络合萃取在有机中间体废水处理中应用□胡晓斌络合萃取对于极性有机物稀溶液分离具有高效性和高选择性,近年来国内络合萃取的研究开发工作异常活跃,在有机物废水的治理方面显示良好的发展前景,解决了以前传统方法无法解决的难题,目前有多套工业化处理装置在运行。另外人们也在不断研究与络合萃取同时发展起来的其他优异的萃取处理废水技术,如双溶剂萃取工艺、膜萃取技术、萃取置换技术等,期望尽快实现工业化应用。1.苯胺苯胺是重要的有机中间体,每吨产品产生0.2t废水,含苯胺约15g/L,毒性较大。清华大学采用络合萃取法对国内多家企业含苯胺废水进行处理,经2~3级逆流萃取后,废水中的苯胺含量由15g/L降低到0.3mg/L以下,达到排放标准,并可回收99%的苯胺,且具有一定的经济效益。另外他们还开发出双溶剂络合萃取剂,能将废水中的硝基苯含量降至1×10-6 mg/L以下,目前已经工业化运行。2.邻苯二胺每吨邻苯二胺产品产生8t废水,其中含邻苯二胺6~9g/L,还有大量硝基物、含硫盐类等,其COD高达40g/L。沈阳化工综合利用研究所开发出以磷酸三丁脂为萃取剂,回收废水中邻苯二胺的技术,回收率85%,还可回收硫化钠。以30t/d的生产规模计算,年盈利可达21.7万元。据介绍该技术与中分式萃取塔结合,实现多级连续萃取,效果会更好。3.苯酚目前我国苯酚生产的废水年排放量约200万t以上,含酚量高达10g/L。清华大学化工萃取实验室开发的采用QH-1络合萃取剂处理浓度1~10g/L含酚废水,油水比1∶3,在室温下经2~3级逆流萃取后,废水中的含酚量小于0.1 mg/L,低于国家标准,再用10%~20%的氢氧化钠反萃,回收溶剂和苯酚,回收率99%。该技术已在无锡某厂投入工业化运行,年经济效益达100万元。4.对氨基酚对氨基酚是重要的医药中间体,国内目前主要采用树脂吸附法处理废水,但效果和经济性均有待进一步提高。清华大学采用20%P205+30%正辛醇+50%煤油作为分离对氨基酚废水的萃取剂,油水比1∶3,对对氨基酚废水体系进行错流实验,采用三级错流,废水中的对氨基酚去除率达100%。用2%稀盐酸在40~50℃经两级反萃取,反萃率可以达到100%,对氨基酚的回收率为100%。目前该技术正在企业进行中试,有望近期实现工业化。5.2-萘酚每吨2-萘酚产品产生10~15t废水,而且色度高,含盐量大,污染严重。合肥工业大学采用络合萃取的方法处理2-萘酚生产废水,萃取剂选用三辛胺,稀释剂为民用煤油或磺化煤油。废水经过二级萃取后,COD去除率达到98%,产生的少量络合物经NaOH解络后,上层油相为萃取剂三辛胺,可循环使用;下层浓缩的2-萘磺酸钠有机物可回收使用。二级萃取后水相用H2O2-Fe2+氧化,可达标排放。目前已有企业计划采用该技术处理2-萘酚废水。6.吐氏酸每吨吐氏酸产品产生4~5t废水,其色度高,COD总量大,非常难以治理,国内多家企业因为废水无法治理被迫关闭。 中石化南京化工厂与清华大学合作采用FC-1为络合剂,以SV-1
中石化南京化工厂与清华大学合作采用FC-1为络合剂,以SV-1为稀释剂,对吐氏酸离心母液进行了络合萃取实验。采用油水比1:3,室温下经两级逆流萃取COD由30~50g/L降到300~500mg/L,去除率为99%以上,出水无色透明。用15%~20%的碱为反萃剂,在40~50℃下进行反萃可回收95%的吐氏酸,已实现工业化应用。7.J酸J酸生产过程中排放出大量废水,总氨值约为4~6g/L,并含有50~90g/L的硫酸钠,COD高达40g/L。中石化南京化工厂与清华大学合作采用络合萃取的方法处理J酸离心母液,在室温经一级萃取后COD由25g/L降到1.2g/L,去除率大于95%,用20%的碱在40~50℃反萃可回收90%的J酸,目前已工业化应用。8.γ酸每生产1t γ酸约产生13~15t废水,其COD值在30g/L左右。南京师范大学研究人员利用络合萃取法处理γ酸废水,以PCW-2作萃取剂,反萃剂采用NaOH或氨水。经过萃取、反萃操作后,废水中的γ酸及其异构体化合物从废水中转移到反萃水相。由于铵盐在水中溶解度较大,而γ酸在水相中溶解度较小,因此采用硫酸将反萃水相酸化,使γ酸析出。回收γ酸可以作商品出售,处理后废水COD去除率大于97%。目前已在江苏一家企业实现工业化应用。9.H酸和DSD酸H酸和DSD酸是重要的染料中间体,均是带有两性官能团的有机物,每生产1t产品都要排出数十吨废水,而且非常难以治理。清华大学和沈阳化工研究院分别开发出络合萃取方法处理2种有机中间体所产生的废水。据清华大学报道,使用叔胺(7301)络合剂,正辛醇为助溶剂,煤油为稀释剂,分别对H酸、DSD酸废水进行多级萃取及反萃研究,结果表明,控制废水中pH值是保持高效率萃取的关键。通过3~5级错流萃取,H酸、DSD酸的去除率可达99.9%以上,色度均达到国家标准。利用10%的NaOH溶液可有效再生负载溶剂,反萃率达到100%,展现良好的工业化前景。
