)領(lǐng)域 美國 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 西歐 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 日本 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 雙酚 A 酚醛樹脂 己內(nèi)酰胺 0 0 烷基酚 0 0 其它 合計(jì) 消費(fèi)領(lǐng)域 美國 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)例 /% 西歐 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 日本 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 雙酚 A 酚醛樹脂 己內(nèi)酰胺 0 0 烷基酚 0 0 其它 合計(jì) 隨著市場的發(fā)展和雙酚 A 及酚醛樹脂需求的拉動(dòng)，國內(nèi)苯酚的消費(fèi)量逐年增長。 2021 年 1 月～ 7 月，國內(nèi)苯酚價(jià)格在 13800～ 15000 元 /t之間徘徊，波動(dòng)較小，受世界金融危機(jī)影響，從 8 月開始，苯酚價(jià)格呈回落趨勢，到 2021年 1 月末已跌至 4200 元 /t,之后緩慢回升，至 2021 年 11 月、 12 月達(dá)到 10200元 /t[3]. 粗酚的組成及物性參數(shù) 萃取脫酚得到的主要產(chǎn)品是粗酚，呈白色或無色，易潮解結(jié)晶，快狀，帶顯著氣味及尖銳灼燒味道，可溶于水，能溶于乙醇。但是，焦化廢水經(jīng)上述處理后，外排廢水中氰化物、 COD 及氨氮等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。 （ 5）、污水重復(fù)使用 氣提法是根據(jù)揮發(fā)性酚類化合物與水蒸氣形成共沸化合物，利用酚在兩相中的濃度差將酚水分離，從而使水得以凈化。高濃度含酚廢水經(jīng)蒸汽脫酚處理后，水中仍含有一定量的酚，為進(jìn)一步處理使廢水凈化達(dá)到循環(huán)利用的水平，在蒸汽脫酚后采用了電化學(xué)電解技術(shù)進(jìn)行深度處理。溶劑萃取法回收含酚廢水中酚類的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是萃取劑的選擇。萃取脫酚有很多不同工藝，如振動(dòng)萃取、脈沖萃取、離心萃取、文氏管萃取和臥式串聯(lián)萃取等?；腔旱奈饺萘枯^小，處理后廢水中含酚量遠(yuǎn)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行 二級處理。 樹脂吸附雖不失為凈化酚類組成較簡單、含量較低的廢水的有效手段，但由于基礎(chǔ)研究尚不成熟，吸附脫酚機(jī)理尚不太明確，仍需進(jìn)一步研究和探索。活性炭適用于處理較低濃度的含酚廢水，對于芳香族、非極性、高分子物質(zhì)尤為有效。一般應(yīng)進(jìn)行以 下試驗(yàn)活性炭是否能夠使排放液達(dá)到規(guī)定的含酚濃度何種活性炭形式最為適宜是否要調(diào)節(jié) PH；估計(jì)活性炭用量和滯留時(shí)間在吸附力消耗循環(huán)過程中所產(chǎn)生的水流特征以及采用何種再生方法。 (1)液膜分離技術(shù) [67] 液膜分離技術(shù)和溶劑萃取過程相似，也是由萃取與反萃取兩個(gè)過程構(gòu)成的。 高級氧化處理技術(shù)可分為以下幾種 : 化學(xué)氧化法、濕式氧化法、光催化氧化法、電催化氧化法、超聲波化學(xué)氧化法、超臨界水氧化法、焚燒法。但該法同時(shí)也存在運(yùn)行管理要求高、對毒物承受能力低、不適應(yīng)沖擊負(fù)荷、曝氣池容積負(fù)荷低、污泥產(chǎn)生量大等不足之處，對組成復(fù)雜、濃度較高的含酚廢水處理效果不理想。該法兼具活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今一種污水生物處理新技術(shù)。為降低成本、提高酶活性 ,酶的固定化技術(shù)將是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。應(yīng)用包埋微生物法處理含酚廢水，國內(nèi)外資料已有一些報(bào)道。 （ 3）吸附法：此種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、凈化效率高、吸附量大及吸附選擇性高等。可以預(yù)見在今后較長的一段時(shí)間內(nèi) ,生化法仍將是含酚廢水處理的主要方法。因此本次設(shè)計(jì) 150 萬噸焦化廠溶劑萃取脫酚車間初步設(shè)計(jì)，將采用溶劑萃取脫酚的方法進(jìn)行處理。同時(shí)利用脈沖設(shè)備將物料充分的混合，提高脫酚效率。 餾塔對塔設(shè)備的要求 (1)生產(chǎn)能力大：即單位塔截面大的氣液相流率，不會(huì)產(chǎn)生液泛等不正常流動(dòng)。正是以降低成本、提高效率為目的，萃取法不斷得到發(fā)展。工藝流程如下圖： 圖 2— 4 工藝流程 將高濃度含酚廢水流入氨水池均化，池底的焦化類物質(zhì)定期抽出。 影響萃取效率的因素 油水體積比 油水比 大就相當(dāng)于增大萃取劑的比重，理論上說油水比越大，分配系數(shù)與酚的去除率越高，萃取效果越好，但油水比增大的同時(shí)，萃取劑的循環(huán)量會(huì)也隨著增大，成本也隨之增加。因此，溶液 pH 值也有其適當(dāng)?shù)姆秶?shí)現(xiàn)原料混合物中各組成分離，該過程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過程?？刂品蛛x器上部積存的油定期放入地下放空槽，在進(jìn)入循環(huán)油槽內(nèi)加以回收。萃取過程中生成的乳化物送乳化物沉淀槽，澄清后送再生塔處理，油流入循環(huán)油槽。 流出物經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)入油水分離器，分離水進(jìn)入低位混合槽作為酚水處理，分離出來的油返回循環(huán)槽，釜底殘?jiān)ㄆ?通過揚(yáng)液槽，再利用焦油車定期送至冷凝鼓風(fēng)工段。油同氨水由于比重不同在塔內(nèi)逆流流動(dòng)，在塔內(nèi)帶孔葉片（即篩板）的上下往復(fù)振動(dòng)下，油（分散相）被分散成極小的顆粒（ d=～3mm)后緩慢上升，氨水（連續(xù)相）則緩慢下降。 b、溶劑對A、 B 兩組分有一定的溶解能力。但溫度過高，萃取劑在水中的溶解度增大，而隨水帶走的損失量增加，溫度過高，還易產(chǎn)生液泛反而影響效率。萃取劑選用二異丙基醚，由循環(huán)油泵打入萃取塔底部。要求：溶劑不易乳化、在水中溶解度小、蒸汽壓低、毒性小、著火點(diǎn)高、易于再生、腐蝕性小； ，完全不與被分離的化學(xué)介質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，且有熱穩(wěn)定性。 (5)結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，安裝檢修方便。 蒸餾法：當(dāng)萃取相中各組分沸點(diǎn)相差較大時(shí)，最宜采用蒸餾法分離。 填料塔 萃取效率高，穩(wěn)定性好，周期短；溶劑使用量少；能實(shí)現(xiàn)連續(xù)萃取，處理量大，萃取效率和萃取質(zhì)量較高。稱為高濃度含酚廢水。 （ 4）液膜法：與一般方法相比，液膜法處理含酚廢水具有簡便快速、技術(shù)先進(jìn)且較經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。通過大量條件實(shí)驗(yàn)，得出了包埋法固定土壤中微生物處理含酚廢水的適宜條件。 2021 年 KaiChleeLon 等用 Pseudomonasputida 美國型技術(shù) 49451構(gòu)造的固相細(xì)胞膜反應(yīng)器處理酚 ,可使?jié)舛雀哌_(dá) 2021～ 3500mg/L 的酚完全降解。該裝置可在節(jié)省曝氣池、減少占地面積、降低設(shè)備制作與運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)能的基礎(chǔ)上，在高負(fù)荷條件下處理大量的含酚廢水，并且絲狀菌在此系統(tǒng)中不易交聯(lián)成 團(tuán)，從而避免產(chǎn)生污泥膨脹和絲狀菌堵塞的現(xiàn)象。生物流化床以砂、焦炭、活 性炭一類的顆粒材料為載體，水流由下向上流動(dòng)，使載體處于流化狀態(tài)。生化法 具有應(yīng)用范圍廣、處理能力大、設(shè)備簡單和比較經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。 液膜處理過程 :制乳 → 萃取 → 破乳 反應(yīng)原理 方程 :C6H5OH+NaOH=C6H5Na+H2O (2)蒸餾技術(shù) 膜蒸餾是 60 年代出現(xiàn)的一種新型膜分離技術(shù)。該法一般只用于廢水排放前的處理。在處理含酚廢水時(shí)，一般都用顆粒狀活性炭。苯酚既含有羥基，從理論上分析，活性炭纖維對苯酚具有良好的吸附性。 大孔樹脂較其它兩種吸附劑有明顯的優(yōu)勢，由于大孔樹脂是內(nèi)部呈交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子珠狀體，具有優(yōu)良的孔結(jié)構(gòu)和很大的比表面積，并具有良好的疏 水性。相間發(fā)生的絡(luò)合反應(yīng)可以用下述簡單的平衡式描述：溶質(zhì) +n 絡(luò)合劑→絡(luò)合物 沉淀池 萃取 反萃取 分離油水分離含酚廢水萃取劑有機(jī)相反萃劑酚類殘液排放圖22 可逆絡(luò)合法回收含酚廢水的流程圖 利用一些多孔吸附劑較高的比表面積表現(xiàn)出的較強(qiáng)的吸附性能將廢水中的酚類物質(zhì)吸附，吸附劑吸附飽和后可再生使用，酚類物質(zhì)也可以回收利用。） ② 毒性大 , 易造成二次污染如重苯油等 ③ 易乳化 ,分離困難如焦 油洗油 ④ 來源少，價(jià)格高如（ N503, 異丙醚）。根據(jù)目前回收與處理含酚廢水的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)核算的結(jié)果，對于濃度高于 1000mg/L的高濃度含酚廢水，采取溶液萃取工藝，不失為一種經(jīng)濟(jì)高效的處理方法。同時(shí)，由于酚在氣態(tài)中的平衡濃度大于酚在水中的平衡濃度，當(dāng)含酚廢水被加熱至 95— 100℃時(shí)，使其從脫酚塔頂部向下噴淋，與從塔底向上水蒸汽中，從而達(dá)到含酚廢水凈化的目的。污水處理方法主要有以下幾 種 : （ 1）、物理法：蒸汽法吹脫、溶劑萃取、吸附、離子交換等。由于粗酚組成復(fù)雜，各組份之間沸點(diǎn)非常接近，對其進(jìn)行加工分離工藝比較復(fù)雜。 2021 年國內(nèi)苯酚的消費(fèi)情況及 2021 年消費(fèi)預(yù)測見下表 3. 表 13 2021 年國內(nèi)苯酚的消費(fèi)情況及 2021 年消費(fèi)預(yù)測 消費(fèi) 領(lǐng)域 2021 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)例 /% 2021 消費(fèi)量 /萬 t 消費(fèi)比例 /% 2021 年 2021 年 平均增長率 /% 雙酚 A 酚醛樹脂 農(nóng)藥 醫(yī)藥 烷基酚 其它 合計(jì) 100% % 2021 年，我國苯酚出口 1113 噸，比 2021 年增加 714%。 2021 年國內(nèi)酚醛樹脂的凈進(jìn)口量為 萬 t折苯酚當(dāng)量消費(fèi)約 萬 t。從這些含酚廢水中提取酚類物質(zhì)既可回收利用資源，又可減少環(huán)境污染。 第 2 章 工藝論證 .................................................................................................... 5 工藝路線論證 .............................................................................................. 5 萃取脫酚原理 .................................................................................. 5 含酚廢水的處理方法 ...................................................................... 5 工藝參數(shù) ........................................................................................ 14 工藝設(shè)備論證 ............................................................................................ 14 萃取塔設(shè)備的選擇 ........................................................................ 14 再生塔設(shè)備的選擇 ........................................................................ 16 萃取劑的性能及其選擇依據(jù) ................................................................... 17 萃取劑的性能 ................................................................................ 17 萃取劑選擇條件 ........................................................................... 17 工藝流程 .................................................................................................... 18 影響萃取效率的因素 ............................................................................... 19 油水體積比 .................................................................................... 19 萃取溫度 .....................................................