CN111115740A - 一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用 - Google Patents

一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用 Download PDF

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王守凯
许浩然
张立涛
杨丙衡
孙东明
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Abstract

一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用，所述的脱酚萃取剂其原料体积配比为：环烷酰胺5％～10％，助溶剂10％～20％，其余为稀释剂。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明选择环烷酰胺、脂类助溶剂和煤油的混合物作为萃取剂，制备方式简单易操作。萃取剂分配系数高，萃取率(98％以上)高，萃取剂损失小，萃取剂适用高浓度含酚废水，适用的水体酸碱度范围广，水溶性低，易于回收，可重复使用。制备成本低廉，刺激性气味较小，几乎不会造成二次污染。

Description

一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用
技术领域
本发明涉及高浓度含酚废水处理领域，尤其涉及一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用。
背景技术
工业废水中的有机物组极为复杂，其中酚类有机物是煤化工产业最常见的原料和中间单元产物，由于其适用范围广，以至于伴随产物会产生大量高浓度含酚废水，如果未对其进行处理，任之排入水体，直接或间接排入自然环境，当累计容量超过环境背景阈值便会对生态造成难以修复的损伤。酚类化合物对人体伤害较大，一直被怀疑为高致癌性毒物。含酚废水的处理成本高、难度大，所以这类废水的处理和资源化一直都是工业废水处理的重点。
工业废水处理领域对于含酚废水的处理方式集中在吸附法、浸渍法、氧化法、蒸汽吹脱法和溶剂萃取法等，其中以溶剂萃取法以它周期短、纯化度高、反应速度快、连续化程度高等优点，应用面积较为广泛。溶剂萃取法利用相似相容原理，使单元酚和多元酚与萃取剂充分接触，从而使得废水中的酚类被去除，并通过反萃工艺实现酚回收和萃取剂再生，萃取剂一般都可重复利用。目前商业常用的萃取剂有以甲基异丁基酮为代表的物理萃取剂，或以磷酸三丁酯为代表的络合萃取剂。磷酸三丁酯类的分配系数高、萃取效果好，但回收率很低，运行成本高；甲基异丁基酮类的萃取率高的同时，挥发损失和溶解损失大，不仅增加成本还会造成二次污染。
由于以上问题的出现，为了弥补现有萃取剂的不足，开发一款萃取效果好、水溶性低、回收率高、成本负担小的萃取剂是非常有必要的。
通过查阅得知现有技术方案：
在公告号为CN102874968A的专利文件中利用二异丙基醚进行萃取脱酚，在一定温度下，含酚废水与二异丙基醚在萃取塔中以一定比例逆向接触，萃取液再次调节温度进入酚回收塔，将萃取剂二异丙基醚和粗酚分离。以该萃取剂为核心而形成的工艺复杂，温度至少需要三次调控，运行成本高。在公告号为CN1683475A的专利文件中公开的两种应用在炼化车间废渣液萃取取粗酚中，萃取Ⅰ由TBP、C4～C7的杂醇、甲苯、乙苯及二甲苯调配比例配置制备；萃取剂Ⅱ由C8～C12饱和烃、C4～C7的杂醇、甲苯、乙苯及二甲苯调配比例配置制备。在萃取过程中按条件和比例混合，脱除酚及其他化合物。此种萃取剂形成的工艺虽然萃取相数多，但工艺复杂，单次处理量较小，无法广泛使用。
在公告号为CN105152869A的专利文件中公开了以乙酸乙酯预处理分离废水中的酚类化合物，其特征在于加钠盐进行盐析之前先用乙酸乙酯预处理废水，目的是将一部分酚类有机物相溶，再用萃取剂搅拌混合萃取，最后对萃取相在100℃下负压提纯。此法的萃取率较高，但萃取剂损失很大，预处理的乙酸乙酯会有部分进入萃余相，会影响后期深度处理。在公告号为CN104324519A的专利文件中公开了一种弱极性化合物为萃取剂，其特征在于，萃取剂以煤热解油为主的模板油，其具有氨基和羰基官能团可以与酚类化合物形成共价键，产生固相络合物从而分离。但萃取剂与酚类化合物发生络合反应，萃取剂与含酚废水混合比例大，会产生油性残渣不易处理，并且损失量大，反萃流程复杂。在公告号为CN106830156A的专利文件中公开了一种含酚废水中脱酚萃取剂，其特征在于此种萃取剂由稀释剂和络合剂组成，进一步使用的络合剂为二-(2-乙基己基)磷酸酯。此方法的可以适应较宽的pH范围，萃取效率也达95％，但萃取剂在废水中溶解度高，不仅回收能耗高而且对后续处理也影响较大。
在公告号为CN104276618B的专利文件中公开了一种有乙酸仲丁酯和苯乙醚组成的萃取剂，其特征在于，乙酸仲丁酯和苯乙醚的混合体积比为1:1.5～2.5。此方法的试剂毒性较大，味道刺鼻，不适合封闭空间的萃取操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种环烷酰胺类脱酚萃取剂及其应用。萃取剂中的酰胺基团对酚类化合物有双重络合作用，提高萃取效率；环烷烃改善了萃取剂的水溶性，具有水溶性低，易回收的优势；萃取操作工艺简单，常温即可；pH适用范围广；萃取剂回收率高，可以重复使用，降低成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种环烷酰胺类脱酚萃取剂，所述的脱酚萃取剂其原料体积配比为：环烷酰胺5％～10％，助溶剂10％～20％，其余为稀释剂，所述环烷酰胺的通式如式(Ⅰ)所示：
Figure BDA0002348211590000031
式中，R为C1～C18烷基；x为0或1；m代表0或1个环烷烃；n代表0或1个环烷烃。
所述的环烷酰胺为以下结构式构成的五种环烷酰胺中的一种或几种：
Figure BDA0002348211590000032
所述助溶剂为选自C4-C10烷醇和磷酸三丁酯中的一种或几种；稀释剂为C5～C16的烷烃、环烷烃、航空煤油、磺化煤油、二甲苯中的一种或几种。
一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，将萃取剂与含酚废水在萃取装置中充分混合，萃取废水中的酚类物质并与废水分离形成含酚萃取相和萃余相，其中含酚萃取相进行反萃工艺，利用反萃装置回收萃取剂；萃余相进入回收槽静置分层，残留萃取剂进入反萃工艺，水相分离排出以待其他处理。
所述萃取装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机；所述反萃装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机。
含酚废水pH值为4～9，含酚废水与萃取剂混合体积比为1～10:1，萃取温度为0～50℃。
所述反萃工艺是将碱液与含酚萃取相加入反萃装置，充分混合，分离回收萃取剂；含酚萃取相与碱液的体积比为1～5:1，反萃温度为20～60℃，所述碱液质量浓度为2％～10％的NaOH溶液，萃取与反萃取级数均为为1～4级。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选择环烷酰胺、脂类助溶剂和煤油的混合物作为萃取剂，制备方式简单易操作。萃取剂分配系数高，萃取率(98％以上)高，萃取剂损失小，萃取剂适用高浓度含酚废水，适用的水体酸碱度范围广，水溶性低，易于回收，可重复使用。制备成本低廉，刺激性气味较小，几乎不会造成二次污染。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式作进一步的说明：
一种环烷酰胺类脱酚萃取剂，所述的脱酚萃取剂其原料体积配比为：环烷酰胺5％～10％，助溶剂10％～20％，其余为稀释剂，所述环烷酰胺的通式如式(Ⅰ)所示：
Figure BDA0002348211590000041
式中，R为C1～C18烷基；x为0或1；m代表0或1个环烷烃；n代表0或1个环烷烃。其中环烷酰胺中酰胺基团对酚类化合物有双重络合作用，提高萃取效率；环烷烃改善了萃取剂的水溶性，使萃取剂具有低水溶性特征，并具有易回收、重复使用的优势。
所述的环烷酰胺为以下结构式构成的五种环烷酰胺中的一种或几种：
Figure BDA0002348211590000042
环烷酰胺的具体制备工艺如下：
a.将烷基酰氯溶于氯仿待用。
b.环烷酰胺的合成：三口瓶中加入0.1mol环烷胺和0.11mol三乙胺，用冰盐浴冷却，在2℃以下缓缓滴加烷基酰氯的氯仿溶液，控制所加入的烷基酰氯的量为0.1mol。滴加完毕后加热回流6小时，产物经水洗、20％碳酸氢钠溶液洗、1.2mol/L的盐酸溶液洗涤至中性，蒸去溶剂，即可得到环烷酰胺。将辛酰氯作为一种烷基酰胺溶于氯仿，得到的环烷酰胺见表1：
表1：
Figure BDA0002348211590000043
Figure BDA0002348211590000051
表1中的环烷胺是来自煤焦油化学品的加氢产物，包括四氢吡咯、哌啶、吗啉、八氢吲哚、十氢喹啉、十氢异喹啉和十二氢咔唑(CAS号：6326-88-1，分子式：C12H21N)。
所述助溶剂为选自C4-C10烷醇和磷酸三丁酯中的一种或几种；稀释剂为C5～C16的烷烃、环烷烃、航空煤油、磺化煤油、二甲苯中的一种或几种。
一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，将萃取剂与含酚废水在萃取装置中充分混合，萃取废水中的酚类物质并与废水分离形成含酚萃取相和萃余相，其中含酚萃取相进行反萃工艺，利用反萃装置回收萃取剂；萃余相进入回收槽静置分层，残留萃取剂进入反萃工艺，水相分离排出以待其他处理。
所述萃取装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机；所述反萃装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机。
含酚废水pH值为4～9，含酚废水与萃取剂混合体积比为1～10:1，萃取温度为0～50℃。
所述反萃工艺是将碱液与含酚萃取相加入反萃装置，充分混合，分离回收萃取剂；含酚萃取相与碱液的体积比为1～5:1，反萃温度为20～60℃，所述碱液为质量浓度2％～10％的NaOH溶液。
萃取与反萃取级数均为为1～4级。
实施例1：
某煤气化废水原水的挥发酚含量为5682mg/L，pH值为8.32，调节废水pH＝7，废水与萃取剂比例为4:1，进入萃取装置，反应温度为室温，经过2级萃取。含酚萃取相加入质量浓度为8％的NaOH溶液，萃取相与碱液比例为4:1，在反萃装置中分离回收萃取剂，反应温度为55℃，经过3级反萃。测定处理后水样挥发酚含量为33.14mg/L，去除率达99.1％，同时萃取剂的回收率为99.97％。
实施例2
某兰炭废水原水的挥发酚含量为4711mg/L，pH值为8.55，调节废水pH＝7，废水与萃取剂比例为5:1，进入萃取装置，反应温度为室温，经过2级萃取。含酚萃取相加入质量浓度为8％的NaOH溶液，萃取相与碱液比例为4:1，在反萃装置中分离回收萃取剂，反应温度为45℃，经过3级反萃。测定处理后水样挥发酚含量为61.24mg/L，去除率达98.7％，同时萃取剂的回收率为99.98％。
实施例3
某针状焦项目产生废水原水的挥发酚含量为12596mg/L，pH值为8.28，调节废水pH＝5，废水与萃取剂比例为2:1，萃取装置，反应温度为室温，经过3级萃取。含酚萃取相加入质量浓度为8％的NaOH溶液，萃取相与碱液比例为4:1，在反萃装置中分离回收萃取剂，反应温度为55℃，经过3级反萃。测定处理后水样挥发酚含量为239.32mg/L，去除率达98.1％，同时萃取剂的回收率为99.96％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种环烷酰胺类脱酚萃取剂，其特征在于，所述的脱酚萃取剂其原料体积配比为：环烷酰胺5％～10％，助溶剂10％～20％，其余为稀释剂，所述环烷酰胺的通式如式(Ⅰ)所示：
Figure FDA0002348211580000011
式中，R为C1～C18烷基；x为0或1；m代表0或1个环烷烃；n代表0或1个环烷烃。
2.根据权利要求1所述的一种环烷酰胺类脱酚萃取剂，其特征在于，所述的环烷酰胺为以下结构式构成的五种环烷酰胺中的一种或几种：
Figure FDA0002348211580000012
3.根据权利要求1所述的一种环烷酰胺类脱酚萃取剂，其特征在于，所述助溶剂为选自C4-C10烷醇和磷酸三丁酯中的一种或几种；稀释剂为C5～C16的烷烃、环烷烃、航空煤油、磺化煤油、二甲苯中的一种或几种。
4.一种如权利要求1-3其中任意一项所述的环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，其特征在于，将萃取剂与含酚废水在萃取装置中充分混合，萃取废水中的酚类物质并与废水分离形成含酚萃取相和萃余相，其中含酚萃取相进行反萃工艺，利用反萃装置回收萃取剂；萃余相进入回收槽静置分层，残留萃取剂进入反萃工艺，水相分离排出以待其他处理。
5.根据权利要求4所述一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，其特征在于，所述萃取装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机；所述反萃装置为萃取槽、萃取塔或者离心萃取机。
6.根据权利要求4所述一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，其特征在于，含酚废水pH值为4～9，含酚废水与萃取剂混合体积比为1～10:1，萃取温度为0～50℃。
7.根据权利要求4所述一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，其特征在于，所述反萃工艺是将碱液与含酚萃取相加入反萃装置，充分混合，分离回收萃取剂；含酚萃取相与碱液的体积比为1～5:1，反萃温度为20～60℃，所述碱液为质量浓度2％～10％的NaOH溶液。
8.根据权利要求4-7其中任意一项所述的一种环烷酰胺类脱酚萃取剂的应用，其特征在于，萃取与反萃取级数均为为1～4级。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716524A (en) * 1996-03-02 1998-02-10 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process of extracting phenols from a phenol-containing waste water by means of a solvent mixture
CN1224021A (zh) * 1998-01-22 1999-07-28 清华大学 用环烷酸萃取体系提取和纯化抗生素
CN1569831A (zh) * 2004-04-27 2005-01-26 上海大学 含酚废水萃取剂n－辛酰吡咯烷及其合成方法
CN102976561A (zh) * 2012-12-17 2013-03-20 天津工业大学 一种处理含酚苯甲醚生产废水的工艺
EP2906315A1 (en) * 2012-12-21 2015-08-19 Sulzer Chemtech AG A liquid-liquid extraction system and process for use thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716524A (en) * 1996-03-02 1998-02-10 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process of extracting phenols from a phenol-containing waste water by means of a solvent mixture
CN1224021A (zh) * 1998-01-22 1999-07-28 清华大学 用环烷酸萃取体系提取和纯化抗生素
CN1569831A (zh) * 2004-04-27 2005-01-26 上海大学 含酚废水萃取剂n－辛酰吡咯烷及其合成方法
CN102976561A (zh) * 2012-12-17 2013-03-20 天津工业大学 一种处理含酚苯甲醚生产废水的工艺
EP2906315A1 (en) * 2012-12-21 2015-08-19 Sulzer Chemtech AG A liquid-liquid extraction system and process for use thereof

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHEN LI等: "Extraction of phenol from wastewater by N-octanoylpyrrolidine", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 *
程倩等: "N-吡咯烷基-2-吡啶甲酰胺(NPPFA)对水溶液中苯酚的萃取行为", 《应用化学》 *
董红星等: "《新型传质分离技术基础》", 31 May 2005, 哈尔滨工程大学出版社 *
陈蔚燕等: "N-癸酰吗啡啉(DMPHL)萃取苯酚水溶液", 《化学世界》 *

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