新型溶劑萃取技術(shù)處理含酚廢水

新型溶劑萃取技術(shù)處理含酚廢水

????溶劑萃取具有分離效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大、設(shè)備投資少、便于快速連續(xù)和安全操作等優(yōu)點(diǎn)，一直受到工業(yè)界和研究者的重視。隨著現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)分離技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求，多樣化產(chǎn)品的分離、高純物質(zhì)的提取、環(huán)境污染的嚴(yán)格治理，大大促進(jìn)了萃取技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)萃取分離與其他單元操作過(guò)程的藕合和對(duì)萃取分離過(guò)程的強(qiáng)化，出現(xiàn)了一批新型萃取分離技術(shù)。

??????(1)有機(jī)物稀溶液絡(luò)合萃取技術(shù)

????極性有機(jī)物稀溶液的分離是一個(gè)很有價(jià)值但難度很大的課題，為解決這一問(wèn)題，King等提出了一種新的分離法—基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的萃取分離方法。其工藝流程是:利用有機(jī)溶劑和溶質(zhì)間發(fā)生的可逆絡(luò)合反應(yīng)，使溶質(zhì)和與溶劑接觸反應(yīng)生成絡(luò)合物，與原溶劑分離，轉(zhuǎn)移到溶劑相中，從而降低原溶劑中溶質(zhì)的濃度。再通過(guò)溫度變化或pH值變化等方式使反應(yīng)逆向進(jìn)行，從而萃取溶劑再生循環(huán)使用，溶質(zhì)得以回收。絡(luò)合萃取法與其他分離方法相比，具有高效性和高選擇性，但需要正確選擇合適的絡(luò)合劑、助溶劑和稀釋劑，萃取溶劑體系相對(duì)比較復(fù)雜，對(duì)于高濃度溶液，平衡分配系數(shù)會(huì)下降。

????近年來(lái)，大家主要針對(duì)有機(jī)梭酸稀溶液、酚類稀溶液、有機(jī)胺類稀溶液、醇類稀溶液和兩性官能團(tuán)化合物稀溶液等體系進(jìn)行了研究。但較多的工作仍僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。極性有機(jī)物絡(luò)合萃取的過(guò)程機(jī)理有其特定的復(fù)雜性，這方面的研究工作還處于初始階段。

????(2)液膜分離技術(shù)

????液膜是用以分隔與其互不相溶的液體的一個(gè)介質(zhì)相，它是被分隔兩相液體之間的“傳質(zhì)橋梁”，通常不同介質(zhì)在液膜中具有不同的溶解度與擴(kuò)散系數(shù)，液膜對(duì)不同溶質(zhì)的選擇性滲透，實(shí)現(xiàn)了溶質(zhì)之間的分離。液膜分離技術(shù)〔sz-s4}的重要特點(diǎn)是萃取過(guò)程與反萃取過(guò)程同時(shí)進(jìn)行、一步完成。由于其促進(jìn)遷移作用，液膜分離過(guò)程的傳質(zhì)速率明顯提高，分離產(chǎn)物所需級(jí)數(shù)明顯減少，而且大大節(jié)省萃取溶劑的消耗量，甚至可以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)從低濃度向高濃度的傳遞。作為快速、高效和節(jié)能的新型分離方法，液膜分離技術(shù)在濕法冶金、石油化工、環(huán)境保護(hù)、氣體分離、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中，顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。

????(3)超臨界流體萃取技術(shù)

????超臨界流體萃取技術(shù)以超臨界流體為溶劑，從液體或固體中萃取待分離的組分。超臨界流體是處于溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力的熱力學(xué)狀態(tài)的流體，它具有介于氣體和液體之間的物理化學(xué)性質(zhì)。利用超臨界流體為萃取劑，不僅對(duì)許多物質(zhì)具有很強(qiáng)的溶解能力，而且傳質(zhì)速率遠(yuǎn)比液體溶劑萃取快，可以實(shí)現(xiàn)高效的分離。幾十年前，若干工業(yè)規(guī)模的過(guò)程就已經(jīng)應(yīng)用了接近臨界點(diǎn)的溶劑的溶解性。20世紀(jì)70年代到80年代，在德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)和美國(guó)都有商業(yè)規(guī)模的咖啡和茶葉脫咖啡因、啤酒花萃取、香料萃取以及煙草尼古丁萃取過(guò)程。我國(guó)也開發(fā)了從沙棘子中萃取沙棘油等工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的超臨界二氧化碳萃取過(guò)程和裝置。此外還有許多新的應(yīng)用過(guò)程，但與常規(guī)分離技術(shù)，如精餾和液一液溶劑萃取相比，超臨界流體萃取是一個(gè)比較昂貴的過(guò)程，這主要是由于需要高壓操作所致。因此，超臨界流體萃取過(guò)程只是對(duì)高價(jià)值產(chǎn)品或在常規(guī)技術(shù)不適用時(shí)才具有更大的價(jià)值。

????(4)雙水相萃取技術(shù)

????隨著生物工程及生物化工的迅速發(fā)展，一些具有生物活性又有價(jià)值的生物物質(zhì)的分離提純是十分關(guān)鍵的。利用常規(guī)萃取技術(shù)往往會(huì)帶來(lái)流程長(zhǎng)、易失活、收率低和成本高等缺陷。雙水相萃取技術(shù)就是分離生物活性物質(zhì)的新型萃取分離技術(shù)。一般而言，生物活性物質(zhì)的生物基礎(chǔ)是水溶液。在雙水相體系中，兩相中的水分含量都在80%~90%左右，組成雙水相體系的高聚物和無(wú)機(jī)鹽一般不會(huì)造成生物活性物質(zhì)的失活和變性。目前，雙水相體系主要用于細(xì)胞的回收、從發(fā)酵溶液中提取蛋白質(zhì)產(chǎn)品和酶以及與產(chǎn)物的萃取分離相結(jié)合的生物轉(zhuǎn)化等。

????此外，還有膠團(tuán)和反膠團(tuán)萃取技術(shù)、外場(chǎng)強(qiáng)化萃取技術(shù)及其他萃取新技術(shù)，充分顯示了萃取分離技術(shù)的針對(duì)性、高效性、和良好的應(yīng)用前景。

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