固定床气化废水中酚的络合萃取研究

发布时间：2017-07-26 01:09

  本文关键词：固定床气化废水中酚的络合萃取研究

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【摘要】：络合萃取法是涉及到化学反应的物质传递过程。络合萃取法是通过酚与萃取剂之间的化学反应生成络合物进而转移到萃取相中从而达到分离目的。由于络合萃取法在酚的分离上具有高效性及高选择性,从而成为近年来萃取脱酚研究的热点。本文以河南义马气化厂的废水为研究对象,从宏观角度对络合萃取剂及工艺条件进行了研究,从微观角度对络合萃取剂机理进行了探讨。从宏观角度对络合萃取剂进行了筛选及对工艺条件进行了考察。实验结果表明：络合剂TOA的萃取效果好于TBP,稀释剂煤油的萃取效果好于石油醚,从萃取效果、分层时间、是否产生乳化现象的角度考虑40%TOA-60%煤油为最佳络合萃取剂。对络合萃取工艺条件萃取级数、相比、pH、温度、转速及搅拌时间采用单因素及正交实验法进行了研究,得到最佳的萃取工艺条件为：4级错流萃取,相比为1：3,温度为25℃,pH为4,转速为300r/min,搅拌时间为5min。对反萃取工艺条件反萃取级数、NaOH浓度、相比、温度、转速及搅拌时间采用单因素及正交实验法进行了研究,得到最佳的反萃取工艺条件为：3级错流萃取,反萃取相比为1：4,NaOH浓度为8%,温度为50℃,转速为300r/min,搅拌时间为5min。最后对络合萃取剂进行了重复性实验研究表明：在最佳萃取及反萃取条件的基础上对络合萃取剂进行重复性实验研究发现络合萃取剂连续使用10次,萃取后酚含量均能维持在300mg/L以下,总酚萃取率达到94%以上；COD降至3000mg/L以下,COD脱除率达到82%左右,且再生后的络合萃取剂经静置后变澄清。从微观角度对络合萃取过程的机理进行了探讨。实验结果表明：TBP对苯酚及邻苯二酚的萃取为氢键缔合；TOA对苯酚及邻苯二酚的萃取为氢键缔合和离子缔合。TBP、TOA萃取苯酚均为放热反应,且络合比均为1：1。在假定物理萃取与络合萃取符合简单加和性的基础上,建立了TBP、TOA分别萃取苯酚模拟水样的平衡分配系数的数学模型,与络合萃取实验数据对比,发现模型对分配系数具有较好的预测性,从而对实际废水挥发酚萃取率及分配系数的预测具有较高的可靠性。
【关键词】：络合萃取 河南义马气化废水 工艺条件 机理
【学位授予单位】：煤炭科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784;TQ028.32
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 引言9-10
• 第一章. 文献综述10-22
• 1.1 固定床气化废水10-12
• 1.1.1 固定床气化废水的来源及特点10-11
• 1.1.2 固定床含酚废水对生物个体的危害11
• 1.1.3 国内外固定床气化废水的处理方法及现状11-12
• 1.2 固定床气化废水萃取脱酚的发展现状12-18
• 1.2.1 物理萃取法的脱酚现状13-14
• 1.2.2 络合萃取法的脱酚现状14-15
• 1.2.3 络合萃取脱酚过程中影响因素的研究15-17
• 1.2.4 络合萃取机理的探讨17-18
• 1.3 当前研究的不足18
• 1.4 课题研究目标及主要内容18-20
• 1.4.1 研究目标18
• 1.4.2 研究内容18-19
• 1.4.3 研究方案及技术路线19-20
• 1.5 小结20-22
• 第二章. 实验部分22-28
• 2.1 实验目的22
• 2.2 实验药品及仪器22-23
• 2.3 实验方法及流程图23-24
• 2.4 实验数据处理方法24-28
• 第三章. 固定床气化废水水质测定28-34
• 3.1 引言28
• 3.2 固定床气化废水水质指标的测定28-29
• 3.3 固定床气化废水中主要有机物的测定29-30
• 3.4 固定床气化废水酚种类及含量的测定30-31
• 3.5 酚含量测定分析方法的确定及验证31-33
• 3.6 小结33-34
• 第四章. 络合萃取剂的配方研究34-40
• 4.1 络合萃取剂的筛选实验研究35-39
• 4.2 小结39-40
• 第五章. 络合萃取剂的萃取工艺条件研究40-52
• 5.1 萃取工艺条件对萃取效果的影响规律研究40-48
• 5.2 萃取工艺条件的优化分析48-51
• 5.3 小结51-52
• 第六章. 络合萃取剂的反萃取工艺条件研究52-62
• 6.1 反萃取工艺条件对反萃取效果的影响规律研究52-57
• 6.2 反萃取工艺条件的优化分析57-60
• 6.3 络合萃取剂的重复性实验研究60-61
• 6.4 小结61-62
• 第七章. 络合萃取过程的机理探讨62-77
• 7.1 引言62
• 7.2 络合萃取缔合机理的初探62-64
• 7.3 络合物结构组成的确定64-68
• 7.4 络合萃取反应焓变的确定68-70
• 7.5 络合萃取平衡模型的建立70-75
• 7.6 小结75-77
• 第八章. 论文结论和创新点77-79
• 8.1 论文主要结论77-78
• 8.2 论文创新点78
• 8.3 论文的不足与展望78-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-84
• 在读期间参与项目及发表文章84

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本文编号：574087