CN105731579A - 一种煤干馏废水脱酚用萃取剂及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

一种煤干馏废水脱酚用萃取剂及其制备方法，以煤油为稀释剂，辅以酸性萃取剂和胺类萃取剂，可用于煤化工废水，特别是煤干馏废水的脱酚处理。该萃取剂按煤油含量20-80％，磷酸二异辛酯、2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯的一种或两种含量15-65％，十二胺、三癸氨的一种或两种含量5-15％进行复配。将其应用于煤干馏废水萃取脱酚，一级萃取废水挥发分去除率超过95％，总酚去除率超过90％。具有制备简单、成本低廉、萃取脱酚效率高的特点，应用前景广阔。

Description

一种煤干馏废水脱酚用萃取剂及其制备和应用
技术领域
一种煤干馏废水脱酚用萃取剂及其制备方法，以煤油为稀释剂，辅以酸性萃取剂和胺类萃取剂，可用于煤化工废水，特别是煤干馏废水的脱酚处理，属于水处理技术领域。
背景技术
煤炭传统加工方法主要分为高温焦化以及低温干馏两种方法。高温焦化常用于生产焦炭，同时附加产煤焦油以及煤气，高温焦化温度最高可达900～1100℃。低温干馏则主要是生产半焦，同时附加生产煤焦油以及煤气，低温干馏则一般控制在400～600℃之间。低温干馏最主要目的即为获取较多煤焦油，较适用于褐煤以及烟煤等挥发份相对较高的煤种，是我国劣质煤有效利用途径之一。
煤干馏过程中不可避免的产生大量废水，这些废水主要来自油气洗涤水。煤干馏过程中，回转反应炉热解产生的高温油气通过导气管进入到洗涤塔，在这里气体与循环氨水直接接触进行传质传热，洗掉粉尘并使煤焦油和热解水冷凝下来。此外，煤炭中本身所含水分以及在250～600℃的温度条件下在反应炉内发生热解反应产出的热解水也是煤干馏废水的重要来源。煤干馏过程中产生的废水部分经除焦油后作为洗涤水循环使用，这部分水称为循环氨水；剩余废水通往废水处理车间进行处理，这部分水称为剩余氨水。由于煤干馏以劣质煤为主要原料，再加上处理工艺的不同于传统的煤气化或焦化工艺，因此，所产生的剩余氨水及循环氨水均含有高浓度酚类等有毒有害物质。相对而言，煤干馏废水较传统煤气化废水处理难度更大，处置不当将造成严重的环境污染。脱酚是煤干馏废水处理的关键环节。
虽然有关脱酚萃取剂的报道较多，但主要针对煤气化废水处理，目前还未见针对煤干馏废水(包括循环氨水和剩余氨水)进行脱酚处理的文献报道。
发明内容
一种煤干馏废水脱酚用萃取剂及其制备方法，以煤油为稀释剂，辅以酸性萃取剂磷酸二异辛酯或2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯以及胺类萃取剂十二胺或三癸胺。该萃取剂可有效去除煤化工特别是煤干馏废水中的高浓度酚类物质。
本发明的目的在于制备一种用于煤化工废水，特别是煤干馏废水的脱酚处理的萃取剂。
本发明提供的萃取剂以煤油为稀释剂，辅以酸性萃取剂和胺类萃取剂，具有制备简单，酚类脱除率高的特点。
本发明的萃取剂具有以下优点：
①该萃取剂脱酚效果好，一级萃取挥发酚及总酚去除效率均超过90％；
②接触时间短，可采用管道混合器将萃取剂与废水进行混合；
③与水的分配系数大，易于与水分层，在水中的残留量少；
④pH使用范围广，可在pH2-8范围内使用；
⑤该萃取剂适宜于煤干馏废水直接脱酚或废水经汽提蒸氨后废水的脱酚处理工艺。
具体实施方式
实验技术方案为：
萃取剂制备→煤干馏废水脱酚试验→取样分析。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1：
取普通煤油60克，磷酸二异辛酯30克，十二胺10克，将三者混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂与煤干馏废水(预先调节pH＝6)按体积比为1:1进行混合,置入250mL锥形瓶，在恒温摇床上于175r/min转速条件下振荡10分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分析结果表明，脱酚前煤干馏废水挥发酚及总酚含量分别为2881mg/L、4116mg/L，经本发明的萃取剂处理后，废水中挥发酚及总酚含量分别为80mg/L、200mg/L，挥发酚及总酚去除率分别为97.2％和95.1％。
实施例2：
取3号航空煤油70克，磷酸二异辛酯10克，2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯10克，十二胺5克，三癸胺5克，将其混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂与煤干馏剩余氨水(预先调节pH＝4)按体积比为1:0.5进行混合,置入250mL锥形瓶，在恒温摇床上于175r/min转速条件下振荡10分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分析结果表明，脱酚前煤干馏废水挥发酚及总酚含量分别为2881mg/L、4116mg/L，经本发明的萃取剂处理后，废水中挥发酚及总酚含量分别为29mg/L、120mg/L，挥发酚及总酚去除率分别为99.0％和97.1％。
实施例3：
取2号航空煤油50克，磷酸二异辛酯40克，十二胺10克，将三者混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂与煤干馏剩余氨水(预先调节pH＝6)按体积比为1:0.5进行混合,置入250mL锥形瓶，在恒温摇床上于175r/min转速条件下振荡10分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分析结果表明，脱酚前煤干馏废水挥发酚及总酚含量分别为2881mg/L、4116mg/L，经本发明的萃取剂处理后，废水中挥发酚及总酚含量分别为39mg/L、150mg/L，挥发酚及总酚去除率分别为98.6％和96.4％。
实施例4：
取2号航空煤油75克，磷酸二异辛酯15克，十二胺10克，将三者混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂与煤干馏循环氨水(预先调节pH＝6)按体积比为1:0.8进行混合,置入250mL锥形瓶，在恒温摇床上于175r/min转速条件下振荡10分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分析结果表明，脱酚前煤干馏废水挥发酚及总酚含量分别为6017mg/L、8624mg/L，经本发明的萃取剂处理后，废水中挥发酚及总酚含量分别为88mg/L、307mg/L，挥发酚及总酚去除率分别为98.5％和96.4％。
实施例5：
取2号航空煤油80克，2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯10克，三癸氨10克，将三者混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂与煤干馏循环氨水经汽提蒸氨后废水(预先调节pH＝8)按体积比为1:1.5通过管道混合器进行混合，混合时间为2分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分析结果表明，脱酚前煤干馏废水挥发酚及总酚含量分别为6001mg/L、8300mg/L，经本发明的萃取剂处理后，废水中挥发酚及总酚含量分别为120mg/L、350mg/L，挥发酚及总酚去除率分别为98.0％和95.8％。
实施例6：
取2号航空煤油80克，磷酸二异辛酯10克，三癸氨10克，将三者混合均匀，即得100克脱酚萃取剂。
将上述萃取剂、苯、甲基异丁基酮(MIBK)分别与煤干馏循环氨水(预先调节pH＝8)按体积比为1:1.5进行混合,分别置入250mL锥形瓶，在恒温摇床上于175r/min转速条件下振荡10分钟，然后将混合液转入分液漏斗中进行静置分层，1小时后进行分液。分别分析萃取后的废水，结果如表1所示。
表1循环氨水经不同萃取剂脱酚处理后结果
从表1可以看出，相同条件下，本发明萃取剂在脱酚性能上要优于苯及甲基异丁基酮萃取剂。

Claims (8)

1.一种煤干馏废水脱酚用萃取剂，其特征在于：该萃取剂以煤油为稀释剂，辅以酸性萃取剂和胺类萃取剂，萃取剂中煤油质量含量20-80％，酸性萃取剂质量含量15-65％，胺类萃取剂质量含量5-15％。
2.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于：煤油为普通煤油或航空煤油中的一种或二种。
3.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于：
酸性萃取剂为磷酸二异辛酯、2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯的一种或两种；
胺类萃取剂为十二胺、三癸氨的一种或两种。
4.一种权利要求1-3任一所述的萃取剂的制备方法，其特征在于：将所述原料经机械搅拌混合，即可制得所需的煤干馏废水脱酚萃取剂。
5.一种权利要求1-3任一所述的脱酚萃取剂的应用，其特征在于：将煤干馏废水与萃取剂混合振荡后分离即可完成煤干馏废水脱酚的过程，煤干馏废水与萃取剂的体积比例为5:1～1:1.5。
6.根据权利要求5所述的脱酚萃取剂的应用，其特征在于：经该萃取剂脱酚处理后的煤干馏废水，一级萃取废水挥发酚去除率超过97％，总酚去除率超过95％。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述煤干馏过程是指指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程；
按加热终温的不同,可分为三种：大于900～1100℃为高温干馏；700～900℃为中温干馏；400～600℃为低温干馏。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述煤干馏废水主要含有焦油、酚类、苯类、氨、氰化物、硫化物等中的一种或二种以上。
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