【摘 要】
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针对酚氨回收工段的萃取塔存在溶剂滞留量大、投资高、难以适应低处理量等问题,对离心萃取器进行研究。本文在实验室使用离心萃取器萃取模拟废水和实际工业废水,经过四级离心萃取,总酚的脱除率能达95%以上,验证离心萃取器处理含酚废水的可行性。在处理量为5t/h的煤化工废水酚氨回收项目上采用离心萃取器作为萃取设备萃取脱酚。工业实施结果表明,离心萃取设备结构紧凑,料液滞留量少,萃取效果较好,自动化程度高,但是对
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目(21736004);
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针对酚氨回收工段的萃取塔存在溶剂滞留量大、投资高、难以适应低处理量等问题,对离心萃取器进行研究。本文在实验室使用离心萃取器萃取模拟废水和实际工业废水,经过四级离心萃取,总酚的脱除率能达95%以上,验证离心萃取器处理含酚废水的可行性。在处理量为5t/h的煤化工废水酚氨回收项目上采用离心萃取器作为萃取设备萃取脱酚。工业实施结果表明,离心萃取设备结构紧凑,料液滞留量少,萃取效果较好,自动化程度高,但是对水量波动的适应性差,难以处理含有焦油和固体颗粒的废水。由于静态混合器抗堵性强,处理量范围广,所以对静态混合器进行研究。通过CFD-PBM模拟4种不同入口结构的静态混合器内的混合效果和液滴的破碎与聚并情况,改造后的入口能显著提升两相混合和液滴破碎效果。Roughton静态混合器和Y-静态混合器通过入口结构达到的混合效果而传统的SK型静态混合器需要2个混合元件才能达到。Roughton静态混合器和Y-静态混合器进入混合元件前分散相的d32分别是1.32 mm和1.12 mm,而传统SK型静态混合器的d32则是4.42 mm。当混合元件个数为7个时,Roughton静态混合器和Y-静态混合器既能有效混合均匀两相又能有效破碎液滴。但考虑到Y-静态混合器需要较高的流速才能起到切割分散相的作用,所以推荐Roughton静态混合器。但是当混合元件数达到10个,4种不同入口结构的静态混合器出口的两相混合效果和分散相液滴破碎效果相差不大。在实验室中,使用MIBK在静态混合器中萃取脱酚,发现酚类物质的脱除率随着流速增大而增大,随静态混合器的节数增加而增大,萃取传质系数随着流速的增加而增大。在小试实验中,经过三级静态混合器总酚含量从12000mg/L降到50mg/L以下,三级静态混合器的出水达到了酚氨回收单元的出水指标。对静态混合器和澄清槽组合设备的成本、萃取效果和工业相关应用进行分析,发现静态混合器和澄清槽组合设备作为酚氨回收工段的萃取设备比萃取塔和离心萃取器更适合用于低处理量的含酚废水处理项目,具有作为萃取含酚废水的萃取设备的潜力。
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