CN112811500A - 一种脱酚萃取剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脱酚萃取剂及其制备方法和应用,所述脱酚萃取剂包括甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂的组合;所述抗氧化剂包括C6~C9饱和脂肪族酮和/或C7~C9饱和脂肪族醇。所述脱酚萃取剂通过特定组分的复配,一方面在脱酚效率上协同增效,另一方面能够有效抑制萃取过程中酚类物质的电离和氧化,显著降低废水中酚氧负离子、醌类及其衍生物等脱除难度更高、毒性更强的污染物含量。所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理中,体积配比范围和pH适用范围宽,易于实现工业操作,单元酚和多元酚的萃取效率高,单级萃取总酚效率达到97.4%以上,萃取后废水中氧化产物苯醌的浓度极低,减少了废水的生物毒性,有利于后续的生化处理。
Description
技术领域
本发明属于污水处理及资源化利用技术领域,具体涉及一种脱酚萃取剂及其制备方法和应用。
背景技术
化工领域中,鲁奇气化、BGL气化、煤低温干馅、煤焦油加氢等过程中在冷却、洗涤和净化等工艺中产生高浓含酚废水,高浓含酚废水因成分复杂、污染物浓度高、毒性大、可生化性低等特点受到环保行业的广泛关注,废水中含有高浓度的氨氮、酚类和油类物质及杂环化合物和多环芳烃等高毒性污染物,处理难度极大。当前含酚废水处理的主要方法为萃取法,该方法一方面可大幅度降低废水的酚含量,减少对环境的污染;另一方面,其中的酚类等多种污染物也是重要的化工原料,因而,高效地脱除并回收煤化工废水中的酚类等污染物,是实现废水无害化和资源化的有效途径。
溶剂萃取脱酚过程中,目前工业上通常使用二异丙醚或甲基异丁基甲酮(MIBK)为萃取剂;其中,二异丙醚沸点较低,溶剂回收能耗低,但是对酚类物质,尤其是对二元酚类物质的萃取效果较差,而且使用过程中易挥发造成溶剂损失;甲基异丁基甲酮对单元酚的萃取分配系数较高,在工业中已有很成熟的应用,但是其对多元酚的分配系数较低,对多元酚的萃取效果不佳,多元酚萃取效率仍需进一步提高。
CN105712427A公开了一种对含酚废水具有高分配系数的萃取剂及萃取方法,以甲基异丁基酮为主萃取剂,甲苯为协同萃取剂组成复合萃取剂,对多元酚的萃取效果大大提高。同等条件下,90%甲基异丁基酮与10%甲苯制成复合萃取剂比单独使用MIBK做为萃取剂四级逆流萃取后,单元酚的萃取效率从94.12%提升至95.21%,多元酚的萃取率从78.21%提升至92.69%,复合萃取剂对多元酚的萃取效果大大提高。
CN107697972A公开了一种高效脱除煤气化废水中二元酚的萃取剂及萃取方法,以甲基异丁基酮为主萃取剂,正戊醇为协萃取剂组成复合萃取剂,复合萃取剂中甲基异丁基酮体积分数控制在50~70%,正戊醇的体积分数为30~50%,复合萃取剂的两级总酚脱除率可达97.5%;对比单独MIBK二级总酚去除效率为95.8%,复合萃取剂对总酚的萃取效果大大提高。另外,以甲基异丁基酮为主萃取剂,叔戊醇或异戊醇作为协萃取剂同样能提高总酚的去除效率。
虽然上述现有技术中通过萃取剂和协萃剂的配合可以显著提高酚的萃取效率,但是人们在实际操作中逐渐发现,在中性或者碱性条件下,甲基异丁基酮萃取剂,或以甲基异丁基酮为主萃取剂、以低沸点醇等作为协萃剂组成的复合萃取剂,由于萃取剂在水中的溶解性较大,并且溶解于水中的萃取剂和水相中的酚因为溶剂化作用会促进酚类物质在水相中的氧化,生成毒性更强且更难被萃取的酚氧基负离子、醌类及其衍生物,大大增加了萃余液中废水的毒性,使废水的处理和利用难度更大。
因此,开发一种在萃取过程中可以抑制酚的氧化、降低萃余液中废水的毒性的萃取剂,是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种脱酚萃取剂及其制备方法和应用,通过特定组分的抗氧化剂与甲基异丁基酮和协萃剂的协同复配,使所述脱酚萃取剂能够有效抑制萃取过程中酚类物质的氧化,显著降低酚氧负离子、醌类及其衍生物等萃取难度更大、毒性更高的污染物含量,对废水中酚的高效回收和深度脱除具有重大意义。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种脱酚萃取剂,所述脱酚萃取剂包括甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂的组合;所述抗氧化剂包括C6~C9(例如C6、C7、C8或C9)饱和脂肪族酮和/或C7~C9(例如C7、C8或C9)饱和脂肪族醇。
本发明提供的脱酚萃取剂以甲基异丁基酮(MIBK)为主萃取剂,还包括协萃剂和抗氧化剂,特定组分的抗氧化剂与MIBK、协萃剂相互协同,使所述脱酚萃取剂一方面能够实现废水中单元酚和多元酚的高效脱除,总酚脱除率较单独MIBK体系提高20%;另一方面能够有效抑制萃取过程中酚类物质的电离和氧化,显著降低废水中酚类物质氧化产物(酚氧负离子、醌类及其衍生物)的含量,进而大大降低了生化进水的毒性,为后续生化处理创造了有利条件。
本发明中,所述协萃剂包括沸点不高于160℃的醇类溶剂,例如沸点为159℃、157℃、155℃、152℃、150℃、148℃、145℃、142℃、140℃、138℃、135℃、132℃、130℃、128℃、125℃、122℃、120℃、118℃、115℃、112℃、110℃、108℃、105℃、103℃或100℃等的醇类溶剂。
优选地,所述醇类溶剂包括C5~C6饱和脂肪族醇。
优选地,所述C5~C6饱和脂肪族醇选自2-甲基丁醇、2-乙基丁醇、正戊醇、异戊醇、仲戊醇、3-戊醇、叔戊醇或正己醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述C6~C9饱和脂肪族酮包括正己酮、2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮或2-辛酮中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述C7~C9饱和脂肪族醇包括2-辛醇、正辛醇或异辛醇中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中,所述脱酚萃取剂中甲基异丁基酮的体积百分含量为40~80%,例如42%、45%、48%、50%、52%、55%、58%、60%、62%、65%、68%、70%、72%、75%或78%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述脱酚萃取剂中协萃剂的体积百分含量为10~50%,例如12%、15%、18%、20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%或48%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案,所述协萃剂的体积百分含量为10~50%,能够有效提高脱酚萃取剂的萃取效果;如果其含量过低,则对于萃取效果的促进作用不显著;如果其含量过高,则会进一步增加酚的氧化风险,导致萃取过程中苯醌的生成量增加,废水毒性增大。
优选地,所述脱酚萃取剂中抗氧化剂的体积百分含量为5~50%,例如7%、9%、10%、12%、15%、18%、20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%或48%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述脱酚萃取剂按照体积百分含量包括如下组分:甲基异丁基酮40~80%、协萃剂10~50%和抗氧化剂5~50%;所述协萃剂包括沸点不高于160℃的醇类溶剂;所述抗氧化剂选自正己酮、2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、2-辛醇、正辛醇或异辛醇中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明的优选技术方案,所述脱酚萃取剂中包括特定体积百分含量的甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂的组合;其中,协萃剂能够有效提升脱酚萃取剂对单元酚和多元酚的萃取效果,但也增加了酚的氧化,使苯醌的含量升高,废水毒性增大;特定种类的抗氧剂不仅能够显著抑制酚的氧化,发挥优异的抗氧化作用,而且,其与甲基异丁基酮、协萃剂协同增效,进一步提升脱酚萃取剂的萃取总酚效率。
另一方面,本发明提供一种如上所述的脱酚萃取剂的制备方法,所述制备方法包括:将甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂混合,得到所述脱酚萃取剂;所述抗氧化剂包括C6~C9饱和脂肪族酮和/或C7~C9饱和脂肪族醇。
另一方面,本发明提供一种如上所述的脱酚萃取剂在处理含酚废水中的应用。
优选地,所述含酚废水包括煤化工废水、炼焦废水、炼油废水、造纸废水、生产塑料废水、生产陶瓷废水或纺织工业废水中的任意一种或至少两种的组合。
另一方面,本发明提供一种含酚废水的处理方法,所述处理方法包括:采用如上所述的脱酚萃取剂对含酚废水进行萃取,得到萃取相和萃余相。
优选地,所述脱酚萃取剂和含酚废水的体积比为1:(2~8),例如1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8、1:5、1:5.2、1:5.5、1:5.8、1:6、1:6.2、1:6.5、1:6.8、1:7、1:7.2、1:7.5或1:7.8等,进一步优选为1:(3~6)。
优选地,所述萃取的pH值为5~9,例如5.2、5.5、5.8、6、6.2、6.5、6.8、7、7.2、7.5、7.8、8、8.2、8.5或8.8,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述萃取的温度为20~70℃,例如22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃或68℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述萃取为多级逆流萃取。
优选地,所述多级逆流萃取的级数为1~4级,例如2级或3级等。
优选地,所述多级逆流萃取中每一级的搅拌时间各自独立地为0.2~2h,例如0.4h、0.5h、0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h或1.8h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述多级逆流萃取中每一级的静置时间各自独立地为0.2~2h,例如0.4h、0.5h、0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h或1.8h,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述萃取后得到的萃取相进入精馏塔回收粗酚和萃取剂。
优选地,所述萃取后得到的萃余相进入溶剂汽提塔回收萃取剂,净水进行生化处理。
优选地,所述处理方法具体包括:采用如上所述的脱酚萃取剂对含酚废水在20~70℃、pH值为5~9的条件下进行多级逆流萃取,所述脱酚萃取剂和含酚废水的体积比为1:(2~8),所述多级逆流萃取的级数为1~4级,每一级的搅拌时间各自独立地为0.2~2h,每一级的静置时间各自独立地为0.2~2h,得到萃取相和萃余相;
所述萃取相进入精馏塔回收粗酚和萃取剂,所述萃余相进入溶剂汽提塔回收萃取剂,净水进行生化处理。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的脱酚萃取剂以甲基异丁基酮为主萃取剂,通过其与协萃剂和特定组分抗氧化剂的协同复配,一方面提升了所述脱酚萃取剂对单元酚和多元酚的脱除效率,另一方面能够有效抑制萃取过程中酚类物质的电离和氧化,显著降低废水中酚氧负离子、醌类及其衍生物等脱除难度更高、毒性更强的污染物含量。所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理中,体积配比范围和pH适用范围宽,易于实现工业操作,实现了苯酚、邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚等单元酚和多元酚的高效脱除,单级萃取总酚效率达到97.4%以上,萃取后废水中酚浓度大大降低,氧化产物苯醌的浓度低至0.3~2.2mg/L,减少了废水的生物毒性,有利于后续的生化处理。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例和对比例所涉及的含酚废水、含酚废水的处理方法以及检测方法如下:
(1)模拟含酚废水的配制:
将苯酚(国药集团化学试剂有限公司,纯度为99.5%)、邻苯二酚(国药集团化学试剂有限公司,纯度为99.5%)、间苯二酚(国药集团化学试剂有限公司,纯度为99.5%)和对苯二酚(国药集团化学试剂有限公司,纯度为99.5%)分别溶于高纯水中,得到pH值为5.97,苯酚含量为6000mg/L,邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚含量均为2000mg/L的模拟含酚废水。
(2)萃取实验:
本发明中使用脱酚萃取剂进行萃取的方法为本领域技术人员公知的方法,例如,可以为在萃取条件下,将所述含酚废水与脱酚萃取剂混合均匀后静置分层,所述混合的时间以将含酚废水与脱酚萃取剂混合均匀为准,所述静置的时间以将水相和油相充分分离为准。例如,所述混合的时间通常可以为0.2~2h,优选为0.5h,所述静置的时间通常为0.2~2h,优选为0.5h。
(3)检测方法:
以下实施例和对比例中,所述含酚废水为上述模拟含酚废水,处理后的含酚废水萃余相中酚类物质和对苯醌的含量根据高效液相色谱进行测定。所述的测定条件为:色谱柱为C18,250×4.6mm(i.d.),5μm;流动相:乙腈-水(20:80);流速0.15mL/min,检测波长223nm;柱温30℃;进样量20μL。
实施例1
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和10%3-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法如下:
将模拟含酚废水稳度控制在25℃,并将pH值调节至7,然后将本实施例提供的脱酚萃取剂与模拟含酚废水按照体积比1:1在分液漏斗中进行萃取实验,其中混合30min,静置30min,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,结果如下:苯酚含量为50.43mg/L,邻苯二酚含量为79.22mg/L,间苯二酚含量为62.16mg/L,对苯二酚含量为93.25mg/L,苯醌含量为1.0mg/L。
实施例2
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:45%甲基异丁基酮,45%正戊醇(协萃剂)和10%4-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例3
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:70%甲基异丁基酮,25%正己醇(协萃剂)和5%2-己酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例4
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:50%甲基异丁基酮,10%2-甲基丁醇(协萃剂)和40%2-辛酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例5
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,12%2-乙基丁醇(协萃剂)和8%2-辛醇(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例6
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:60%甲基异丁基酮,15%仲戊醇(协萃剂)和25%正辛醇(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例7
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:75%甲基异丁基酮,15%叔戊醇(协萃剂)和10%2-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例8
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,10%3-戊醇(协萃剂)和10%正己酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例9
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:85%甲基异丁基酮,5%异戊醇(协萃剂)和10%3-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例10
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:88%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和2%3-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
实施例11
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:35%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和55%3-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例1
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:90%甲基异丁基酮和10%异戊醇(协萃剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例2
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:90%甲基异丁基酮和10%3-庚酮(抗氧化剂);将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例3
一种脱酚萃取剂,为甲基异丁基酮。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例4
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和10%2-戊酮;将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例5
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和10%5-十一酮;将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例6
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮和20%异戊醇;将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对比例7
一种脱酚萃取剂,按照体积百分含量包括:80%甲基异丁基酮,10%异戊醇(协萃剂)和10%正癸醇;将上述组分混合均匀,得到所述脱酚萃取剂。
所述脱酚萃取剂用于含酚废水的处理,处理方法与实施例1中相同,得到萃取相和萃余相。
采用色谱法检测萃余相中的物质含量,具体测试结果如表1所示。
对实施例1~11、对比例1~7处理后得到的萃余相进行测试,得到萃余相中苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚和苯醌的含量,并计算萃取总酚效率;萃取总酚效率=100%×萃取总酚量÷原液总酚含量=100%×(原液总酚-萃余液总酚含量)÷原液总酚含量;其中,原液总酚含量为原液中苯酚、邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚浓度的加和;萃余液总酚含量为萃余相中苯酚、邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚浓度的加和;萃余相中各物质的含量通过色谱法测试得到。
数据统计结果如表1所示。
表1
根据表1的测试数据可知,本发明实施例1~8提供的脱酚萃取剂具有优异的脱酚效果和抗氧化效果,其单级萃取总酚效率可达到97.48~97.63%,实现了单元酚和多元酚的高效脱除,同时还有效抑制了萃取过程中酚类物质的氧化,使氧化产物苯醌的浓度低至0.3~2.2mg/L,减少了废水的生物毒性,有利于后续的生化处理。同时,平行比较实施例1~8的效果数据可知,通过调节脱酚萃取剂中MIBK、协萃剂和抗氧化剂的组分用量,能够实现脱酚效果和抗氧化效果的进一步优化和完善。而且,所述脱酚萃取剂中,协萃剂的体积百分含量为10~50%、抗氧化剂为5~50%,其与MIBK协同增效,能够实现抗氧化协同高效萃取脱酚的效果;如果协萃剂的含量过低(实施例9),则会影响酚类物质的脱除效果;如果抗氧化剂含量过低(实施例10),不仅会使氧化产物苯醌的浓度升高,而且萃取总酚效率也会下降;当抗氧化剂含量过高(实施例11)时,虽然其具有显著的抗氧化效果,但MIBK和协萃剂的含量相对较低,萃取脱酚效果有所下降。
本发明将MIBK、协萃剂和特定种类的抗氧化剂进行复配,一方面实现了单元酚和多元酚的高效脱除,另一方面显著抑制了酚类物质在萃取过程中的氧化;三种组分缺一不可,如果不含有协萃剂或抗氧化剂(对比例1~3),则无法实现良好的脱酚和抗氧化效果。同时,所述抗氧化剂为特定碳数的饱和脂肪族酮和/或饱和脂肪族醇,碳数过低(对比例4、6)或过高(对比例5、7)的酮或醇都不具备抑制氧化和促进脱酚的效果。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的一种脱酚萃取剂及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种脱酚萃取剂,其特征在于,所述脱酚萃取剂包括甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂的组合;所述抗氧化剂包括C6~C9饱和脂肪族酮和/或C7~C9饱和脂肪族醇。
2.根据权利要求1所述的脱酚萃取剂,其特征在于,所述协萃剂包括沸点不高于160℃的醇类溶剂;
优选地,所述醇类溶剂包括C5~C6饱和脂肪族醇;
优选地,所述C5~C6饱和脂肪族醇选自2-甲基丁醇、2-乙基丁醇、正戊醇、异戊醇、仲戊醇、3-戊醇、叔戊醇或正己醇中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的脱酚萃取剂,其特征在于,所述C6~C9饱和脂肪族酮包括正己酮、2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮或2-辛酮中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述C7~C9饱和脂肪族醇包括2-辛醇、正辛醇或异辛醇中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1~3任一项所述的脱酚萃取剂,其特征在于,所述脱酚萃取剂中甲基异丁基酮的体积百分含量为40~80%;
优选地,所述脱酚萃取剂中协萃剂的体积百分含量为10~50%;
优选地,所述脱酚萃取剂中抗氧化剂的体积百分含量为5~50%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的脱酚萃取剂,其特征在于,所述脱酚萃取剂按照体积百分含量包括如下组分:甲基异丁基酮40~80%、协萃剂10~50%和抗氧化剂5~50%;所述协萃剂包括沸点不高于160℃的醇类溶剂;所述抗氧化剂选自正己酮、2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、2-辛醇、正辛醇或异辛醇中的任意一种或至少两种的组合。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的脱酚萃取剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将甲基异丁基酮、协萃剂和抗氧化剂混合,得到所述脱酚萃取剂;所述抗氧化剂包括C6~C9饱和脂肪族酮和/或C7~C9饱和脂肪族醇。
7.一种如权利要求1~5任一项所述的脱酚萃取剂在处理含酚废水中的应用;
优选地,所述含酚废水包括煤化工废水、炼焦废水、炼油废水、造纸废水、生产塑料废水、生产陶瓷废水或纺织工业废水中的任意一种或至少两种的组合。
8.一种含酚废水的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:采用如权利要求1~5任一项所述的脱酚萃取剂对含酚废水进行萃取,得到萃取相和萃余相。
9.根据权利要求8所述的处理方法,其特征在于,所述脱酚萃取剂和含酚废水的体积比为1:(2~8),优选为1:(3~6);
优选地,所述萃取的pH值为5~9;
优选地,所述萃取的温度为20~70℃;
优选地,所述萃取为多级逆流萃取;
优选地,所述多级逆流萃取的级数为1~4级;
优选地,所述多级逆流萃取中每一级的搅拌时间各自独立地为0.2~2h;
优选地,所述多级逆流萃取中每一级的静置时间各自独立地为0.2~2h。
10.根据权利要求8或9所述的处理方法,其特征在于,所述萃取后得到的萃取相进入精馏塔回收粗酚和萃取剂;
优选地,所述萃取后得到的萃余相进入溶剂汽提塔回收萃取剂,净水进行生化处理;
优选地,所述处理方法具体包括:采用如权利要求1~5任一项所述的脱酚萃取剂对含酚废水在20~70℃、pH值为5~9的条件下进行多级逆流萃取,所述脱酚萃取剂和含酚废水的体积比为1:(2~8),所述多级逆流萃取的级数为1~4级,每一级的搅拌时间各自独立地为0.2~2h,每一级的静置时间各自独立地为0.2~2h,得到萃取相和萃余相;
所述萃取相进入精馏塔回收粗酚和萃取剂,所述萃余相进入溶剂汽提塔回收萃取剂,净水进行生化处理。
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