萃取工艺在处理工业含溴废水信溴回收中的应用

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溶剂萃取法苦卤提溴实验研究

溶剂萃取法苦卤提溴实验研究
第 48 卷 第 2 期
盐科学与化工2ຫໍສະໝຸດ 19 年 2 月Journal of Salt Science and Chemical Industry
27
溶剂萃取法苦卤提溴实验研究
杨瑞光1,2 ,李远超1,2 ,李秋霞1,2 ,李善清1,2 ( 1. 山东省海洋精细化工重点实验室,山东 潍坊 262737;
酯类溶剂具有疏水性良好、不与溴素反应、萃取 容量大等优点,可作为理想的提溴溶剂。研究采用 酯类溶剂作为萃取剂,碳酸钠溶液作为反萃剂进行 苦卤中提溴过程的研究,考察并对比了乙酸丁酯、乙 酸仲丁酯和乙酸戊酯 3 种酯类溶剂的提溴能力,考 察各操作条件对提溴性能的影响。 2 实验方案及前期准备 2. 1 工艺流程简述
一。提溴用溶剂不仅需要具有较高的疏水性和耐 酸、碱、氧化腐蚀等特点,还需要具有廉价、环境友好
产不敷销,迫切需要研究开发一种适应性强、低能 的特点。以往文献中常用的卤代烃、卤代芳烃等有
耗、高效率的提溴工艺,提高溴素资源利用率和生产 机溶剂虽具有优异的疏水性和耐酸、碱腐蚀能力、抗
运行水平。
氧化性,但如四氯化碳属于消耗臭氧物质被禁止使
程,具有分离效率高、处理能力大、能耗低等特点,广
泛应用于石油、石油化工、湿法冶金、稀土提取和纯 化、核燃料提取和制药等工业[4 - 5]。许多学者对溶 剂萃取法提溴进行了研究[7 - 9]。其中,选择一种理
法主要有空气吹出法和水蒸气蒸馏法,但二者都有 想的提溴用溶剂是溶剂萃取法提溴的研究热点之
高能耗、高 投 入,生 产 溴 受 环 境 温 度 影 响 较 大 等 缺 点[2 - 3]。溴素的生产成本逐年增长,全球溴素市场
以酯类溶剂为萃取剂,将酸化、氧化后的苦卤中 的溴素脱除,然后用碱液对含溴萃取剂进行溴素反 萃富集,得到的溴素富集液经硫酸酸化后送往溴素 制取工序,而脱溴后的苦卤同该厂其他提溴后的卤 水混合后用于制盐及进一步综合利用。工艺流程如 图 1。

萃取工艺在处理工业含溴废水信溴回收中的应用

萃取工艺在处理工业含溴废水信溴回收中的应用

萃取工艺在处理工业含溴废水及溴回收中的应用[摘要] 北京燕山威立雅公司含溴废水处理及回收项目是溴化丁基橡胶的配套项目,设计处理规模为13.5 m3/h。

为满足含溴废水处理要求,提出了萃取工艺,其得到了威立雅法国技术部的中试认证。

介绍了萃取工艺处理含溴废水和溴回收的工艺流程和关键控制点,在满足处理后废水可达标排放的同时,达到溴回收的目的。

萃取技术作为一项众所周知但在水处理中并不常见的工艺应用于工业废水处理,对水处理行业的发展将起到一定的推动作用。

[关键词] 萃取;含溴废水;工业回收溴近年来,国内外市场溴化丁基橡胶的总消费量一直呈稳定增长趋势,国内市场所需的卤化丁基橡胶全部依赖进口,价格居高不下,极大限制了下游工业的发展。

目前,北京燕山石油化工股份有限公司(以下称燕山石化)丁基橡胶的产能已达到4.5万t/a,装置生产稳定。

为继续做强做大丁基橡胶产品,同时填补国内市场上卤化丁基橡胶的空白,燕山石化引进国外卤化丁基橡胶技术,新建了一套3万t/a溴化丁基橡胶生产装置,已于2010年建成投产。

溴化丁基橡胶装置产生的工艺废水中含有大量的溴离子,须经含溴废水处理设施处理达标后方可排放,同时,还需要尽可能对废水中高含量的溴进行回收。

针对此种含溴废水的特性,由于目前国内尚无成熟的处理技术,北京燕山威立雅水务有限责任公司(以下称燕山威立雅)结合自身在水处理领域内的经验,提出了萃取/反萃取的技术方案,提取出废水中的溴离子,生成溴化钠溶液。

该技术方案已得到威立雅法国技术部的中试验证。

通过预处理、萃取、反萃取等工艺从废水中回收95%以上的溴,使进入常规水处理的残余液中的溴浓度低于400mg/L。

处理后含溴废水经过西区水处理装置处理后符合排放标准[1]。

1 工艺说明1.1技术来源及中试效果说明燕山威立雅含溴废水处理工艺采用含溴废水预处理及溴回收工艺,其中预处理包括隔胶、均质、格栅、多介质过滤、热交换器,使TSS的含量小于10mg/L,达到液液萃取的要求;溴回收包括萃取和反萃取,从经过预处理的污水中萃取出溴化物或氢溴酸,再用碱性溶液(碳酸钠)反萃取出溴离子,最后得到NaBr溶液。

从溴水中提取溴的方法

从溴水中提取溴的方法

从溴水中提取溴的方法
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一,通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质。

向待分离溶液中加入与之不相互溶解的萃取剂,形成共存的两个液相。

利用原溶剂与萃取剂对各组分的溶解度的差别,使它们不等同地分配在两
液相中,然后通过两液相的分离,实现组分间的分离。

扩展资料
萃取在日常生活中的应用
1、料液各组分的沸点相近,甚至形成共沸物,为精馏所不易奏效的
场合,如石油馏分中烷烃与芳烃的分离,煤焦油的脱酚;
2、低浓度高沸组分的分离,用精馏能耗很大,如稀醋酸的脱水;
3、多种离子的分离,如矿物浸取液的分离和净制,若加入化学品作
分部沉淀,不但分离质量差,又有过滤操作,损耗也大;
4、不稳定物质(如热敏性物质)的分离,如从发酵液制取青霉素。

萃取溶剂的选择
1、萃取溶剂的选择,应根据被萃取化合物的溶解度而定,同时要易
于和溶质分开,最好用低沸点溶剂。

2、一般难溶于水的物质用石油醚等萃取;
3、较易溶者,用乙醚等萃取;易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。

4、每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5~1/3,两者的总体
积不应超过分液漏斗总体积的2/3。

萃取技术在溴化丁基橡胶含溴废水处理中的应用

萃取技术在溴化丁基橡胶含溴废水处理中的应用

有机溶剂被 N a O H溶液剥离 出溴离子 , 再生后的有机溶剂重新 回 到萃取部 分循 环使用 。生成 的溴化钠溶液可作为产品销售 。装置 总 工 艺 流 程示 意 图如 下 :
m e C L
m e e t -
mg / L mg / L

0 . 1 5 8 ~ 1 0
萃取技术在 溴化丁基橡胶 含溴废水 处理 中的应 用
徐传海
( 北京燕 山威立雅水务有 限责任公司 北京
摘 要: 近年 来 , 溴化 钠 丁 基 橡 胶 以 其 优 良的 性 能 获
1 0 2 5 0 0 )
2 . 2萃取反萃取单元
得 了轮 胎 行 业 的 青 睐 。 随 着 国 内轮 胎 工 业 的发 展 , 溴化 丁
膈胶池 均 质地 格 栅 多介 质过 滤 器 热变 换 器
化与萃取去除率有直接关系 。对 比情况如下 :
含溴废水进入 隔胶 池经过筛 网后 , 去除污水 中己烷及粘性橡 胶颗粒 , 与预处理单元 回流水混合 进行初步 降温后 , 用泵提 升至 格栅 , 进一步 去除悬浮物 , 进入缓 冲池 , 再经泵 提升至过 滤单元 , 通过多介 质过滤器进 一步去 除悬浮物 ,使 其满足 萃取单元进水 T S S小于 1 0 m g / L的要求 。过滤后出水 经热交换进一步降温 , 温度 从8 0  ̄ C 降至 3 5  ̄ C, 一部分进人萃取单元 , 一部分 回流与进水 混合 进行预降温。
2 . 1预 处 理 单 元
B r _ - 浓度达到 1 4 1 . 5 e  ̄ L , 溴化钠溶液浓度 1 8 2  ̄ L , 具 有很高的处理 效率。
预处理单元 由三部分组成 : 隔胶 池和均质池 、 格栅 、 多介质过 3 . 2装置运行调试 经验数据 滤器 和热交换器 。预处理工艺流程示意图如下 : 在装置运行 过程 中 , 通 过调整反萃取 剂浓度 , 得 出该 浓度变

含溴化工废水处理和溴回收工艺装置

含溴化工废水处理和溴回收工艺装置
氮的混合废水,成分复杂毒性大,各种物质具有共混、共沸、共性特点,相互束缚, 要想突破这 些制约把溴从中分离提取并达到一定的纯度,其技术难度和工艺是比较 大的。
目前在我国,溴素提取方法经酸化、氧化后蒸气蒸出法和空气吹出法、萃取法、 离子交换吸附法等,其原理均是用氧化剂将溴离子氧化为游离溴后再用水蒸汽蒸馏 法和空气吹出法进行提取。但是,化工废水中均含有大量的各种有机物、有机溶剂、 氨氮和无机混合盐,物料构成复杂,严重干拢以上提取工艺的实施。因此,迫切需 要降低难度、操作简便、运行成本低,具有实际可行意义的技术工艺和装置。
废水分析:废水由悬浮物、有机物、多组分无机混合盐构成,成分复杂,B/C 值 0.07,可生化性差,且具有生物毒性,属高盐、高 COD 废水。每吨废水中溴化钠含 量 35kg,总含固量约 60kg。
(3).废水处理与溴回收技术路线 根据废水分析,先去除 COD 避免有机物的低沸点的挥发性对提溴纯净度的干扰。
(3).废水处理与溴回收技术路线 根据废水性质及分析,对高附价值物料回收回用,每吨废水中主要可回收苯酚
30kg;氯酸钠 20kg;溴化钠 35kg;氯化钠 50kg。同时,尽可能实现废水中的各种物 料高效低成本回收,减少固废、危废的产生。具体处理技术路线:(脱气)脱除丙 酮、二氯甲烷;(浓缩)浓缩中依次分离苯酚和四溴双酚 A、十二烷基磺酸钠回收; 继续浓缩到氯化钠临界饱和度时提溴。提溴后浓缩结晶氯化钠、氯酸钠回收。
废水进入“USR”脱气装置,脱出已烷、正庚烷溶剂,物理法去除 COD 约 60%。然后, 进入“UAV”汽化浓缩装置在 50-90℃的温度中汽化,汽化冷凝凝结水进入“UAM”深 度处理装置对提高可生化性后去生化系统。 浓缩液中的首先析出“硬脂酸钙”去除。由于硫酸钠、溴化钠溶解度的不同,硫酸 钠浓度过饱和后结晶去除,当“溴化钠”浓度达到 70-80%后进入酸化、氧化工序, 由“UBA”制取粗溴和精制得到高纯度溴素制品。回收的溴素返回前置丁基橡胶生产 溴化工序回用。

一种从含溴废水中提取氢溴酸的方法

一种从含溴废水中提取氢溴酸的方法

一种从含溴废水中提取氢溴酸的方法
提取氢溴酸是一种从含溴废水中提取有用物质的方法。

它可以有效地提取氢溴酸,从而减少污染物的排放。

提取氢溴酸的方法有多种,其中一种是通过沉淀法来提取氢溴酸。

沉淀法是一种从含溴废水中提取氢溴酸的有效方法。

首先,将含溴废水加入碱性溶液中,使溴化物沉淀出来,然后将沉淀物收集起来,再将其加入酸性溶液中,使溴化物溶解,最后将溶液中的氢溴酸收集起来。

沉淀法提取氢溴酸的优点是,它可以有效地提取氢溴酸,而且操作简单,成本低廉,可以有效地减少污染物的排放。

但是,沉淀法也有一些缺点,比如沉淀物的收集和处理需要耗费大量的时间和精力,而且沉淀物的处理过程中可能会产生有害物质,因此需要采取有效的措施来处理沉淀物。

总之,沉淀法是一种从含溴废水中提取氢溴酸的有效方法,它可以有效地提取氢溴酸,减少污染物的排放,但也存在一些缺点,因此需要采取有效的措施来处理沉淀物。

废水中有机物质萃取分离的应用实例

废水中有机物质萃取分离的应用实例

废水中有机物质萃取分离的应用实例废水中有机物质萃取分离的应用实例1、废水中醋酸的萃取分离醋酸是一种用途广泛的化工产品。

它可用作生产乙烯塑料、粘合剂、纺织涂料及轧胶漆的原料,也可以用来生产醋酸酐、各种醋酸酯及氯乙酸、醋酸盐。

在醋酸的生产过程中及以醋酸为原料或溶剂的产品生产过程中都会产生含量不等(百分之几到百分之几十)的醋酸溶液,其中很大一部分是5%以下醋酸稀溶液。

由于醋酸稀溶液回收价值不大,一些企业不对其进行处理和回收而直接排放,既污染环境又浪费资源。

如何有效地处理和回收废水中醋酸一直是人们十分关注的研究课题。

(1)物理溶剂萃取工艺多年来,研究者对醋酸溶液的萃取分离工艺进行了大量的研究工作,得到了很多有价值的研究结果。

在同系列溶剂中,碳链越短,分配系数越高。

尽管醇和酮能提供相对较高的分配系数,但是在再生过程中醇易与醋酸发生酯化反应,而酮与水不能形成共沸,因此它们很少被工业上采用。

醋酸酯和醚是工业上常用的萃取剂。

实际废水中盐的存在不仅可以大大提高醋酸的分配系数,而且可以降低溶剂在水中的溶解度。

(2)络合溶剂萃取工艺随着磷氧类溶剂分子中烷氧基个数的减少,分配系数增加。

三丁基氧膦可提供的分配系数达4.5。

三辛基氧膦也可提供相当高的分配系数,且水中溶解度低(小于1mol/L)、萃水量小。

与磷氧类萃取剂相比,胺类萃取剂具有价格低及萃取效率高的特点。

伯胺的水中溶解度高,仲胺在溶剂再生过程中易于醋酸发生不可逆的酰胺化反应。

长链叔胺(TOA)在水中溶解度小于10mg/L,且热稳定性好,因此它是最常用的一种络合萃取剂。

2、废水中酚类物质的萃取分离含酚废水是一种污染范围广、危害性很大的工业废水,国内外一直对工业含酚废水的排放严格加以控制。

另一方面,酚类又是重要的化工原料之一。

随着化学工业的发展和环境保护的严格标准的实施,含酚废水的治理和回收日益成为人们关注的问题。

溶剂萃取法是工业上常用的一种脱酚方法。

溶剂萃取脱酚法的工艺主要有两种:物理萃取脱酚工艺及络合萃取脱酚工艺。

苯萃取溴水的

苯萃取溴水的

苯萃取溴水的溴水是由卤代烃类物质构成的水溶液,它能够抑制水体中的水质污染物,可以清除有害有机物,如氨气、二氧化硫、氯离子等。

溴水的污染物极易沉淀,在水质处理中有重要的用途。

因此,溴水的净化和再生成为水质处理和环境保护的重要研究课题。

苯萃取是一种有效的溴水净化和再生技术。

它可以在溴水中削减目标污染物的含量,以及将其还原为更安全的物质。

基于此原理,苯萃取技术已经成为溴水净化和再生的重要技术手段。

苯萃取技术是通过在溴水中引入适当量的苯,使溴水中的污染物与苯形成化学停留,并与苯的相互作用产生化学键的方式来净化溴水的法子。

实践表明,添加苯可以有效地降低溴水中的污染物含量,也可以使溴水的含量由较高的浓度降低到较低的浓度,从而实现污染物的有效净化。

除了净化溴水外,苯萃取技术还可以用于再生溴水,即可以从苯萃取剂中取出污染物,不仅能够降低污染物的浓度,还可以重新还原污染物,从而使溴水重新成为可用水。

苯萃取技术在溴水处理和再生过程中可以实现循环利用,大大减少了化学的消耗。

此外,苯萃取剂的添加量很少,操作过程方便,设备初投资低,建议应用于地下水、河流、湖泊等,以提高水质处理和再生效果。

苯萃取技术不仅可以有效地净化溴水,还可以提高溴水的可用性。

苯萃取技术被广泛用于污染控制和环境保护,是绿色技术的一种重要的环保措施。

然而,苯萃取技术也存在一些局限性,如处理含硫有机物比较复杂,同时苯萃取剂的添加量也需要很小的投资。

但是,苯萃取技术的优势依然远大于它的局限性,它可以有效地平衡污染物和环境的平衡,保障我们的水资源,并提高水质处理和再生效果。

综上所述,苯萃取技术是一种有效的水质处理和再生技术,它可以有效地净化溴水,并将污染物还原为更安全的物质,可以大大提高水质处理和再生的效果,也可以实现循环利用,因此,它也被广泛用于污染控制和环境保护。

含溴废液中溴离子测定方法的研究

含溴废液中溴离子测定方法的研究

3 33 2 2 34 6·76·山 东 化 工SHANDONG CHEMICAL INDUST RY2014 年第 43 卷含溴废液中溴离子测定方法的研究李广义1,2,孙 鹏2 ,于立娟2 ,马西忠2 ,吕会霞2( 1. 山东省海洋精细化工重点实验室,山东 潍坊 262737; 2. 山东省海洋化工科学研究院,山东 潍坊 262737)摘要: 文章对含溴废液中溴离子含量的测定方法次氯酸钠 - 碘量法进行了探讨,采用平行测定,加标回收等方法,考察了该方法的 实用性。

试验结果表明,采用次氯酸钠 - 碘量法对含溴废液加标回收率为 98. 1% ~ 101. 7% ,符合容量法回收率在 95% ~ 105% 的 要求,可用于含溴废液中溴离子浓度的测定。

关键词: 次氯酸钠; 溴离子; 含溴废液; 方法 中图分类号: O 655. 2文献标识码: A文章编号: 1008 - 021X ( 2014) 03 - 0076 - 02Test Method for Bromide Ion in Liquid Waste Containing BromineLI Guang - yi 1,2,S U N Peng 2,YU Li - juan 2,M A Xi - zhong 2,LV Hui - xia 2( 1. T he ke y lab o rat o r y o f S hand o n g O cean Fine C he m ical ,W ei f an g 262737,C hina ; 2. S hand o n g O cean C he m ical Industr y S cienti f ic Research Institute ,W ei f an g 262737,C hina )A b s t r ac t : In this paper ,the test m eth o d ( s o diu m h y p o chl o rite - i o di m etr y ) o f br o m ide i o n in liquid w aste c o ntainin g br o m ine is discussed . T he test m eth o d 's practicabilit y is studied b y m eans parallel deter m inati o n and standard rec ov er y test .T he e x peri m ental results sh o w that ,usin g the m eth o d o f s o diu m h y p o chl o rite - i o dine o f br o m ine liquid standard additi o n rec ov er y w as 98. 1% ~ 101. 7% ,w hich f alls in the sc o pe o f vo lu m etric test m eth o d 95% ~ 105% . A s a result ,it is applicable f o r the o f br o m ide i o n in liquid w aste c o ntainin g br o m ine . Key words : sodium hypochlorite; bromide ion; liquid waste containing bromine; method溴素是重要的化工原料之一,是海洋化学工业的主要分 支,由它衍生的种类繁多的无机溴化物、溴酸盐和含溴有机 化合物在国民经济和科技发展中有着特殊的价值,随着我国主导工业的发展,正在渗透到各个行业和领域之中[1]。

从溴水中分离出溴—萃取分液法

从溴水中分离出溴—萃取分液法

从溴水中分离出溴—萃取分液法溴是一种重要的化学元素,广泛应用于化工、药品和农业等领域。

在许多情况下,需要从溴水中分离出溴单质,以进行后续的生产和应用。

本文将介绍一种常用的分离方法——萃取分液法,用于从溴水中提取溴。

1. 实验原理萃取分液法是一种基于液体的非均相系统的分离和提取技术。

通过选择合适的萃取剂,使其与目标物质具有较高的溶解度,从而使目标物质从原液中转移到萃取剂中,实现目标物质的分离与提取。

2. 实验步骤2.1. 实验前准备准备好实验所需的试剂和器材,包括溴水、有机溶剂(如碳酸氢钠溶液)、滴定管、分液漏斗等。

2.2. 萃取分液将溴水倒入分液漏斗中,并加入适量的碳酸氢钠溶液,轻轻摇匀。

由于溴水较重,它会在溴水和碳酸氢钠溶液之间形成两层相。

待两层相分离清晰后,打开分液漏斗的止水夹,将含有溴的有机相缓慢滴入滴定管中。

2.3. 确定溴的含量用适量的稀硫酸将溴溶液稀释,加入淀粉指示剂,用亚硫酸钠溶液滴定至溴的蓝色消失为止。

根据滴定所需的亚硫酸钠溶液的体积,计算出溴的含量。

3. 实验结果与讨论通过萃取分液法,我们成功地将溴从溴水中分离出来,并确定了溴的含量。

在实验中,碳酸氢钠溶液作为萃取剂,与溴有较高的溶解度,从而达到了提取溴的目的。

4. 实验优缺点4.1. 优点萃取分液法操作简单,成本较低,且适用于分离溶液中不同相对溶质的分离提取工作。

对于一些有机溶剂可溶性的物质,萃取分液法是一种高效的分离方法。

4.2. 缺点萃取分液法需要较长的时间来实现两相的分离,且对于某些溶液溶质不易萃取的情况,效果可能不太理想。

此外,萃取剂的选择也是一个关键因素,需要根据实际情况进行合理选择。

5. 应用领域萃取分液法广泛应用于化学、生物、制药等领域。

在化学合成中,常常需要从反应混合物中提取有机产物。

在制药过程中,药物提取和分离也是一个重要的环节。

此外,此方法还用于环境分析和污水处理等方面。

6. 安全注意事项在进行实验过程中,需要注意以下安全事项:6.1. 使用化学品时需佩戴防护手套、眼镜等个人防护装备,以免化学品直接接触皮肤和眼睛。

BR法在污水处理中心化学污水处理工程中的应用

BR法在污水处理中心化学污水处理工程中的应用

BR法在污水处理中心化学污水处理工程中的应用概述化学污水处理工程是污水处理工程中重要的一环,其中BR法(Biological Reduction)因其高效净化效果和环保优势而在污水处理中得到广泛应用。

本文将介绍BR法在污水处理中心化学污水处理工程中的应用,包括工艺原理、适用范围、优势和案例分析等内容。

工艺原理BR法是一种生物还原技术,通过引入特定细菌在生物反应器中进行生物降解,将有机废水中的污染物还原为无害物质。

BR法的工艺流程主要包括进水处理、生物反应器处理和水质净化三个阶段。

生物反应器中的细菌能够利用废水中的有机物进行代谢,产生较少的废弃产物,从而达到净化水质的目的。

适用范围BR法适用于各种类型的化学污水处理,包括工业废水、农业废水和生活污水等。

由于BR法对于有机物的降解效率高,稳定性好,因此在中心化学污水处理工程中得到了广泛应用。

优势BR法在化学污水处理中具有以下优势:•高效净化:BR法能够高效地降解有机污染物,使污水经过处理后的水质达到排放标准。

•环保:BR法是一种基于生物降解的技术,不会产生大量化学废物,环保性较高。

•节能:BR法相比其他化学污水处理方法能够节约能源消耗,降低处理成本。

•稳定性:BR法的生物反应器具有良好的稳定性,适用范围广。

案例分析案例一:某工业化工厂污水处理某化工厂废水中含有大量有机物质,经过BR法处理后,污水的COD和BOD去除率均超过90%,水质明显改善,达到排放标准。

案例二:市区生活污水处理某市区生活污水通过中心化污水处理工程进行BR法处理,处理后的水质经过进一步消毒处理后,可以用于农业灌溉和景观用水,也为城市环境改善做出了贡献。

结论BR法在污水处理中心化学污水处理工程中具有重要的应用价值。

其高效净化效果、环保优势和稳定性使其成为化学污水处理领域的重要技术手段。

随着环保意识的提高和技术的不断进步,BR法在未来的污水处理中将发挥越来越重要的作用。

含溴化工废水处理和溴回收工艺装置

含溴化工废水处理和溴回收工艺装置
含溴化工废水处理及溴回收工艺装置
(临海市楚玛尔海水淡化处理设备厂 王剑波 317000)
摘要:溴素是重要的化工原料之一,珍贵稀有元素,也是不可再生资源,由它衍生 的种类繁多的无机溴化物、溴酸盐和含溴有机化合物在国民经济和科技发展中有着 重要的贡献价值。芳香族有机溴化物在制药、农药、染料等各方面有广泛的用途, 而在溴化反应制备芳香族有机溴化物时,溴的利用率仅为 50-70%,因此会产生含富 含溴离子与含溴副产物(如:氢溴酸、溴化钠、溴化钾等)的化工工业废水。若将 该类废水通过蒸发浓缩后作为废液、废盐、残渣对待,则具有成分复杂、有毒有害 性大的危险废物,不但处置成本高也是行业危废处理的难点,更是资源的巨大损失。 本文选用数例含溴化工废水:溴化丁基、四溴双酚 A、丙溴磷、嗪草酮、正丁基丙二 酸二乙酯、阿苯达唑的处理和溴回收工艺介绍。
氮的混合废水,成分复杂毒性大,各种物质具有共混、共沸、共性特点,相互束缚, 要想突破这 些制约把溴从中分离提取并达到一定的纯度,其技术难度和工艺是比较 大的。
目前在我国,溴素提取方法经酸化、氧化后蒸气蒸出法和空气吹出法、萃取法、 离子交换吸附法等,其原理均是用氧化剂将溴离子氧化为游离溴后再用水蒸汽蒸馏 法和空气吹出法进行提取。但是,化工废水中均含有大量的各种有机物、有机溶剂、 氨氮和无机混合盐,物料构成复杂,严重干拢以上提取工艺的实施。因此,迫切需 要降低难度、操作简便、运行成本低,具有实际可行意义的技术工艺和装置。
溴素:化学式 Br2,分子量:159.81 沸点 58.78℃,熔点:-7.2℃,密度:3.119 克每立方厘米,是一种颜色深红棕色液体,其容易挥发,气温低时能冻结成固体, 有着极强烈的毒害性与腐蚀性。溶解度:4.16g。
三、含溴化工废水 1、溴化丁基橡胶含溴废水处理与溴回收
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萃取工艺在处理工业含溴废水及溴回收中的应用
[摘要] 燕山威立雅公司含溴废水处理及回收项目是溴化丁基橡胶的配套项目,设计处理规模为13.5 m3/h。

为满足含溴废水处理要求,提出了萃取工艺,其得到了威立雅法国技术部的中试认证。

介绍了萃取工艺处理含溴废水和溴回收的工艺流程和关键控制点,在满足处理后废水可达标排放的同时,达到溴回收的目的。

萃取技术作为一项众所周知但在水处理中并不常见的工艺应用于工业废水处理,对水处理行业的发展将起到一定的推动作用。

[关键词] 萃取;含溴废水;工业回收溴
近年来,国外市场溴化丁基橡胶的总消费量一直呈稳定增长趋势,国市场所需的卤化丁基橡胶全部依赖进口,价格居高不下,极大限制了下游工业的发展。

目前,燕山石油化工股份(以下称燕山石化)丁基橡胶的产能已达到4.5万t/a,装置生产稳定。

为继续做强做大丁基橡胶产品,同时填补国市场上卤化丁基橡胶的空白,燕山石化引进国外卤化丁基橡胶技术,新建了一套3万t/a溴化丁基橡胶生产装置,已于2010年建成投产。

溴化丁基橡胶装置产生的工艺废水中含有大量的溴离子,须经含溴废水处理设施处理达标后方可排放,同时,还需要尽可能对废水中高含量的溴进行回收。

针对此种含溴废水的特性,由于目前国尚无成熟的处理技术,燕山威立雅水务有限责任公司(以下称燕山威立雅)结合自身在水处理领域的经验,提出了萃取/反萃取的技术方案,提取出废水中的溴离子,生成溴化钠溶液。

该技术方案已得到威立雅法国技术部的中试验证。

通过预处理、萃取、反萃取等工艺从废水中回收95%以上的溴,使进
入常规水处理的残余液中的溴浓度低于400mg/L。

处理后含溴废水经过西区水处理装置处理后符合排放标准[1]。

1 工艺说明
1.1技术来源及中试效果说明
燕山威立雅含溴废水处理工艺采用含溴废水预处理及溴回收工艺,其中预处理包括隔胶、均质、格栅、多介质过滤、热交换器,使TSS的含量小于10mg/L,达到液液萃取的要求;溴回收包括萃取和反萃取,从经过预处理的污水中萃取出溴化物或氢溴酸,再用碱性溶液(碳酸钠)反萃取出溴离子,最后得到NaBr溶液。

整体回收效率在95%以上,且Br-浓度达到141.5g/L,溴化钠溶液浓度182g/L[2]。

本工艺采用等比例的直径为500mm塔进行了模拟中试实验。

实验中液液萃取系统是由两个逆流塔组成,在无水分蒸发的情况下,萃取-反萃取操作能够在仅使用适当的热转换条件下使溴浓缩17-40倍。

溴回收装置产生一股污水(剩余液),其水质符合西区污水处理场的要求。

溴/氯比例约在21.7的入口水相(重相)以泵和喷射来传送到萃取塔萃取桶的上部(如果必要冷却后温度在20-40 °C之间);有机相(轻相)从塔的下部进入。

出水即处理后的水相(剩余液)用调节阀控制从分离区底部流出,由分界液面位置来进行控制(有机相/水相的分离界面),然后存储并送到最终处理阶段,这一步骤的效率约在95%。

在剥离工艺出水的液相溶液中溴/氯比例将大约在81到125。

再生溶剂通过剥离塔上端溢流(上层沉降)到有机相储存罐,以便在萃取阶段再循环,这步剥离程序的效率接近100%,再循环的有机相中几乎不含溴。

1.2 水质参数
表1-1 原水水质
表1-2 预处理单元出水水质
表1-3 萃取出水水质
1.3 总工艺流程
原水经预处理单元去除亚硫酸盐和悬浮物后,进入溴萃取、反萃取单元,首先利用有机溶剂萃取出原水中95%的溴离子,除溴后的出水排放至西区污水场处理;在反萃取工艺中,含溴有机溶剂被Na2CO3溶液剥离出溴离子,再生后的有机溶剂重新回到萃取部分循环使用。

总工艺流程图见图1-1。

1.3.1 预处理工艺流程
预处理单元由三部分组成:隔胶池和均质池、格栅、多介质过滤器和热交换器。

预处理工艺流程示意图见图1-2。

图1-1
隔胶池均质池格栅多介质过滤器热交换器
1.3.2 萃取/反萃取工艺流程
溴萃取和反萃取单元是决定该项技术处理效率的最关键因素,溴萃取将废水中的溴离子提取至有机相中,达到提纯溴离子的作用,萃余液中仍含有少量的溴离子,与西区污水处理厂接收的其他污水混合后一起进入西区污水厂的生化系统进行处理,溴萃取工艺采用的萃取剂是用十二烷稀释的二级胺溶液(体积百分比为15%);溴的反萃取是用碳酸钠溶液将溴离子再从有机相中剥离出来进入水相,再生的萃取剂(二级胺)回到萃取单元循环使用。

萃取/反萃取单元流程示意图见图1-3。

图1-3 萃取/反萃取单元流程示意图
1.4 萃取/反萃取单元所用试剂
表1-4 萃
取/反萃取所用试剂及参数 2 萃取/反萃取运行参数及关键控制点
2.1 萃取过程主要水质参数控制
2.1.1 工艺参数
表2-1 预处理后主要水质参数
表2-2 萃取塔主要水质参数条件
2.1.2 关键控制点
温度:一定条件下,萃取反应过程中,溶质在水和溶剂中的分配系数只与温度有关,因此萃取过程的温度控制至关重要。

实验结果表明,此工艺条件下萃取温度控制在30℃-45℃较为适宜,反萃取温度在50℃左右为宜[3]。

PH值:在一定温度下,根据萃取类型不同,另外一个影响因素为PH值,根据溴离子萃取酸度曲线显示,最佳PH值围为2.5-3.5。

相比:中试实验确定,有机相和水相的最佳比例约为0.55。

溶剂再生:反萃取后的溶剂需要再生循环使用。

该工艺是两步涡流接触+硫酸移注相,从而用于酸化有机相。

这一过程通过加入硫酸(30%)用来酸化有机相,中和溶剂中的碱量,增加叔胺溶液的活性,是溶剂再生循环的一个重要的过程[4]。

脉冲空气(压缩空气):萃取塔类型选用逆流脉冲塔,当压缩空气进入脉冲管时,将管液体压下,液体的移动使得塔液体上升。

当空气从脉冲管中排出时,整个过程则刚好相反,塔液体不断的上升和下降,通过碟片和部圆环,产生紊流,从而产生液滴,实现溶质在两液相之间的转移。

合理控制脉冲空气压力及频率是保证萃取效率的一个重要因素。

3 总结与展望
该项目采用萃取/反萃取处理工艺,威立雅专家设计并运行的这套中试实验装置标明,液液萃取工艺作为一种众所周知但不常见的水处理技术,是用于去除并回收溴的最
适合的方法,同时该方法对于发展安全、节能、清洁并应用于工业回收溴的新型工艺是一个好机会。

在液液萃取之后,如果溴化钠溶液浓度达到或超过预期,可以考虑增加浓缩结晶单元,将碱性溴化钠出水溶液继续蒸发浓缩。

此步骤主要是提供饱和溶液或盐结晶,如果能够达到结晶点并且溴化钠晶体的纯度达到更高程度,可以被应用于未来项目--液态溴回收[5]。

[参考文献]
[1]王朋,邵拥军,等.溶剂萃取过程新进展[J].工业大学成人教育学院学报,2008,23(2).
[2]旭东.萃取技术在难降解有机废水处理中的应用[J].工商大学学报,2003,21(4).
[3]编辑委员会.化学工程手册 (第三卷) [M ].化学工业,1989,14.
[4]芙蓉.分离过程及系统模拟[M].第1版.科学.2001,23.
[5]力军,王薇,王修林.溴素生产技术及溴系列产品的开发[J].海洋科学,2007,18(6).。

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