公布日：2022.10.18
申請日：2022.08.16
分類號：C02F9/10(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;C02F1/26(2006.01)I;B01D11/04(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;
C02F101/34(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種含酚廢水萃取脫酚的方法，包括以下步驟：將含酚廢水經(jīng)脫酸、脫氨和機械雜質(zhì)處理使廢水控制在5～9，先進行一級萃取脫酚；所述一級萃取脫酚采用疏水性離子液體為萃取劑；得到的一級萃取脫酚廢水進行二級萃取脫酚，所述二級萃取脫酚采用酮‑醇協(xié)同萃取劑，得到脫酚廢水。該方法能實現(xiàn)單元酚和多元酚的高效脫除率；處理后廢水達到生化處理要求，同時還能降低溶劑回收的能耗和損失。
權(quán)利要求書
1.一種含酚廢水萃取脫酚的方法，包括以下步驟：將含酚廢水經(jīng)脫酸、脫氨和機械雜質(zhì)處理使廢水控制在5-9，先進行一級萃取脫酚；所述一級萃取脫酚采用疏水性離子液體為萃取劑；所述疏水性離子液體具有式Ⅰ結(jié)構(gòu)：
所述R為乙基或丁基；所述Y-為PF6-或N(Tf)2-；得到的一級萃取脫酚廢水進行二級萃取脫酚，所述二級萃取脫酚采用酮-醇協(xié)同萃取劑，得到脫酚廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酮-醇協(xié)同萃取劑中酮和醇的體積比為3:2-4:1；所述酮選自甲基戊烯酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮和甲基異丁基酮中的一種或多種；所述醇選自正丁醇、仲丁醇、正戊醇和異戊醇中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含酚廢水為煤化工含酚廢水；所述煤化工含酚廢水中單元酚的含量為2000-8000mg/L，多元酚的含量為1000-5000mg/L，總氨量為6000-20000mg/L，COD為20000-40000mg/L，pH值為10-12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述疏水性離子液體和含酚廢水的體積比為1:1-1:4；所述酮-醇協(xié)同萃取劑和一級萃取脫酚廢水的體積比為1:4-1:15。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級萃取脫酚的溫度為25-40℃；所述二級萃取脫酚的溫度為25-40℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級萃取相進行反萃取，得到反萃取相；所述反萃取采用的反萃取劑為乙醚；所述反萃取劑和一級萃取相的體積比為1:1-1:4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級萃取脫酚后的廢水體積總量的1/3-3/5回流作為煤氣洗滌水，剩余廢水進行二級萃取脫酚。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種含酚廢水萃取脫酚的方法，該方法的脫酚率較高。
本發(fā)明提供了一種含酚廢水萃取脫酚的方法，包括以下步驟：
將含酚廢水經(jīng)脫酸、脫氨和機械雜質(zhì)處理使廢水控制在5-9，先進行一級萃取脫酚；所述一級萃取脫酚采用疏水性離子液體為萃取劑；
所述疏水性離子液體具有式Ⅰ結(jié)構(gòu)：
所述R為乙基或丁基；所述Y-為PF6-或N(Tf)2-；
得到的一級萃取脫酚廢水進行二級萃取脫酚，所述二級萃取脫酚采用酮-醇協(xié)同萃取劑，得到脫酚廢水。
本發(fā)明優(yōu)選將含酚廢水先經(jīng)重力沉降除油預處理后，再進行脫酸、脫氨、脫除機械雜質(zhì)處理。脫酸、脫氨在汽提脫酸脫氨塔中進行。
在本發(fā)明具體實施例中，所述含酚廢水為煤化工含酚廢水；所述煤化工含酚廢水中單元酚的含量為2000-8000mg/L，多元酚的含量為1000-5000mg/L，總氨量為6000-20000mg/L，COD為20000-40000mg/L，pH值為10-12。
在本發(fā)明中，一級萃取脫酚；所述一級萃取脫酚采用疏水性離子液體為萃取劑；所述疏水性離子液體具有式Ⅰ結(jié)構(gòu)：
所述R為乙基或丁基；所述Y-為PF6-或N(Tf)2-。
在本發(fā)明具體實施例中，所述疏水性離子液體選自1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽
PF6、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽
PF6、1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽
N(Tf)2和1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽
N(Tf)2中的一種或多種。
在本發(fā)明中，所述疏水性離子液體和含酚廢水的體積比為1:1-1:4；在本發(fā)明中，所述一級萃取脫酚的溫度為25-40℃；
一級萃取脫酚得到的萃取相Ⅰ，進入反萃取塔進行反萃取，得到反萃取相；所述反萃取采用的反萃取劑為乙醚；反萃取在常壓下進行，反萃取的溫度為25℃。所述反萃取劑和一級萃取相的體積比為1:1-1:4。反萃取相通過減壓蒸餾實現(xiàn)乙醚和酚的分離，粗酚進入精制工段，疏水性離子液體萃取劑返回萃取塔循環(huán)使用。
一級萃取脫酚得到的萃余相Ⅰ，進入澄清器，澄清分離出一級萃取劑，即疏水性離子液體萃取劑，循環(huán)使用。在本發(fā)明中，所述一級萃取脫酚后的廢水體積總量的1/3-3/5回流作為煤氣洗滌水，剩余廢水進行二級萃取脫酚。一級萃取脫酚后廢水中總酚含量為550-1000mg/L，單元酚基本脫除。產(chǎn)生的一級萃取脫酚廢水和酮-醇協(xié)同萃取劑混合，進行二級萃取。
一級萃取脫酚后，部分脫酚廢水回流作為煤氣洗滌水，從而使廢水中的酚得到富集，減少煤氣洗滌新鮮水用量，同時減少了二級萃取處理量。
在本發(fā)明中，所述酮-醇協(xié)同萃取劑中酮和醇的體積比為3:2-4:1；所述酮選自甲基戊烯酮、甲基丙基酮、甲基異丙基酮和甲基異丁基酮中的一種或多種；所述醇選自正丁醇、仲丁醇、正戊醇和異戊醇中的一種或多種。具體實施例中，所述酮-醇協(xié)同萃取劑為體積比3:2的甲基異丁基酮和正丁醇的混合物；或體積比4:1的甲基丙基酮和仲丁醇的混合物；或體積比3:2的甲基戊烯酮和正戊醇的混合物。
所述酮-醇協(xié)同萃取劑和一級萃取脫酚廢水的體積比為1:4-1:15。所述二級萃取脫酚的溫度為25-40℃。
經(jīng)二級萃取脫酚后得到的萃取相Ⅱ送至酚回收塔，得到的粗酚進入粗酚精制工段。經(jīng)二級萃取脫酚后得到的萃余相Ⅱ進入溶劑回收塔，二級萃取脫酚后的廢水中總酚含量小于300mg/L，送至生化處理工段。
圖1為本發(fā)明實施例提供的含酚廢水處理的工藝流程示意圖，由圖1可知：煤化工過程產(chǎn)生的高濃度含酚廢水經(jīng)重力沉降除油預處理后，進入汽提脫酸脫氨塔，經(jīng)過脫酸脫氨脫除機械雜質(zhì)后，使廢水pH值控制在5-9；脫酸脫氨除機械雜質(zhì)后的酚水進入萃取一塔，以疏水性離子液體為萃取劑，進行一級萃取脫酚。離子液體萃取劑從上部進入萃取一塔，廢水與離子液體萃取劑在塔內(nèi)逆流接觸，完成萃取，萃取相I由萃取塔底部采出進入反萃取塔，萃余相I由塔上部溢流入澄清器；萃余相I在澄清分離出離子液體萃取劑，離子液體萃取劑返回萃取塔一循環(huán)使用，一級萃取脫酚廢水總量的1/3-3/5回流作為煤氣洗滌水，剩余廢水進入萃取二塔；反萃取塔內(nèi)以乙醚為反萃取劑，進行苯酚的反萃取和離子液體的再生，使酚從離子液體相轉(zhuǎn)移到乙醚中，得到反萃取相，離子液體萃取劑返回萃取一塔循環(huán)使用；乙醚的沸點遠低于酚，反萃取相通過減壓蒸餾實現(xiàn)乙醚和酚的分離，粗酚送至粗酚精制工段。
一級萃取脫酚廢水進入萃取二塔，以第二種溶劑(酮-醇協(xié)同萃取劑)為萃取劑，進行二級萃取脫酚，萃取相II進入酚回收塔，分離萃取劑二和粗酚。萃余相II進入溶劑回收塔，回收溶于其中的萃取劑。萃取劑循環(huán)使用；脫酚水送入生化處理工段，粗酚送至粗酚精制工段。
本發(fā)明提供了一種含酚廢水萃取脫酚的方法，包括以下步驟：將含酚廢水經(jīng)脫酸、脫氨和機械雜質(zhì)處理使廢水控制在5-9，先進行一級萃取脫酚；所述一級萃取脫酚采用疏水性離子液體為萃取劑；得到的一級萃取脫酚廢水進行二級萃取脫酚，所述二級萃取脫酚采用酮-醇協(xié)同萃取劑，得到脫酚廢水。該方法能實現(xiàn)單元酚和多元酚的高效脫除；處理后廢水達到生化處理要求，同時還能降低溶劑回收的能耗和損失。
單元酚和多元酚分級萃取，尤其是采用疏水性離子液體作為萃取劑，可以整體上降低溶劑回收損，減少回收蒸汽消耗量。一級萃取脫酚后，部分脫酚廢水回流作為煤氣洗滌水，從而使廢水中的酚得到富集，減少煤氣洗滌新鮮水用量，同時減少了二級萃取處理量；萃取率提高的同時，也使萃取劑補加的新鮮萃取劑用量降低。
（發(fā)明人：任楠楠;劉進;李宏秀;金毅;李浩;龐曉辰;張研;吳溪;崔德圣;劉夏）
