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含酚废水中苯酚的提纯方法
时间:2023-09-28 06:48 点击次数:167

  本发明属于废水处理领域,涉及酚醛树脂合成反应体系含酚废水的处理,具体公开了一种提纯该含酚废水中苯酚的方法。酚醛树脂合成过程中,由于苯酚的过量加入会产生大量高浓度含酚废水,从而污染环境。本发明通过在工业含酚废水中加入盐进行盐析的前期处理,初步得到质量浓度为95%~98%的苯酚溶液;再将该溶液用乙酸乙酯萃取后,减压蒸馏,可制得纯度高达99.9%的苯酚;且本发明针对含酚废水中苯酚的收率可高达96%以上。

  步骤(1):取1000份含酚废水,加入盐,搅拌,静置分层,上层 为粗酚,下层为盐水溶液;

  步骤(2):取1000份所述粗酚,加入苯酚萃取剂,静置分层,得 苯酚萃取相;

  2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含酚废水中苯酚 的质量浓度为20%~75%。

  3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述盐为氯化钠、 氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钡、碳酸钠、碳酸钾、碳酸 镁中的一种或多种。

  5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中盐 用量为10~30份。

  6.如权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(2) 中所述苯酚萃取剂为正辛醇、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、 乙酸正丁酯;优选乙酸乙酯。

  7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中苯 酚萃取剂用量为15~30份。

  8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述苯酚萃取剂用量 为20~25份。

  9.如权利要求1~8任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(3) 中减压蒸馏温度为45~55℃。

  步骤(1):取1000份质量浓度为20%~75%的含酚废水,加入10~30 份盐,搅拌,静置分层,上层为粗酚,下层为盐水溶液;

  步骤(2):取1000份所述粗酚,加入15~30份乙酸乙酯,静置分 层,得苯酚萃取相;

  本发明属于废水处理领域,涉及酚醛树脂合成反应体系含酚废水 的处理,具体公开了一种提纯该含酚废水中苯酚的方法。

  酚醛树脂以其独特的耐高温性能和良好的电绝缘性能被广泛应 用于耐火材料以及电工材料的生产制造。合成工艺中,由于苯酚需要 过量加入的反应条件,反应后的废液中含有20%~75%的高浓度的含 酚废水。

  这些含酚废水如果不经处理就任意排放,对人类、鱼类以及农作 物都会带来严重危害。苯酚能使人的神经、肝、肾受到损害,在加氯 水体中苯酚含量即使在0.01mg/l以下,也会导致氯酚恶臭,造成水质 有气味,从而影响饮用水源。水体中含苯酚达0.1~0.2mg/l时,鱼肉会 有酚味,浓度更高时会引起鱼类大量死亡。用含酚废水(酚含量 50~100mg/l)直接灌溉农田,会使农作物枯死和减产。

  因此,这些含酚废水如果不加处理就直接排放到自然水体中,将 对我们赖以生存的自然环境造成严重的破坏。美国国家环保局已将酚 类及其衍生物列入129种优先控制的污染物之一,我国的水污染控制 工作也含酚废水的处理列为重点解决的问题之一。

  另外,作为废水中主要成份的苯酚是多种化工产品的原料,可以 用来合成阿司匹林等药品,以及一些农药、香料、染料、树脂等。因 此,将含酚废水中的苯酚分离出来,既可以解决污染环境的问题,也 可以创造更大的经济价值。

  国内外针对酚醛树脂工业合成中废水的处理方法,目前常用的主 要有以下几种:物理化学吸附法,该方法存在吸附效率低,成本较高 的问题;有机溶剂萃取法,该方法由于需要消耗大量萃取剂,经济成 本较高,且萃取剂经一段时间后,萃取效率明显下降;二次缩聚法, 该方法在苯酚含量相对较低的情况下,存在生成的树脂吸附在釜壁 上,不易回收利用的问题;化学厌氧法、焚烧法:该方法在苯酚含量 相对较低的情况下,受PH值、温度等影响较大,操作条件要求严格, 不易回收利用。

  中国专利申请CN101560032公开了一种酚醛树脂生产中高浓度 废水的处理方法。该申请主要包含以下步骤:将酚醛树脂合成产生的 高浓度废水与工业用盐混合搅拌、静置分层,然后将粗酚和饱和盐水 层分层,将饱和盐水加热加热蒸发脱盐,以回收利用。

  中国专利申请CN101762416公开了一种快速盐析蒸馏提取少量 水样中挥发酚的方法。该申请主要包含以下步骤:在含酚废水中加入 甲基橙指示剂,用磷酸调节PH值在4左右,加入硫酸铜、玻璃珠数 粒,加热蒸馏,流出液即为苯酚。该发明中,加入甲基橙指示剂,用 磷酸调节PH值在4左右,加入硫酸铜的步骤是为了抑制水中微生物 对苯酚的生物氧化作用。采用该方法,对于工业生产来说,增加了反 应复杂性,提高了生产成本,并且由于苯酚和水属于共沸物,蒸馏过 程并不能将苯酚从水中分离出来。因此该方法只能快速测量苯酚含量 的准确度,并不能达到将苯酚提纯、回收苯酚的目的。

  中国专利申请CN1012509957公开了一种含酚废水中萃取分类 化合物的方法。该申请提供了一种酰胺类离子液体作为萃取剂,同时 该申请也披露了萃取之前使用氯化铵或氯化钠作为盐析剂进行盐析 的过程。

  本发明旨在提供一种酚醛树脂合成反应体系含酚废水的处理方 法,具体方案为提纯该含酚废水中的苯酚。从而解决含酚废水污染环 境以及实现苯酚的再次回收利用的问题。

  步骤(1):取1000份含酚废水,加入盐,搅拌,静置分层,上层 为粗酚,下层为盐水溶液;

  步骤(2):取1000份所述粗酚,加入苯酚萃取剂,静置分层,得 苯酚萃取相;

  其中,优选在1000重量份含酚废水,尤其是质量浓度为20%~75% 的含酚废水中,加入10~30重量份盐,在该范围内,盐析效果显著, 析出的粗酚溶液中,苯酚的质量浓度在95%~98%之间。

  本发明步骤(1)中所述盐为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、 硫酸镁、硫酸钡、碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁中的一种或多种;优选为 氯化钠或氯化钾。这两种盐价格低廉、简单易得,且盐析效果显著。

  本发明所述步骤(2)中,苯酚萃取剂为正辛醇、甲基异丁基酮、 乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯;优选乙酸乙酯。

  本发明所采用的苯酚萃取剂为正辛醇、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、 乙酸异丙酯、乙酸正丁酯,利用所述萃取剂与苯酚之间物性的差异, 经大量实验验证,取得了良好的分离效果。尤其是经乙酸乙酯萃取后, 减压蒸馏,可制得纯度高达99.9%的苯酚。

  本发明在1000份含酚废水中,苯酚萃取剂用量为15~30份;优 选在1000份含酚废水中加入20~25重量份的苯酚萃取剂,在该范围 内,盐析效果显著,且可以消耗更少的萃取剂,节省生产成本。

  另外,本发明在对苯酚的乙酸乙酯溶液进行减压蒸馏的过程中, 优选温度值45~55℃,该温度范围内,减压蒸馏时间短,提纯收率高, 分离效果好。

  为确保本发明所述方法更具针对性,发明人在大量实验研究的基 础上进一步提出了针对酚醛树脂生产过程中的含酚废水,优选盐的种 类、用量以及所采用的萃取剂,具体优选的技术方案如下:

  步骤(1):取1000份质量浓度为20%~75%的含酚废水,加入10~30 份盐,搅拌,静置分层,上层为粗酚,下层为盐水溶液;

  步骤(2):取1000份所述粗酚,加入15~30份乙酸乙酯,静置分 层,得苯酚萃取相;

  本发明所制得的苯酚纯度高,可以与分析纯的苯酚相媲美。可以 用来合成阿司匹林等药品,以及一些农药、香料、染料、树脂等;另 外,本发明苯酚收率高,收率高达96%以上,能充分将废水中的苯酚 分离出来,从而避免了苯酚对环境的污染,

  本发明份数为重量份,单位为kg或者g,视具体情况而定;浓 度为质量浓度。

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