含酚廢水的大量排放給環(huán)境帶來了嚴重的污染，有害于人類健康及生物的生長繁殖，國家嚴格限制含酚廢水的排放。因此，含酚廢水的處理是有機廢水治理中重要的課題。萃取法由于其分離效果好、能量消耗低、資源可綜合利用等優(yōu)點，得到了各國專家學(xué)者的重視。提高萃取傳質(zhì)效率的關(guān)鍵在于改善液滴分散性、增加相接觸面積。Benz等，研究了微混合器對一般體系的萃取性能。徐建鴻、陳桂光等研究了微分散萃取過程的作用機理，考察了流量對萃取效果的影響，對影響萃取效果的其他因素基本沒有涉及。筆者采用體積分數(shù)為2叫的磷酸三丁酷加上體積分數(shù)為g叫的煤油為萃取劑，以名義孔徑10μm的不銹鋼纖維燒結(jié)膜為分散介質(zhì)，研究了流量、相比、苯酚初始質(zhì)量濃度和停留時間對萃取特性的影響，以期對工業(yè)應(yīng)用提供實驗依據(jù)。
1實驗部分
1. 1主要試劑與儀器
磷酸三丁酷(TBP)、煤油，均為工業(yè)級;苯酚、氫氧化鈉，均為分析純。
1. 2實驗裝置及流程
實驗裝置示意圖如圖1所示，實驗用萃取器用有機玻璃制成，萃取室體積尺寸:長*寬*高=160mmX 20 mmX 1. 7 mm;不銹鋼纖維燒結(jié)膜尺寸為20mmX 20mm;采用名義孔徑10 Fμm的燒結(jié)膜作為分散介質(zhì)進行實驗。苯酚溶液作為連續(xù)相，在蠕動泵的作用下進入萃取室，從膜表面流過，萃取劑在另一臺蠕動泵的推動下穿過膜孔分散到連續(xù)相中，混合液流經(jīng)萃取室后用軟管接入澄清室進行分層，記錄分層時間，分離兩相后以備分析測試。
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1. 3分析方法
該實驗中是用紫外可見分光光度計測定苯酚在特征波長下的吸光度，繪制標(biāo)準曲線，由標(biāo)準曲線計算出曲線吸光度范圍內(nèi)對應(yīng)的苯酚溶液質(zhì)量濃度。萃取結(jié)果采用萃取率E表示。2結(jié)果與討論
2. 1有機相流量對萃取率的影響
液液兩相混合程度是影響兩相間傳質(zhì)的一個很重要因素。實驗中，將無機相流量分別固定在1 000mL/ min和1 500 mL/min考察萃取率隨有機相流量的改變趨勢，結(jié)果如圖2所示。苯酚初始質(zhì)量濃度為1 000 mg/L由圖2可以看出，萃取率隨著有機相流量的增加而增大，當(dāng)有機相流量繼續(xù)增加，萃取率增大不明顯。在有機相流量較低時，無機相流量為1 000 mL/min萃取率要低于1 500 mL/min有機相流量較高時則相反。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是，隨著有機相流量的增大，系統(tǒng)內(nèi)的萃取劑增多，流動狀態(tài)加劇，形成的液滴小，相對比表面積大，即提供的傳質(zhì)面積大，傳質(zhì)阻力減小，萃取容易進行，所以萃取率會隨流量增加而升高。隨著流量的繼續(xù)增大，系統(tǒng)內(nèi)的萃取劑足夠多，液滴大小也不再變化，達到一個最小值，此時苯酚已基本轉(zhuǎn)移到有機相中萃取率增大不明顯。當(dāng)有機相流量較低時，系統(tǒng)的混合程度取決于無機相的流量，無機相流量大，系統(tǒng)混合程度好，萃取率高。
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2. 2無機相流量對萃取率的影響
????圖3是在苯酚初始質(zhì)量濃度為1 000 mg/L有機相流量為500 mL/min時，萃取率隨無機相流量的變化趨勢。由圖3可以看出，隨無機相流量的增大，萃取率呈下降趨勢，且在流量達到1 000 mL/m in以后，萃取率下降不明顯。這是因為當(dāng)有機相流量一定時，萃取劑的萃取能力一定，無機相流量增大，要處理的苯酚增加，萃取率就會下降。但無機相流量增大，混合程度增加，有利于傳質(zhì)，這是無機相流量增大時，萃取率下降不明顯的原因。
2. 3相比對萃取率的影響
????苯酚初始質(zhì)量濃度為4 000 mg/L不同相比下萃取率隨有機相流量的變化趨勢如圖4所示。從圖4可以看出，在同樣的有機相流量下，相比增大，萃取率增大;在低流量下，增大不明顯，高流量下，增加明顯。這說明萃取劑增加，有利于萃取進行。在高流量時，系統(tǒng)的混合程度增加，液滴直徑減小，增強傳質(zhì)，萃取率隨相比增大明顯。
2. 4苯酚質(zhì)量濃度對萃取率的影響
????圖5為相比為1:1,不同質(zhì)量濃度苯酚溶液的萃取率隨有機相流量的變化趨勢。由圖5可以看出，在3種質(zhì)量濃度情況下，萃取率都是隨流量增加而上升，但質(zhì)量濃度高時，萃取率較低。這是因為實驗中我們用的萃取劑是體積分數(shù)為20%的TBP加上體積分數(shù)為80%的煤油，在其他條件相同時，質(zhì)量濃度高時轉(zhuǎn)移到萃取相的苯酚多，由于萃取劑的能力限制或停留時間的影響，萃取率不高。所以對于處理質(zhì)量濃度高的含酚廢水結(jié)果不理想，對苯酚質(zhì)量濃度16 000 mg/ L的萃取率只有60%左右，應(yīng)考慮改變相比或萃取劑質(zhì)量濃度等條件。
2. 5停留時間對萃取結(jié)果的影響
????一般來說，隨停留時間的增大，萃取率會相應(yīng)升高。苯酚初始質(zhì)量濃度為4 000 mg/L.相比為1:1時，萃取率隨停留時間的變化趨勢如圖6所示。從圖6可以看出，隨著停留時間的增加，萃取率隨之升高，但當(dāng)兩相流量都為2 000 mL/min時的萃取率高于1 000 mL/min寸，而且在停??時間短時更為明顯，在最后逐漸靠近。這是因為停留時間增加，兩相的接觸充分，傳質(zhì)時間長，苯酚由水相轉(zhuǎn)移到萃取相的多，所以萃取率也就大。在開始時2條曲線差距明顯，流速為2 000 mL/min時從一開始就達到較高的萃取率，而當(dāng)流速為1 000 mL/min時則需要經(jīng)過一個過程，隨停留時間逐漸趨近一個萃取率值，這是因為流速的影響，在圖4,圖5中已經(jīng)看出，流速大的時候湍動劇烈，萃取率要高于流速小的時候，但2次實驗都是在相比為1：1的條件下進行的，隨著停留時間的繼續(xù)增大，兩相的傳質(zhì)過程最終會達到一個平衡態(tài)，即苯酚不再向有機相轉(zhuǎn)移，所以2條曲線出現(xiàn)了一個平緩趨勢，且在停留時間足夠長的時候，2條曲線最終應(yīng)該是趨于同一個萃取率值。
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3結(jié)語
???（1）取率隨有機相流量的增加而增大，無機相流量的增加而減小;增大相比，延長停留時間，對萃取有利。
???（2）屎用10 μm的不銹鋼燒結(jié)膜，在有機相流量為1 500 mL/m in相比1:1、苯酚質(zhì)量濃度1 000 ~4 000 mg/ L.停留時間0. 8s的情況下，萃取率可以達到80%左右。
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