2012年环保工程师基础知识:萃取法

　　1、基本原理$lesson$

　　为了回收废水中的溶解物质，向废水中投加一种与水互不相溶，但能良好溶解污染物的溶剂，使其与废水充分混合接触。由于污染物在该溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，因而大部分污染物转移到溶剂相。然后分离废水和溶剂，即可使废水得到净化。若再将溶剂与其中的污染物分离，即可使溶剂再生，而分离的污染物可回收利用。这种分离工艺称为萃取。所用的溶剂称为萃取剂，萃取后的溶剂称为萃取液，废水称为萃余液。

　　2、萃取剂的选择

　　萃取剂的性质直接影响萃取效果，也影响萃取费用。在选取萃取剂时，一般应考虑以下几个方面的因素：

　　⑴萃取能力大，即分配系数要大;

　　⑵萃取剂物理性质：

　　①密度;②界面张力适中;③粘度;

　　⑶化学稳定性好，难燃难爆，毒性小，腐蚀性低，闪点高，凝固点低，蒸汽压小，便于室温下贮存和使用。

　　⑷来源较广，价格便宜。

　　⑸容易再生和回收溶剂

　　3、萃取剂的再生

　　萃取后的萃取相需经再生，将萃取物分离后，萃取剂继续使用。常用的再生方法有：蒸馏法和结晶法，蒸馏法属于物理法，而结晶则属于化学法。

　　⑴蒸馏法：当萃取相中各组分沸点相差较大时，最宜采用蒸馏法分离。例如，用乙酸丁酯萃取废水中的单酚时，溶剂沸点为116℃，而单酚沸点为181～202.5℃，相差较大，可用蒸馏法分离。根据分离目的，可采用简单蒸馏或精馏，设备以浮阀塔效果较好。

　　⑵结晶法：投加某种化学药剂使其与溶质形成不溶于溶剂的盐类。例如，用碱液反萃取萃取相中的酚，形成酚钠盐结晶析出，从而达到两者分离的目的。化学再生法使用的设备有离心萃取机和板式塔等。

　　4、温度对萃取的影响

　　一般来说，温度升高，溶质在废水及萃取剂中的溶解度都要增大，而且其在萃取剂中的溶解度比在溶质中的溶解度大，这对萃取有利，另外温度升高，液体粘度降低，也有利于萃取剂与水的分离。不过温度升高时，也会导致萃取剂在废水中的溶解度增大，萃取剂的损失增多，这对萃取是不利的，因此要根据废水的性质和所选萃取剂，通过试验确定萃取和再生时的温度。

　　5、萃取工艺

　　萃取工艺包括混合、分离和回收三个主要工序，生产实际中应用的的萃取工艺有单级萃取、多级错流萃取和连续逆流萃取。连续流萃取设备常用的有转盘塔和离心萃取机等。

　　6、萃取法处理废水的应用

　　⑴萃取法处理含酚废水

　　焦化厂、煤气厂、石油化工厂排出的废水均含有较高的酚量(1000mg/L)，为避免高酚废水污染环境，同时回收有用的酚质，常采用萃取法处理这类废水。

　　废水先经除油、澄清和降温预处理后进入脉冲筛板塔，由塔底供入萃取剂(二甲苯)，当萃取剂与废水流量之比为1时，可将酚浓度由1400 mg/L降低到100～150mg/L，脱酚率为90%～96%，出水可作进一步处理。

　　⑵萃取法处理含重金属废水

　　多种重金属废水可以用萃取法处理。

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