【正文】 水，都含有大量的酚類，有的還含有硫化物和氰化物等有害物質(zhì)。含酚的循環(huán)溶劑油連續(xù)從萃取塔頂流出，進(jìn)熱水器。乳化物在其中加熱破乳，分出的油送去放空槽，以后入系統(tǒng)。我國(guó)常用的幾種萃取劑及其性能見(jiàn)表31 表31 我國(guó)常用的幾種萃取劑一般性能萃取劑分配系數(shù)比 重餾 程說(shuō) 明粗苯23180℃前餾出物大于93%乳化不嚴(yán)重，油水易分離，易揮發(fā)，易燃，易爆，油耗大，操作條件差。塔的上部和下部擴(kuò)大段是兩相分離區(qū)，中間是萃取工作區(qū)。乳化物過(guò)多就會(huì)影響萃取效率，惡化操作條件，增大油耗，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)被迫停產(chǎn)。堿洗塔采用脈沖操作，雖然有利于油和堿的混合和提高傳質(zhì)效果，但因三塔串聯(lián)，且堿液有腐蝕作用，塔底的中心軸軸封結(jié)構(gòu)不好處理。（2）增大傳質(zhì)系數(shù)。相界面過(guò)高，將導(dǎo)致出油帶水，影響堿洗塔正常操作，并降低酚鈉鹽質(zhì)量，如相界面過(guò)低，則降低脫酚效率。所以，一般選用間歇式多塔串聯(lián)方式。將1號(hào)堿洗塔作為凈化塔，利用酚鈉鹽的水解可逆反應(yīng)，使氫氧化鈉與S、CN作用，反應(yīng)如下:C6H5ONa+ H2O NaOH+ C6H5OHNaOH+ S1+CN1 Na2S+ NaCN其過(guò)程為：塔內(nèi)酚鈉含量開(kāi)始由零逐日升高，飽和后游離堿下降為零，酚鈉含酚在逐日下降，反應(yīng)向酚鈉水解的方向進(jìn)行。排完廢液的2號(hào)堿洗塔，再加入20%新堿液，重新串聯(lián)在其它堿洗塔后面變?yōu)?號(hào)堿洗塔，而原2號(hào)堿洗塔改為凈化塔串聯(lián)到最前面。研究表明,這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的分散聚集型脈沖篩板萃取塔的傳質(zhì)效率要比標(biāo)準(zhǔn)脈沖篩板萃取塔高30%以上,處理能力提高100%以上。取板效率小于20，實(shí)際塔板選用2126層即足夠，我選取了24塊塔板來(lái)處理46米3/時(shí)的含酚廢水。則有米=在氨水預(yù)處理的情況下，推薦最佳孔徑為d=6mm。關(guān)鍵在確定適宜的速度和停留時(shí)間兩個(gè)參數(shù)。 （410）在塔板層數(shù)為24，板間距為250毫米, ，由公式（410）得米 米3 /時(shí) （411）—沉降分離段的截面積，米2—停留時(shí)間停留時(shí)間按經(jīng)驗(yàn)取30分鐘。當(dāng)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)到時(shí)，塔板走的路程以下列公式表示： （413）—偏心軸半徑，即最大半振幅；—連桿長(zhǎng)度，米。41振動(dòng)萃取塔的技術(shù)特性表項(xiàng)目單位處理量（米3/時(shí)）46篩板層數(shù)層24全振幅米7頻率次/分640篩孔中心距米篩板開(kāi)孔率%%篩板孔徑毫米6篩板間距毫米250直徑（工作段/分離段）毫米2200/4000高度毫米14840軸功率千瓦32檢測(cè)儀表量程毫米水柱0～793一般按定額，～7米3/，我的設(shè)計(jì)將空塔截面流量取為6米3/，則由公式48可計(jì)算出塔工作段直徑為米經(jīng)過(guò)圓整后，實(shí)際選用塔徑為D=4米的堿洗塔來(lái)加堿，脫出含酚溶劑油中的酚。=。脫酚工序?yàn)橄让摲雍笳舭绷鞒虝r(shí)，鼓風(fēng)冷凝工段送來(lái)的氨水溫度為70～75℃，萃取塔要求進(jìn)塔氨水溫度為60～65℃，故應(yīng)設(shè)置冷卻器對(duì)氨水進(jìn)行冷卻。39。根據(jù)萃取塔上、下部測(cè)定點(diǎn)間混合相與油相的靜態(tài)壓差和動(dòng)態(tài)壓差，確定檢測(cè)儀表的量程，按下式進(jìn)行計(jì)算： （421） （422）—靜態(tài)壓差，千克/米2—?jiǎng)討B(tài)壓差，千克/米2h—相界面至下測(cè)點(diǎn)距離，米H—兩測(cè)量點(diǎn)距離，米—油的重度，千克/米2—水的重度，千克/米2—混合相重度，千克/米2式421歸項(xiàng)整理為 （423）式422歸項(xiàng)整理為 （424）假設(shè) h==870千克/米3=1000千克/米3當(dāng)相比為1：1時(shí)千克/米3因此 靜=（1000870）=793千克/厘米2 動(dòng)=（935870）=故檢測(cè)儀表的量程為0～793毫米水柱。萃取塔軸功率的計(jì)算公式如下 （412）—瞬時(shí)功率，—阻力，千克；—塔板瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度，米/秒。油滴上浮的速度為厘米/秒=，則沉降段直徑為米考慮到工作段直徑未進(jìn)行圓整，故此處塔徑取值要偏大一些，以滿足此次設(shè)計(jì)的萃取塔能夠滿足化工廠處理酚水量的上下波動(dòng)值。(～)(～)=～在油水比為1的情況下，～，取米3/工作段塔徑可按下式計(jì)算 （48）將V=46米3/時(shí)，VS=12米3/（48）得米則取工作段塔徑D=2200毫米。操作孔徑應(yīng)小于篩板最大孔徑。～。所以當(dāng)液滴通過(guò)聚集板時(shí),會(huì)聚集成較大的液滴,而當(dāng)液滴通過(guò)分散板時(shí),會(huì)破碎成較小的液滴。由于廢液中仍含有相當(dāng)數(shù)量的酚鈉，原料氨水中的固定銨鹽與酚鈉作用生成酚銨。這些物質(zhì)進(jìn)入堿洗塔后，堿洗塔內(nèi)除生成酚鈉外，還伴隨生成硫化物、硫氰化鈉及碳酸氫鈉等副反應(yīng)：C6H5OH+NaOHC6H5ONa+H2O(NH4)2S+2NaOHNa2S+2NH4OHNH4CN+ NaOH NaCN+ NH4OH酚鈉鹽在蒸吹、分解和粗粉精制等加工工序中，這些副產(chǎn)物將引起乳化現(xiàn)象，并堵塞和嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，使操作條件惡化。相界面自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作原理見(jiàn)圖32給定訊號(hào)調(diào)節(jié)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)象變送器 圖32相界面自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作系統(tǒng)原理調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在放散管之前，否則放散管會(huì)經(jīng)常噴水?？刹捎糜袡C(jī)溶劑萃取。但要防止溶劑分散過(guò)度而出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，給后續(xù)分離萃取劑帶來(lái)困難。質(zhì)量變差的溶劑易于乳化，不利于油水分離，所以必須進(jìn)行再生和分離。脈沖篩板塔主要設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)為：沖程一般為4～8mm；頻率為125～500次/min；篩孔直徑為5～15mm；篩板開(kāi)孔率為10%～15%；篩板邊緣與塔內(nèi)壁間距為5～10mm； 分離段按分離時(shí)間20～30mn計(jì)算其容積。產(chǎn)品為酚鈉鹽，其質(zhì)量要求為（1）含酚20%以上。（2）質(zhì)量指標(biāo)上海焦化廠：；；初餾點(diǎn)140℃；餾程140～190℃；首鋼焦化廠：；初餾點(diǎn)135℃；135～200℃餾出量大于95%；135～140℃餾出量不大于5%。蒸餾柱留出物經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)入油水分離器，分離出的油返回循環(huán)油槽，水則自流至氨水池。由焦油和酚精制等工段來(lái)的高濃度酚水在原料氨水槽與剩余含酚氨水混合，經(jīng)氨水加熱冷卻器，加熱到50～55℃后進(jìn)入萃取塔工作段下部。因此在確定萃取攪拌強(qiáng)度時(shí)也要適量考慮到堿洗塔振動(dòng)攪拌的需要。但會(huì)引起游離堿度過(guò)高，會(huì)使酚鈉鹽回收時(shí)耗酸增加；而加堿過(guò)少，將影響堿洗效果，致使酚在萃取劑中不斷積累，又會(huì)影響脫酚效果。一般取頻率300～350次／min，振幅4～6mm，此時(shí)攪拌強(qiáng)度為3500～4000mm／min(2振幅頻率)。（3）油中吡啶堿含量。（5）萃取劑應(yīng)無(wú)毒,腐蝕性小,穩(wěn)定性好等。選擇合適的萃取劑是萃取法的首要任務(wù)。萃取劑的再生(反萃)也同樣可用離心萃取機(jī)完成。在每一對(duì)環(huán)形擋板的中間位置，均有一塊固定在中心旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤。是一種物理法脫酚，脫酚效率可達(dá)95%以上，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。（4）近年來(lái)有較大發(fā)展的高級(jí)氧化技術(shù),可在較短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)物氧化降解為CO2 、H2O 及其他低分子無(wú)機(jī)化合物,去除效率高,氧化速度快,無(wú)二次污染,同時(shí)也避免了采用生物法處理時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),今后仍將是研究的熱點(diǎn)。廢水中含酚質(zhì)質(zhì)量濃度在50～500mgl/L時(shí)，適于用生化法處理。選用適宜的酶來(lái)催化降解含酚廢水已有報(bào)道,如用酪氨酸酶可以使苯酚得到100%的降解；用辣根過(guò)氧化物酶處理含酚330mg/L的廢水,酚去除率可達(dá)97%～99 %。該法對(duì)較低濃度的含酚廢水處理效果好,對(duì)含酚濃度較高、毒性較強(qiáng)的廢水的處理效率低。目前，半導(dǎo)體光催化主要以懸浮法為主，該法中粉劑催化劑易于凝聚，不易分散，需不停地?cái)嚢瑁译y以分離間收，利用率低。該法的缺點(diǎn)是費(fèi)用較高，常用的氧化劑有高錳酸鉀、氛、臭氧以及過(guò)氧化氫，使用高錳酸鉀需要固體進(jìn)料裝置，且氧化劑的消耗量比較大；使用氯的不足之處在于有形成氛酚類有毒化合物的風(fēng)險(xiǎn)以及過(guò)剩的氯會(huì)與廢水中的其他組分締合。該方法用于處理含酚濃度大，酸性高且有一定含量的廢水，可以不經(jīng)稀釋或中和調(diào)節(jié)等預(yù)處理而直接處理。但從目前的催化劑性能和效果來(lái)看，要達(dá)到將廢水污染物徹底氧化分解仍然存在許多問(wèn)題。臭氧的氧化能力比氯強(qiáng)，能迅速而廣泛地氧化分解水中大部分有機(jī)物。樹(shù)脂吸附雖不失為凈化酚類組成較簡(jiǎn)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。70年代以來(lái)，大孔吸附樹(shù)脂已受到環(huán)境科學(xué)工作者的重視，其應(yīng)用日益廣泛。在處理含酚廢水時(shí)，一般都用顆粒狀活性炭。對(duì)于成本復(fù)雜的含酚廢水，往往同時(shí)兼有物理吸附、化學(xué)吸附和交換吸附三種類型，其中物理吸附為主。與一般方法相比，液膜法處理含酚廢水具有簡(jiǎn)便快速、技術(shù)先進(jìn)且較經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)液膜技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代后期，高等院校如華南工學(xué)院、東北師范大學(xué)、中科院大連物化所、上海市環(huán)保所等先后進(jìn)行了研究。另外, 由于酚類具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)、酸性、極性的特點(diǎn),因此下列三類溶劑均可作為酚類萃取劑:；（或含N）有機(jī)溶劑；。（化學(xué)萃取）利用可逆絡(luò)合反應(yīng)的萃取方法對(duì)極性有機(jī)物稀溶液進(jìn)行分離, 已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作。選擇萃取劑時(shí)，一方面要考慮到溶劑的毒性，另一方面還要兼顧生化可降解性。但現(xiàn)有的萃取劑分別存在著以下主要缺點(diǎn)①萃取效能低（如粗苯對(duì)苯酚的萃取平衡常數(shù)僅2～3, 脫酚率僅為85%。就連美國(guó)1983年出版的著名“ Handbook of Solvent Extraction”中也指出, 使用溶萃取法脫酚只能為二次生化處理提供基礎(chǔ), 很難一步達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。在黃金行業(yè)中，用溶劑萃取法提取純金、銀已有許多研究，在國(guó)外，其成熟技術(shù)已經(jīng)工業(yè)應(yīng)用多年。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，使大部分污染物轉(zhuǎn)移到溶劑相。從廢水中提酚，是酚的一個(gè)重要來(lái)源。防止含酚廢水對(duì)環(huán)境的污染已引起普遍重視。（2）由于色澤污染，不宜用于棉、毛纖織品的消毒。（3）復(fù)方煤焦油酸溶液 俗稱農(nóng)福(New Formula Farm Fluid)。（2）慢性中毒能引起消化系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、昏厥、皮疹或尿毒癥。苯酚的制造、煉焦、煉油、冶金、塑料、化纖、絕緣材料、酚醛樹(shù)脂、制藥、炸藥、農(nóng)藥等等工業(yè)都會(huì)有較高濃度的含酚廢水。遠(yuǎn)離火種、熱源。 熔 點(diǎn)： 43℃ 沸 點(diǎn)：℃ 閃 點(diǎn)：℃ 毒 性：LD50(mg/kg)大鼠經(jīng)口530相對(duì)密度： g/cm179。它的化學(xué)性質(zhì)可代表其他酚的化學(xué)性質(zhì)。酚的物理化學(xué)性質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。 簡(jiǎn)單而言，酚是芳烴的羥基衍生物，是羥基直接和芳環(huán)相連的有機(jī)化合物。（2）采用國(guó)內(nèi)目前較為先進(jìn)成熟的處理工藝，該工藝應(yīng)具有可靠性、成熟性，并符合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況。各種不同來(lái)源的酚水的組成及性質(zhì)對(duì)于采用不同化產(chǎn)回收與精制工藝的焦化廠是有差別的，它主要是與配合煤質(zhì)量、煉焦操作條件及化產(chǎn)車間的工藝流程、設(shè)備構(gòu)造、操作管理有關(guān)。焦化廢水是由配煤所含水分和煉焦生成的化合水，以及蒸餾氨水，粗苯和焦油所用直接水蒸氣的冷凝水組成。稱為高濃度含酚廢水，這種廢水須回收酚后，再進(jìn)行處理。苯酚及其衍生物是工業(yè)廢水中常見(jiàn)的高毒性、難降解有機(jī)物，主要來(lái)源于煤化工、石油化工、制藥廠、苯酚生產(chǎn)及酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廠等。發(fā)展新型綜合的水處理技術(shù)，特別是新型的有機(jī)廢水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)工業(yè)廢水的達(dá)標(biāo)排放及循環(huán)利用，對(duì)保護(hù)環(huán)境，提高認(rèn)們的生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。通常將質(zhì)量濃度為1000mg/L的含酚廢水。各焦化廠的廢水?dāng)?shù)量及性質(zhì)隨采用的生產(chǎn)工藝和化學(xué)產(chǎn)品精制加工的深度不同而異，焦化廢水的COD（化學(xué)耗氧量）相當(dāng)高。有的終冷水不是循環(huán)使用的，或硫酸銨工段因故停產(chǎn)，終冷水外排量更大。表11 大型焦化廠各種酚水的水質(zhì)()名稱水質(zhì)組成酚氨硫化物剩余氨水130250025004000120250蒸氨廢水200250300900粗苯分離水100350209050100粗苯終冷排污水10050060090040100粗苯車間酚水1003003焦油蒸餾工段酚水30040003001000400600酚精制工段酚水80120001020原料焦油分離水1903500焦油硫酸鈉廢水62110007080名稱水質(zhì)組成氰化物苯類焦油剩余氨水10506002500蒸氨廢水200500粗苯分離水30150120500粗苯終冷排污水30200粗苯車間酚水510200400焦油蒸餾工段酚水100500微量酚精制工段酚水200300原料焦油分離水60014000焦油硫酸鈉廢水（1）排入廢水處理設(shè)施的廢水為焦化廢水，其它廢水不得混入，廢水經(jīng)處理后達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可納入水域或市鎮(zhèn)管網(wǎng)。（7）對(duì)