影响溶剂萃取脱酚效率及碱洗效率的因素

影响溶剂萃取脱酚效率及碱洗效率的因素

黑化集团公司污水处理系统包括萃取脱酚及生化处理两部分。本章就萃取脱酚部分进行论述。

萃取脱酚的主要工艺流程是：原料氨水进入三台氨水贮槽，经静置沉淀分出悬浮的焦油后，用氨水泵经氨水换热器换热到50—55℃后进入萃取塔的顶部分布器。萃取剂自循环油槽用循环油泵送经预热器加热到40—45℃后进入萃取塔底部分布器。油同氨水由于比重不同在塔内逆流流动，在塔内筛板的上下往复搅拌下，油被分散成极小的颗粒后缓慢地上升，氨水则缓慢地下降。由于酚在油中的溶解度比在水中的大，水中的酚扩散到油中去。萃取脱酚后的氨水在塔下部澄清段澄清后，流入脱酚水槽，再送去蒸氨。

萃取了酚的油在萃取塔顶部的澄清段澄清后，依次进入三台串联的碱洗塔。油在从每台碱洗塔底部缓慢上升的过程中，同碱液密切接触进行再生，酚和苛性钠起中和反应生成酚钠盐。碱洗再生后的油从最后一个碱洗塔顶部流入循环油槽供循环使用。三个碱洗塔是轮换串联使用的。每一碱塔都是一次加入浓度为20%的苛性钠溶液，加入高度为塔工作高度的一半。碱洗一定时间后，当塔内酚钠盐溶液中游离碱下降到10%时即停塔。静止2小时后，将酚钠盐溶液全部用泵抽入酚盐贮槽。然后往放空的碱洗塔内加入新的20%的碱液，作为最后一个碱洗塔串联入系统中，当另一塔更换新碱液后，此塔即作为第二塔，依此类推。

一、影响脱酚效率的因素

1.氨水处理量

萃取塔的氨水处理量以不产生液泛为极限，在极限以下，脱酚效率随氨水处理量的增加而升高。

2.油水比

经过试验得知，提高油水比有利于提高氨水的脱酚效率。由于考虑到油水比过高，将增加油的循环量，相对减少氨水处理量，并使油的消耗增加和萃取后油中含酚量降低，以及使碱洗再生时酚钠盐不易饱和等因素。生产用油水比宜取为1：1。

3.油中吡啶碱含量

在萃取剂中含有适量的重吡啶碱将有利于提高萃取效率。据资料介绍，当油中重吡啶碱含量为5%时，油具有较好的萃取效率。当重吡啶碱含量再高时，脱酚效率增加不多，而被水带走的重吡啶碱将要增多，同时在碱洗时很难得到含酚量低的油。

4.塔板的结构

根据资料介绍，适宜的塔板结构为：

4.1筛板上孔眼直径为6毫米。

4.2适宜的塔板数为20~24块，大于此数时脱酚效率增加不大。

4.3筛板间距为200毫米，此时具有最高的脱酚效率。

4.4筛板上的自由面积的增大，有利于增大生产能力，筛孔呈三角形排列。

5.搅拌强度

脉冲筛板塔是靠塔内筛板作上下高频率的往复振动进行搅拌的，所以其搅拌强度与振幅及频率有关。振幅大小直接影响分散相颗粒的分散状况。振幅过小分散不好，脱酚效率下降；振幅过大则影响轻相上升，使生产能力下降，严重时会

引起液泛，同样不利于萃取过程。因此，应按具体设备及具体条件来确定适当的振幅。一般宜取频率为300~350次/分，振幅为4~6毫米。此时的搅拌强度为3500~4000毫米/分。

6.温度

温度稍高有利于提高脱酚效率。因温度主要影响两相的物性，提高温度有利于加速传质过程，并有利于两相分离和不易乳化。但温度过高，也能产生液泛。在实际生产中，氨水温度可控制在45~55℃。油温控制在40~50℃

二、影响碱洗效率的因素

1.脉冲

脉冲具有较好的脱酚及碱洗效率。碱洗塔无脉冲装置，但萃取塔之脉冲可通过油传递到碱洗塔，也能提高碱洗效果。

2.加碱量

生产实践证明，加碱量越大，碱洗效果越好。但游离碱度过高，会使酚钠盐回收时耗酸增加；而加碱过小，将影响碱洗效率，致使酚在油中不断累积，又会影响脱酚效率。适宜的加碱量应根据萃取剂中的酚含量而定。

3.碱液浓度

碱液浓度过低影响脱酚效率，过高又会影响分子扩散。在实际生产中，以取20%的碱液浓度为宜。

4.温度

一般控制在30-5℃，最后一个碱洗塔温度不低于30℃。

此外，在脉冲萃取操作中主要不正常现象有两个，一个是乳化，另一个是液泛。

造成乳化的原因有：萃取剂中含焦油；萃取剂中夹带酚钠盐；筛板振幅过大。在发生乳化现象时，应查明原因后采取相应措施处理。

造成液泛的主要原因及处理方法如下：

4.1处理水量过大。水量过大时会使流体间的相界面摩擦力增加，以及油通过筛孔的自由截面积相对减少，此两因素产生的阻力超过了两相比重时就会产生液泛。处理办法是降低处理水量。

4.2振幅过大。处理水量一定时，有一个最佳振幅，在最佳振幅下不会产生液泛，此时萃取效率最高。如振幅过大，除产生乳化外，还会发生液泛。由于振幅过大产生的液泛一般在开工时发生，可调整传动机构偏心度，以找到最佳振幅。

4.3温度过高时，萃取剂易被分散，两相接触面积增加，也会产生液泛，可通过降低温度的方法调整至正常。

4.4脉冲停止会造成类似液泛现象。当突然停电使脉冲停止时，如超过15分钟则应停工。此外，由于设备和机械上的故障，应及时检修或停工大修。