中合匯萃講述離心萃取機(jī)萃取法回收染料工業(yè)廢水的提取物

用萃取法回收染料工業(yè)廢水中的酸質(zhì)品，是工業(yè)回收各類高價值物相常用的方法之一。利用離心萃取機(jī)作為萃取設(shè)備，是我國目前比較主流的。離心萃取機(jī)處理回收染料工業(yè)廢水的優(yōu)勢在于其體積小，占地面積小，萃取率高，可以多級多聯(lián)運(yùn)作，處理量大大增加。同時后期維護(hù)成本低，維修率低。都是其它萃取設(shè)備無法相比的。

我夠是染料與染料中間體生產(chǎn)大國，產(chǎn)量居世界首位，多種染料中間體出口。染料及中間體合成過程產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)廢水，種類繁多，治理非常困難。尤其以染料中間體廢母液濃度極高，色度深，含有機(jī)酸多為酚、苯、萘、蒽、醌的衍生物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的生物毒性，且含有大量的酸、堿與鹽，有強(qiáng)烈的腐蝕性。迄今國內(nèi)外尚無經(jīng)濟(jì)有效地治理方法。

為了尋求該類廢水有效治理途徑，清華大學(xué)選擇染料中間體廢母液的吐氏酸廢母液、J酸廢母液和H酸廢母液等作為實(shí)驗回收處理研究對象。該廢母液國內(nèi)產(chǎn)量較大，比較典型，其性質(zhì)見圖1-1。

圖1-1  三種染色中間體廢母液性質(zhì)

回收工藝方案

通過圖1-1上訴3種染料中間體的主要有機(jī)成分，在不同位置上帶有—OH、—NH₂與—SO₃H基，其特征基為—SO₃H。因此，這些有機(jī)質(zhì)均屬Lewis酸類有機(jī)質(zhì)，可以用堿性萃取劑實(shí)現(xiàn)從廢水相中提取分離。而離心萃取機(jī)對于酸類物質(zhì)萃取具有天然的優(yōu)勢，其離心力有非常好的分相性，對于染料工業(yè)廢水中的各酸類提取率極高。萃取-反萃取體系可以選用N235—煤油—H₂SO₄—NaOH，工藝流程圖，如圖1-2所示。

經(jīng)過反萃段濃縮液分析，H酸、變色酸和J酸含量分布為：H酸含量15~25g/L，邊上酸為53~81g/L，J酸為30%~57%。3中成分占濃縮液中全部有機(jī)物質(zhì)的80%~85%，變色酸含量占三者總和的50%以上。經(jīng)實(shí)驗研究證明，利用三者離析條件的差異，可實(shí)現(xiàn)資源化回收。其離析條件分布為：J酸離析最佳條件為：溫度14℃，加酸量1%（體積比），加鹽量70g/L；變色酸最佳條件為：穩(wěn)定14℃，加酸量5%（體檢比），加鹽量100g/L；H酸在水溶液中pH值小于4時，溶解度甚小，其離析工藝參數(shù)為：反應(yīng)溫度20℃，加濃鹽酸量10%，加NaCl量70g/L，反應(yīng)時間12h。每立方米濃縮液可產(chǎn)生108kg固體產(chǎn)品，呈淺灰色粉末。經(jīng)高壓液相色譜（HPLC）分析，其變色酸為51%，H酸為14.7%，J酸為22.1%，符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

工程應(yīng)用情況

根據(jù)上述實(shí)驗結(jié)果，在國內(nèi)有關(guān)染料企業(yè)簡歷吐氏酸廢母液與J酸廢母液萃取資源回收工程，其工程規(guī)模分別為日處理67m³和40m³。工程建成后，除環(huán)境效益外，顯示了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。吐氏酸產(chǎn)品的收率提高了10%；J酸產(chǎn)品收率可提高20%。利用多臺離心萃取機(jī)，回收這些萃取資源，其日工程規(guī)模會比之其他萃取設(shè)備處理更快，更徹底。研究證明，該萃取-反萃取體系，對多種染料及中間體具有廣普性，可應(yīng)用于其他染料與中間體液的資源化回收工藝中。

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