桉叶素萃取含酚废水的液液相平衡研究
发布时间：2020-11-14 08:34
煤化工、石油、制药、苯酚及酚醛树脂工业等产生大量的含酚废水。酚及其衍生物是工业废水中常见的高毒性、难降解的有机物。随着环境保护标准的严格实施,含酚废水的治理日益成为人们十分关注的问题。溶剂萃取法处理含酚废水具有操作简单,成本低,回收率高等优点,被广泛用在工业含酚废水的处理。选择适宜的萃取剂,尤其是环境友好的萃取剂是十分必要的。本研究选择了一种能高效萃取含酚废水的有机溶剂:桉叶素(1,8-cineole,C10H18O),是一种来源广泛、化学性质稳定、环境友好的新型有机溶剂,在水中的溶解度非常低,但对酚类物质具有高选择性,能高效萃取废水中酚类物质。本研究中,实验测定(水+酚类化合物+桉叶素)体系的三元、四元液液平衡特性数据,验证了桉叶素处理含酚废水的可行性,为酚类有害物质的回收和分离提供重要的实验支撑与理论依据。本研究选取了四种具有代表性的酚类物质:苯酚,甲酚(邻甲酚、间甲酚、对甲酚)作为研究对象。选用桉叶素作为萃取剂。采用Tie-Line法,测定了在P=0.1MPa和T=(283.15,298.15,313.15)K条件下,5个(水+桉叶素)和(水+苯酚/邻甲酚/间甲酚/对甲酚)二元体系的相互溶解度;4个(水+苯酚/邻甲酚/间甲酚/对甲酚+桉叶素)三元体系液液相平衡数据,以及(水+苯酚+间甲酚+桉叶素)四元体系液液相平衡数据(苯酚与间甲酚质量比分别为1:1、1:3、3:1三种情况)。探讨了桉叶素作为萃取剂的萃取性能以及温度对萃取性能的影响。实验结果表明桉叶素作为萃取剂,对水体中苯酚、甲酚具有很高的萃取能力(尤其对甲酚),且温度越低,萃取效果越好。同时,利用NRTL、UNIQUAC两种热力学模型对液液相平衡实验数据进行了计算:二元部分互溶体系的相互作用参数,由二元组分相互溶解度和热力学条件求出;对于三元液液相平衡,二元互溶体系(三元体系中的子体系)的相互作用参数,由三元液液相平衡实验数据关联求出,两种模型的计算值与实验值的平均均方根偏差值均为0.19%,计算结果与实验数据高度吻合。此外,利用既知的二元相互作用参数(从上述的二元和三元体系计算中得到)对实验四元体系进行了预测(推算)计算:计算表明,利用NRTL和UNIQUAC的计算结果与实验值的平均均方根偏差分别为1.11%和0.95%,与实验数据吻合。
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：O658.2;X703
【部分图文】：
广东工业大学硕士学位论文，进样系统，柱系统，检测系统，数据记录与处理系系统的色谱柱和检测系统的检测器。检测器使用了仪HydrogenFlame Ionization Detector，简称 FID）和后tivity Detector，简称 TCD）。本实验使用两根柱子，%二甲基硅氧烷的中性 DB-624，与前检测器 FID 相连二醇（PEG）的强极性 DB-WAXETR，与后检测器 T
图 2-1 安捷伦 7820A 气相色谱Figure 2-1 Agilent 7820A GC式高精度恒温槽来保证体系处在一定温度条件下达式高精度恒温槽，上层为水槽，下层是具有搅拌功拌与静置过程均在水浴恒温槽中进行，其温度精
确定做相应的调整，经过多次探索、调试，最终把载气的流速设定为 1.5 mL·min-1，使待测样在适量的时间范围内出峰。（5）色谱柱温度的确定在气相色谱分析中，利用色谱柱温度程序的优化，可以在一定范围内改善待测组分的分离度。待测样品的复杂程度与气化的温度决定了色谱柱的温度。程序成为多用于待测物中，各个组分的沸点差异较大的分析中，沸点差异越大，程序成为使用效果越好。程序升温需要在保证待测物中各组分均能被分离的前提下，又要使各个组分均能流出色谱柱，且气相色谱分析的时间不宜太长。本实验试剂中，在水与乙醇进入气相色谱中，出峰时间均比较早，且时间相近，温度越高，两物质的峰会很难分开。但苯酚的保留时间较大，温度过低，会形成扁平的峰，甚至拖尾现象，所以，本实验采用程序升温法。程序升温的示意图见图 2-3。初始温度 100℃，保持 3 分钟；后以40℃·min-1的速率升温至 230℃，保持 1.5 分钟。
【参考文献】
本文编号：2883280
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：O658.2;X703
【部分图文】：
广东工业大学硕士学位论文，进样系统，柱系统，检测系统，数据记录与处理系系统的色谱柱和检测系统的检测器。检测器使用了仪HydrogenFlame Ionization Detector，简称 FID）和后tivity Detector，简称 TCD）。本实验使用两根柱子，%二甲基硅氧烷的中性 DB-624，与前检测器 FID 相连二醇（PEG）的强极性 DB-WAXETR，与后检测器 T
图 2-1 安捷伦 7820A 气相色谱Figure 2-1 Agilent 7820A GC式高精度恒温槽来保证体系处在一定温度条件下达式高精度恒温槽，上层为水槽，下层是具有搅拌功拌与静置过程均在水浴恒温槽中进行，其温度精
确定做相应的调整，经过多次探索、调试，最终把载气的流速设定为 1.5 mL·min-1，使待测样在适量的时间范围内出峰。（5）色谱柱温度的确定在气相色谱分析中，利用色谱柱温度程序的优化，可以在一定范围内改善待测组分的分离度。待测样品的复杂程度与气化的温度决定了色谱柱的温度。程序成为多用于待测物中，各个组分的沸点差异较大的分析中，沸点差异越大，程序成为使用效果越好。程序升温需要在保证待测物中各组分均能被分离的前提下，又要使各个组分均能流出色谱柱，且气相色谱分析的时间不宜太长。本实验试剂中，在水与乙醇进入气相色谱中，出峰时间均比较早，且时间相近，温度越高，两物质的峰会很难分开。但苯酚的保留时间较大，温度过低，会形成扁平的峰，甚至拖尾现象，所以，本实验采用程序升温法。程序升温的示意图见图 2-3。初始温度 100℃，保持 3 分钟；后以40℃·min-1的速率升温至 230℃，保持 1.5 分钟。
【参考文献】
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本文编号：2883280
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