一種高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)蘭炭廢水揮發(fā)酚達(dá)到8000mg/L左右，目前的處理方法主要有絮凝、萃取、高級(jí)氧化法，結(jié)合深度處理方法，其中萃取法適合于高濃度的含酚廢水中酚類的回收，但還需要進(jìn)一步的反萃、分離才能得到酚類物質(zhì)，萃取劑也容易被廢水中的其他物質(zhì)污染，需要凈化才能循環(huán)再用；絮凝和高級(jí)氧化法，僅僅適用于低濃度的含酚廢水，而不適合高濃度的含酚廢水，且對(duì)有價(jià)值的酚類物質(zhì)不能回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，有效提取高濃度含酚廢水中酚類物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高濃度含酚廢水中酚類的資源化利用。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]包括依次設(shè)置的萃取塔，第一精餾塔，反應(yīng)釜以及第二精餾塔;所述的萃取塔分別連接輕組分收集槽、萃取劑儲(chǔ)液槽和重組分儲(chǔ)液槽，萃取塔輸出重組分通入第一精餾塔，第一精餾塔精餾得到的氣體經(jīng)過(guò)第一冷熱交換器回流至萃取塔內(nèi)，第一精餾塔精餾得到的重組分經(jīng)過(guò)第二冷熱交換器通入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜的輸出產(chǎn)品經(jīng)過(guò)第三冷熱交換器進(jìn)入第二精餾塔，所述的第二精餾塔連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐，反應(yīng)釜的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)第四冷熱交換器排出。
[0006]所述的輕組分收集槽內(nèi)填充脫酚后的廢水，重組分儲(chǔ)液槽內(nèi)填充萃取劑和酚類的混合物。
[0007]所述的萃取劑儲(chǔ)液槽內(nèi)填充DMC。
[0008]所述的第二精餾塔精餾所得輕組份從塔頂處流出。
[0009]所述的萃取劑儲(chǔ)液槽和重組分儲(chǔ)液槽與萃取塔之間，萃取塔輸出與第一精餾塔之間，以及第一精餾塔與反應(yīng)釜之間均設(shè)置有栗。
[0010]所述的反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有催化劑床。
[0011 ]所述的萃取塔采用轉(zhuǎn)盤萃取塔。
[0012]所述的第一精餾塔與第二精餾塔均采用板式精餾塔。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:通過(guò)采用溶劑萃取法，提取高濃度含酚廢水中的酚類物質(zhì)，然后直接將萃取劑與酚類物質(zhì)的混合物通入反應(yīng)釜，使其在反應(yīng)釜中反應(yīng)后，得到新的目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明集萃取和反應(yīng)于一體，萃取后，無(wú)需進(jìn)行反萃分離，首先將廢水中有價(jià)值的酚類物質(zhì)富集，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜反應(yīng)，比直接在廢水中加入某種反應(yīng)物將酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的效率高，產(chǎn)品純凈，能夠有效提取廢水中的酚類物質(zhì)，是一種高濃度含酚廢水中酚類的資源化利用與環(huán)境保護(hù)結(jié)合的新方法。
[0014]進(jìn)一步的，本發(fā)明萃取劑儲(chǔ)液槽內(nèi)填充DMC，第一精餾塔精餾得到的重組分通入反應(yīng)釜內(nèi)，重組分為化學(xué)計(jì)量的萃取劑和酚類，反應(yīng)釜中裝有催化劑，控制反應(yīng)釜的反應(yīng)條件，使萃取劑和酚類物質(zhì)反應(yīng)，得到了所期望的新產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖中:1-重組分儲(chǔ)液槽;2-萃取塔；3-第一冷熱交換器;4-第一精餾塔;5-反應(yīng)釜;6-第二精餾塔;7-輕組分收集槽;8-萃取劑儲(chǔ)液槽;9-第二冷熱交換器；10-第三冷熱交換器;11-產(chǎn)品儲(chǔ)罐;12-閥門；13-栗;14-第四冷熱交換器;A-輕組分收集口 ； B-氣體收集口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上包括依次設(shè)置的萃取塔2，第一精餾塔4，反應(yīng)釜5以及第二精餾塔6;萃取塔2采用轉(zhuǎn)盤萃取塔，第一精餾塔4與第二精餾塔6均采用板式精餾塔。
[0019]萃取塔2分別連接輕組分收集槽7、萃取劑儲(chǔ)液槽8和重組分儲(chǔ)液槽I，輕組分收集槽7內(nèi)填充脫酚后的廢水，萃取劑儲(chǔ)液槽8內(nèi)填充DMC，重組分儲(chǔ)液槽I內(nèi)填充萃取劑和酚類的混合物。萃取塔2輸出重組分通入第一精餾塔4，第一精餾塔4精餾得到的氣體經(jīng)過(guò)第一冷熱交換器3回流至萃取塔2內(nèi)，第一精餾塔4精餾得到的重組分經(jīng)過(guò)第二冷熱交換器9通入反應(yīng)釜5內(nèi)，反應(yīng)釜5的輸出產(chǎn)品經(jīng)過(guò)第三冷熱交換器10進(jìn)入第二精餾塔6，第二精餾塔6連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐11，反應(yīng)釜5的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)第四冷熱交換器14從氣體收集口B排出，第二精餾塔6精餾所得輕組份從塔頂輕組分收集口 A處流出。
[0020]萃取劑儲(chǔ)液槽8和重組分儲(chǔ)液槽I與萃取塔2之間，萃取塔2輸出與第一精餾塔4之間，以及第一精餾塔4與反應(yīng)釜5之間均設(shè)置有栗13，反應(yīng)釜5內(nèi)設(shè)置有催化劑床。
[0021]本發(fā)明的工作流程及工作原理為:
[0022]用栗13將萃取劑儲(chǔ)液槽8中的DMC打入萃取塔2，同時(shí)用栗13將重組分儲(chǔ)液槽I中的高濃度含酚廢水打入萃取塔2，經(jīng)過(guò)萃取之后輕組份(脫酚后的廢水)從萃取塔2上部流出進(jìn)入輕組分收集槽7，重組份(萃取劑和酚類的混合物)從萃取塔2底流出，通過(guò)栗13打入第一精餾塔4。第一精餾塔4中進(jìn)行精餾得到的輕組份(萃取劑，如DMC)從第一精餾塔4頂流出，再經(jīng)過(guò)第一冷熱交換器3冷凝后回流入萃取塔2，萃取劑循環(huán)使用，重組份(化學(xué)計(jì)量的萃取劑和酚類)從第一精餾塔4底流出，再經(jīng)過(guò)第二冷熱交換器9流入裝有催化劑床的反應(yīng)釜5中。在反應(yīng)釜5中，控制反應(yīng)條件使萃取劑與酚類物質(zhì)反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)品從反應(yīng)釜5流出經(jīng)過(guò)第四冷熱交換器14流入第二精餾塔6，氣體產(chǎn)物從氣體收集口 B處排出。
[0023]在第二精餾塔6中進(jìn)行精餾所得輕組份(副產(chǎn)物)從第二精餾塔6頂?shù)妮p組分收集口A處流出，為反應(yīng)的萃取劑進(jìn)入第三冷熱交換器10冷凝后回流入反應(yīng)釜繼續(xù)與酚類物質(zhì)反應(yīng)，重組份產(chǎn)品(萃取劑與酚類反應(yīng)的產(chǎn)物)從第二精餾塔6底流出進(jìn)入產(chǎn)品儲(chǔ)罐11。
[0024]本研究選取的萃取劑DMC可以與苯酚、甲基酚類物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)，得到高附加值的產(chǎn)品。以DMC萃取蘭炭廢水中的酚類為例，在萃取塔2中，通過(guò)逆流原理，將蘭炭廢水中的酚類物質(zhì)萃取脫出，脫出酚類后，蘭炭廢水中的酚類含量為4.87mg/L，有效地脫出了蘭炭廢水中酚類物質(zhì)，達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。由于DMC過(guò)量，因此，在第一精餾塔4中，將過(guò)量的DMC精餾回用于萃取蘭炭廢水，通過(guò)控制條件，僅僅留下化學(xué)計(jì)量的DMC和酚類物質(zhì)的混合物，通過(guò)第二冷熱交換器9進(jìn)入反應(yīng)釜5。反應(yīng)釜5中裝有催化劑，控制反應(yīng)釜5的反應(yīng)條件，DMC與酚類物質(zhì)反應(yīng)，得到了新產(chǎn)品。由于DMC過(guò)量，反應(yīng)釜5中為DMC、新產(chǎn)品以及副產(chǎn)物的混合物，故將該混合通過(guò)第四冷熱交換器14，氣體部分通過(guò)氣體收集口 B放出，液體進(jìn)入第二精餾塔6 ο在第二精餾塔6中，將新產(chǎn)品、副產(chǎn)物以及DMC等分離，收集新產(chǎn)品以及副產(chǎn)物，將DMC通過(guò)第三冷熱交換器10，循環(huán)返回到反應(yīng)釜5繼續(xù)反應(yīng)。
[0025]通過(guò)該萃取-反應(yīng)一體化設(shè)備，可以將高濃度含酚廢水中的酚類物質(zhì)萃取，且萃取效率高。萃取后，不需要反萃分離，而是直接進(jìn)入反應(yīng)釜，使萃取劑與酚類物質(zhì)直接反應(yīng)，得到了新的產(chǎn)品。該方法首先是將廢水中有價(jià)值的酚類物質(zhì)富集，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜反應(yīng)，比直接在廢水中加入某種反應(yīng)物將酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的效率高，產(chǎn)品純凈，集環(huán)保與碳資源的利用于一體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:包括依次設(shè)置的萃取塔(2)，第一精餾塔(4)，反應(yīng)釜(5)以及第二精餾塔(6);所述的萃取塔(2)分別連接輕組分收集槽(7)、萃取劑儲(chǔ)液槽(8)和重組分儲(chǔ)液槽(I)，萃取塔(2)輸出重組分通入第一精餾塔(4)，第一精餾塔(4)精餾得到的氣體經(jīng)過(guò)第一冷熱交換器(3)回流至萃取塔(2)內(nèi)，第一精餾塔(4)精餾得到的重組分經(jīng)過(guò)第二冷熱交換器(9)通入反應(yīng)釜(5)內(nèi)，反應(yīng)釜(5)的輸出產(chǎn)品經(jīng)過(guò)第三冷熱交換器(10)進(jìn)入第二精餾塔(6)，所述的第二精餾塔(6)連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐(11)，反應(yīng)釜(5)的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)第四冷熱交換器(14)排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的輕組分收集槽(7)內(nèi)填充脫酚后的廢水，重組分儲(chǔ)液槽(I)內(nèi)填充萃取劑和酚類的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的萃取劑儲(chǔ)液槽(8)內(nèi)填充DMC。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的第二精餾塔(6)精餾所得輕組份從塔頂處流出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的萃取劑儲(chǔ)液槽(8)和重組分儲(chǔ)液槽(I)與萃取塔(2)之間，萃取塔(2)輸出與第一精餾塔(4)之間，以及第一精餾塔(4)與反應(yīng)釜(5)之間均設(shè)置有栗(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)釜(5)內(nèi)設(shè)置有催化劑床。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的萃取塔(2)采用轉(zhuǎn)盤萃取塔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的第一精餾塔(4)與第二精餾塔(6)均采用板式精餾塔。
【專利摘要】一種高濃度含酚水廢水的萃取反應(yīng)裝置，包括依次設(shè)置的萃取塔，第一精餾塔，反應(yīng)釜以及第二精餾塔；所述的萃取塔分別連接輕組分收集槽、萃取劑儲(chǔ)液槽和重組分儲(chǔ)液槽，萃取塔輸出重組分通入第一精餾塔，第一精餾塔精餾得到的氣體經(jīng)過(guò)第一冷熱交換器回流至萃取塔內(nèi)，第一精餾塔精餾得到的重組分經(jīng)過(guò)第二冷熱交換器通入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜的輸出產(chǎn)品經(jīng)過(guò)第三冷熱交換器進(jìn)入第二精餾塔，所述的第二精餾塔連接產(chǎn)品儲(chǔ)罐，反應(yīng)釜的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)第四冷熱交換器排出。本發(fā)明集萃取和反應(yīng)于一體，萃取后，無(wú)需進(jìn)行反萃分離，首先將廢水中有價(jià)值的酚類物質(zhì)富集，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜反應(yīng)，酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的效率高。
【IPC分類】C02F9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105600980
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510961510
【發(fā)明人】張智芳, 張秦龍, 馬向榮, 黃琪, 胡陽(yáng), 馬強(qiáng)
【申請(qǐng)人】榆林學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月19日