18.3. Экстракционные установки по извлечению фенолов из сточных вод
Для экстракции фенолов из сточных вод в качестве экстрагентов могут быть применены простые и сложные эфиры (табл. 18.1). Лучшими из перечисленных экстрагентов для извлечения фенола (одноатомного) являются этилацетат и н-амилацетат, а для пирокатехина (двухатомного фенола) — этилацетат.
Трудно поддающиеся очистные фенол-содержащие сточные воды, например подсмольные воды полукоксования бурых углей, наиболее полно очищаются путем экстракции фенсольваном (бутилацетатом) либо трикрезилфосфатом.
![свойства эфиров, пригодных для экстракции фенолов из сточных вод свойства эфиров, пригодных для экстракции фенолов из сточных вод](/uploads/006/556.jpg)
Фенсольван — смесь сложных алифатических эфиров, трудно растворим в воде, но с высокой растворяющей способностью по отношению к фенолам. Коэффициент распределения для 2%-ного раствора фенола (карболовой кислоты) составляет 49. Плотность фенсольвана 0,88 кг/м3. Он выкипает в интервале температур 100—130°С. После регенерации экстракционная способность фенсольвана полностью восстанавливается. Экстракция фенолов из сточных вод различными эфирами осуществляется, по однотипной схеме. Фенолсодержащие сточные воды охлаждают до оптимальной температуры обработки 20—25° С, продувают углекислым газом (дымовыми газами) для перевода фенолятов в свободные фенолы, а затем подают на экстракцию. Степень извлечения фенолов достигает 92—97%. Остаточное содержание фенолов в очищенных сточных водах составляет до 800 мг/л. В болыпинстве случаев этого бывает достаточно для дальнейшего использования сточных вод.
![результаты очистки сточных вод от фенолов фенсольваном результаты очистки сточных вод от фенолов фенсольваном](/uploads/006/557.jpg)
При необходимости производят глубокую очистку от остаточных фенолов путем их окисления. На рис. 18.3 приведена принципиальная технологическая схема дефеноляции сточных вод фенсолъваном.
Исходные сточные воды через холодильник подают в колонну для продувки дымовыми газами до pH = 6-6,5, затем сточные воды поступают в трехступенчатый противоточный экстрактор. Из первой ступени экстракт подают в ректификационную колонну, где отгоняют фенсольван. Пары фенсольвана конденсируют и направляют в сборник, а сырые фенолы подают на утилизацию. Обесфеноленные сточные воды, выходящие из последней ступени экстрактора, содержат некоторое количество фенсольвана. Для регенерации фенсольвана сточные воды продувают острым паром в регенерационной колонне парогазовую смесь конденсируют, а затем разделяют в декантаторе. Регенерированный фенсольван сливают в общий сборник. Потери фенсольвана составляют 200 г/м3 очищенных сточных вод. Сток через промежуточный сборник сбрасывают.
простыня одноразовая производитель купить оптом.
![Экстракционная установка по извлечению фенолов из сточных вод фенсольваном Экстракционная установка по извлечению фенолов из сточных вод фенсольваном](/uploads/006/558.jpg)
Рис. 18.3. Экстракционная установка по извлечению фенолов из сточных вод фенсольваном
А — фенолсодержащие сточные воды: Б — дымовые газы: В — отдувочные газы; Г — фенольный экстракт; Д — дефенолированная вода; Е — острыйпар; Ж — сырые фенолы; 1 — колонна продувки фенольных вод углекислотой; 2 — холодильник; 3 — отстойник-декантатор; 4 — ступенчатая экстракция; 5 — ректификационная колонна; 6 — сборник фенсольвана; 7 — регенерационная колонна;
8 — конденсаторы; 9 — промежуточная емкость
Результаты по очистке сточных вод от фенолов экстракцией фенсольваном приведены в табл. 18.2. Доочистка сточных вод от фенолов возможна их окислением двуокисью марганца (пиролюзитом) в серной кислоте. О способности различных фенолов к окислению можно судить по величине их окислительно-восстановительных потенциалов (ре- докс-потенциал), который составляет: для одноатомных фенолов 0,92 В, для м-крезола —0,89 В, для о-крезола — 0,85 В, для п-крезола — 0,84 В.
Схема установки доочистки сточных вод от фенолов окислением пиролюзитом представлена на рис. 18.4. Сточные воды из цикла экстракции подают в стальной футерованный реактор, снабженный свинцовыми барботерами для сжатого воздуха и острого пара, затем при непрерывном перемешиваний в реактор загружают серную кислоту до концентрации 20—25- г/л. После этого в реактор также при перемешивании загружают пиролюзит. Затем массу нагрезают острым паром и выдерживают в течение нескольких часов. На этом цикле обесфеноливание заканчивается.
![Схема установки доочистки сточных вод от фенолов окислением пиролюзитом Схема установки доочистки сточных вод от фенолов окислением пиролюзитом](/uploads/006/559.jpg)
Рис. 18.4. Схема установки доочистки сточных вод от фенолов окислением пиролюзитом
1 — емкость для серной кислоты; 2 — емкость для едкого натра; 3 — суспензия на разделение; 4 — реактор-регенератор; 5 — сжатый воздух; 6 — напорная емкость; 7 — исходные сточные воды; 8 — «острый» пар; 9 — пиролюзит
Окислы марганца из обработанных сточных вод регенерируют в отдельном реакторе. К сточным водам добавляют раствор едкого натра, доводя рН среды до 9—9,5. Затем смесь продувают сжатым воздухом и по окончании цикла выводят из реактора. Полученную суспензию разделяют в отстойниках либо фильтрующих аппаратах, очищенную воду удаляют, а регенерированный пиролюзит возвращают для повторного использования.
Оптимальные условия дефеноляции: температура — 97—99° С; расход серной кислоты — 2,5—3,5%; расход пиролюзита— 300% (от теоретического); продолжительность окисления — 4—6 ч. При указанных параметрах остаточная концентрация фенолов в сточных водах составляет 1—3 мг/л.