一种高效脱酚萃取剂及其萃取脱酚方法技术

本发明专利技术公开了一种高效脱酚萃取剂及萃取脱酚方法。该萃取剂，其活性成分包括磷酸三甲酚酯，还可包括煤油以及胺类化合物。本发明专利技术选择磷酸三甲酚酯、煤油和胺类化合物的混合物作为萃取剂。络合萃取脱酚方法由于其特殊的络合萃取机理，其分配系数较高，萃取能力强，且络合萃取剂经碱液反萃取后具有重复使用的优势，碱液富集分离回收废水中有价物质，从而实现酚类的高效处理与资源化回收。

An efficient dephenolization extractant and its extraction dephenolization method

The invention discloses an efficient phenol removal extractant and an extraction dephenoling method. The extractant contains active ingredients including trimethyl phosphate and kerosene and amine compounds. The invention selects a mixture of tri phosphate, kerosene and amine compounds as extractant. Because of its special complexing extraction mechanism, complex extraction method has high distribution coefficient and strong extraction ability, and the complex extractant has the advantage of repeated use after alkali solution extraction. The alkaline solution is enriched and separated to recover the valuable material in the wastewater, thus the efficient treatment and recycling of phenol are realized.

【技术实现步骤摘要】
一种高效脱酚萃取剂及其萃取脱酚方法
本专利技术属于煤化工废水处理领域，涉及一种高效脱酚萃取剂及萃取脱酚方法。
技术介绍
在我国煤化工大规模发展的同时却产生了大量的高浓度难以降解的有毒有害的含酚废水，该废水水质复杂，含有高浓度酚类、氨氮、石油类、氰化物、SS及杂环化合物等。废水中酚类物质对生物有毒，抑制微生物的生长，造成生化系统不能稳定高效运行，但同时酚作为化工品，可以回收利用。目前，含酚工业废水常用的方法是溶剂萃取法脱除酚类物质，提高废水可生化性，利用相似相溶原理，绝大部分酚类物质进入萃取相，通过精馏或者碱洗的方式分离得到粗酚或酚钠盐产品，萃取剂循环利用。目前工业上常用的萃取剂有二异丙醚、甲基异丁基甲酮，但由于醚沸点低、蒸汽压高、存在挥发损失大，对难挥发酚的萃取率低的问题；而酮则存在溶解损失大，且价格昂贵的问题，从而在一定程度上限制了醚和酮在工业上的发展。针对目前在含酚废水脱酚过程中存在的萃取剂的问题，研究者对目前正在开发及使用的萃取剂进行了研究。(1)CN1450006A公开的废水脱酚方法中同时采用两类萃取剂，其中萃取剂Ⅰ以高碳醇作为萃取剂；萃取剂Ⅱ由磷酸酯及煤油混合得到，该萃取剂存在萃取及反萃取流程复杂、难挥发酚萃取率低且反萃取损失大等问题。(2)CN1683475A公开的炼厂碱渣络合萃取脱酚方法中采用两类萃取剂，其中萃取剂Ⅰ由磷酸三丁酯、C4-C7杂醇和甲苯、乙苯或二甲苯混合得到；萃取剂Ⅱ由C8-C12饱和烃、C4-C7杂醇和甲苯、乙苯或二甲苯混合得到。该萃取剂存在制备过程复杂、萃取及反萃取流程复杂、难挥发酚萃取率低且反萃取损失大的问题。(3)CN103496812A、CN103496757A、CN103466873A、CN103466874A公开的高浓度酚氨废水处理方法中采用醋酸正丁酯作为萃取剂，该萃取剂存在对难挥发酚萃取率低，反萃取能耗高的问题。(4)CN104276618A公开的煤化工废水脱酚方法中采用的萃取剂由乙酸仲丁酯、苯乙醚及冠醚类化合物组成，该萃取剂存在价格昂贵及萃取损失严重的问题。针对目前正在开发及使用的萃取剂所存在的诸多缺点，开发新型高效的含酚废水脱酚萃取剂则成为该领域研究的重点，也是本专利技术得以完成的动力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高效脱酚萃取剂及在含酚废水中的应用。本专利技术提供的萃取剂，其活性成分包括磷酸三甲酚酯。该萃取剂亦可为只由磷酸三甲酚酯组成的单组分体系。当所述萃取剂为磷酸三甲酚酯时，其对于酚类化合物尤其是难挥发酚的萃取率要高于现有技术中的二异丙醚的萃取率。上述萃取剂中的活性成分还可包括煤油；只要满足如下条件的煤油均适用于本萃取剂：沸程180～310℃，平均分子量在200～250之间，密度0.8g/cm3，熔点-40℃以上，运动黏度40℃为1.0～2.0mm2/s。当进一步向磷酸三甲酚酯中加入煤油时，能够在保证对酚萃取率的同时缩短分层时间及减少萃取成本。该萃取剂也可为只由所述磷酸三甲酚酯和煤油组成的双组份体系。所述磷酸三甲酚酯和煤油的体积比为1:1-1:10，优选为1:2-1:5，最优选为1:3。所述萃取剂中的活性成分还可包括胺类化合物。即在加入煤油的基础上，进一步继续加入胺类化合物，并使得三者的用量在特定数值范围内时，难挥发酚萃取率达到了最优，且有着最小的萃取剂用量(产生了利用率和效率最高、成本最低等诸多优点)，这证明磷酸三甲酚酯、煤油、胺类化合物三者之间发挥了相互协同作用。所述萃取剂也可为只由所述磷酸三甲酚酯、煤油和胺类化合物组成的三组分体系。其中，所述胺类化合物选自叔胺类化合物和季铵盐中的至少一种；具体的，所述叔胺类化合物为三丙胺或三辛胺；所述季铵盐为四甲基氯化铵或四乙基氯化铵；所述胺类化合物最优选为三辛胺。在该萃取剂中，磷酸三甲酚酯和胺类化合物的体积比为1:0.1-1:0.7，例如可为1:0.1，1:0.3，1:0.5，1:0.7；该萃取剂可按照如下步骤制备而得：将磷酸三甲酚酯加入到煤油中，充分搅拌、溶解混合均匀，然后再将胺类化合物加入其中，再次搅拌均匀，得到所述萃取剂。另外，上述本专利技术提供的萃取剂在萃取酚类化合物中的应用，也属于本专利技术的保护范围。其中，所述酚类化合物为含有酚类化合物的废水，所述萃取步骤中，萃取的具体条件可为如下所示：萃取的温度为20-80℃，更具体可为25℃；萃取的时间为5min-60min，更具体可为15min；萃取的pH值为4-9，具体为6-7或6-8；所述萃取剂与所述废水的体积比为1:1-8，具体可为1:1或1:2；所述萃取具体为将所述萃取剂与酚类化合物或含有酚类化合物的废水混匀。所述混匀具体可为在搅拌条件下混匀；如可为在搅拌转速为700r/min的条件下搅拌10min。本专利技术选择磷酸三甲酚酯、煤油和胺类化合物的混合物作为萃取剂。络合萃取脱酚方法由于其特殊的络合萃取机理，其分配系数较高，萃取能力强，且络合萃取剂经碱液反萃取后具有重复使用的优势，碱液富集分离回收废水中有价物质，从而实现了酚类的高效处理与资源化回收，具有重要的应用价值。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。所用煤油的物化参数如下：沸程180～310℃，平均分子量在200～250之间，密度0.8g/cm3，熔点-40℃以上，运动黏度40℃为1.0～2.0mm2/s。按照国标HJ503-2009对挥发酚进行测定；按照如下方法对难挥发酚和总酚含量进行测定：难挥发酚测定方法：水样通过加热蒸馏，蒸出挥发酚、氨以及硫化氢等，残留液中加入过量的溴，并用硫酸进行酸化，溴与酚类化合物在酸性条件下生成三溴酚，剩余的溴与碘化钾作用而释放出游离碘，析出的碘用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，根据其消耗量推算出水样中酚的含量。总酚测定方法：试样中加入过量的溴，酚类可与溴反应生成三溴酚，并进一步生成溴代三溴酚沉淀。过量的溴可以与碘化钾反应释放出碘单质，同时溴代三溴酚与碘化钾反应，生成游离碘和三溴酚。用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出碘的量，根据其消耗量推算出水样中酚的含量。按照上述方法对下述实施例1-4所用含酚废水中的挥发酚、难挥发酚及总酚含量进行测定，测定结果如表1所示。表1、含酚废水的挥发酚、难挥发酚和总酚含量测定结果酚种类挥发酚难挥发酚总酚含量(mg/L)406011005160下述实施例中，挥发酚、难挥发酚和总酚的萃取率的计算公式如下：实施例1：不同萃取剂的脱除效果考察萃取条件为：pH值为6，温度为25℃，相比(即萃取剂与废水的体积比，下同)为1:1，萃取时间为15min。萃取剂1：磷酸三甲酚酯；萃取剂2：磷酸三甲酚酯+柴油的混合萃取剂(磷酸三甲酚酯与柴油的体积比为1:1)；萃取剂3：磷酸三甲酚酯+煤油的混合萃取剂(磷酸三甲酚酯与煤油的体积比为1:1)；萃取剂4：磷酸三甲酚酯+煤油+三辛胺的混合萃取剂(磷酸三甲酚酯、煤油与三辛胺的体积比1:3:0.5)；其中，萃取剂4的制备方法是将磷酸三甲酚酯加入到煤油中，充分搅拌、溶解混合均匀后，再加入三辛胺，再次搅拌均匀，从而得到所述萃取剂4。对经过萃取处理后的废水中的挥发酚、难挥发酚及总酚的含量进行测定和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种萃取剂，其活性成分包括磷酸三甲酚酯。

【技术特征摘要】
1.一种萃取剂，其活性成分包括磷酸三甲酚酯。2.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于：所述萃取剂还包括煤油。3.根据权利要求1或2所述的萃取剂，其特征在于：所述萃取剂由所述磷酸三甲酚酯和煤油组成。4.根据权利要求1-3中任一所述的萃取剂，其特征在于：所述磷酸三甲酚酯和煤油的体积比为1:1-1:10或1:1-1:3。5.根据权利要求1-4任一所述的萃取剂，其特征在于：所述萃取剂还包括胺类化合物。6.根据权利要求5所述的萃取剂，其特征在于：所述萃取剂由所述磷酸三甲酚酯、煤油和胺类化合物组成；所述磷酸三甲酚酯与所述胺类化合物的体积比具体为1:0.1-1:0....

【专利技术属性】
技术研发人员：高明龙，泡利鲍曼，陈贵锋，董卫果，王吉坤，付楚芮，段锋，杜松，王亚强，田陆峰，姚汝强，张深，郑陈晨，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11