⑴ 有机分析中硝基苯、苯胺、苯酚、苯甲酸的分离
要分离首先要知道它们的一些性质,溶解性,熔沸点,稳定性等,首先说一下硝基苯:难溶于水,密度比水大; 易溶于乙醇、乙醚、苯和油。熔点5.8℃。沸点210~211℃
苯胺:熔点-6.3℃,沸点184℃,加热至370℃分解,稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,密度比水略大。
苯酚:常温下微溶于水,不容部分与水混合成乳白色悬浊液,能溶于苯及碱性溶液易溶于有机溶液;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。熔点43℃沸点182℃
苯甲酸:熔点122.13℃,沸点249℃,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸,能与碱中和,生成易溶于水的盐。
所以这四种物质可以分为两组,硝基苯、苯胺几乎不溶于水和碱性溶液;而苯酚、苯甲酸能溶于碱性溶液。所以,先向混合物中加入过量碱液,然后静置分液,硝基苯密度比水大,苯胺密度比水略大,所以下层为有机层(硝基苯和苯胺),上层为水溶液(苯酚、苯甲酸与碱反应生成苯酚钠和苯甲酸钠)然后向水溶液中通入过量的二氧化碳,中和碱液并生成碳酸,因为酸性比较苯甲酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根,根据强酸置换弱酸盐的原理,二氧化碳会与苯酚钠反应生成苯酚和碳酸氢钠。因为苯酚常温下微溶于水呈悬浊液状态,无法通过过滤提取出苯酚,但静置后会分层,可以静置后分液得到苯酚。分液过苯酚后在向水溶液中加入过量稀盐酸,根据强酸置换弱酸盐的原理,苯甲酸钠会被置换生成苯甲酸,而苯甲酸也微溶于水,可以通过萃取(而考虑到之后要将苯酚与有机溶剂分离,应用易挥发的有机溶剂,所以最好用乙醚、氯仿、汽油等。)或重结晶提纯(之前加稀盐酸也是考虑到盐酸易挥发,不会干扰之后的重结晶,用重结晶而不用蒸发是因为之前加的是碱液,之后加盐酸,会生成氯化钠,而重结晶是利用不同温度下不同盐的溶解度不同滤去杂质后,将溶液浓缩、冷却,即得纯制的物质。)
分离了苯酚、苯甲酸后再来分离硝基苯和苯胺,硝基苯和苯胺;硝基苯沸点210~211℃,苯胺沸点184℃,加热至370℃分解,硝基苯和苯胺的沸点相差26℃左右,并且加热至211℃硝基苯就会沸腾,而苯胺,加热至370℃才分解分解,所以可以用蒸馏来分离硝基苯和苯胺。
希望我的回答你能够理解对你有所帮助。
⑵ 含酚废水的危害有哪些,怎样进行处理
含酚废水主要来自石油化工厂、树脂厂、塑料厂、合成纤维厂、炼油厂和焦化厂等化工企业。它是水体的重要污染物之一。由于工业门类、产品种类和工艺条件不同,其废水组成及含酚浓度差别较大,一般分为酸性、碱性、中性含酚废水和挥发、非挥发性含酚废水。
酚类化合物是一种原型质毒物,所有生物活性体均能产生毒性,可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环,致使细胞破坏并失去活力,也可通过口腔侵入人体,造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固,并能继续向体内渗透,引起深部组织损伤,坏死乃至全身中毒,即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒,出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病,严重的会引起死亡。酚口服致死量为530mg/kg(体重)左右,而且甲基酚和硝基酚对人体的毒性更大。据有关报道,酚和其它有害物质相互作用产生协同效应,变得更加有害,促进致癌化。
含酚废水不仅对人类健康带来严重威胁,也对动植物产生危害。水中含酚含量达到10-6—2×10-6时,鱼类就会出现中毒症状,超过4×10-6—1˙5×10-5时会引起鱼类大量死亡,甚至绝迹。如果使用含酚废水灌溉农田,则会使农作物减产或枯死。含酚废水的毒性还可抑制水体中其它生物的自然生长速度,破坏生态平衡。
⑶ 时钧的主要成就
时钧一生从教,60多年来,他在化工高等教育辛勤耕耘,1980年起,他开始招收研究生(1945年在重庆曾招过2名研究生),到现在已有5人获得博士学位。他的学生有不少是蜚声中外的科学家,两院院士就有16位,获得高级职称的数以百计,在化工、炼油、冶金、建材、机械、医药等领域作出了卓越的贡献 。半个多世纪的辛劳熬白了他的鬓发,而他的青春活力却在一代代弟子身上得到焕发,他的事业正由众多的学生去弘扬光大。
在他的从教生涯中,所带过的学生中先后产生了16名院士。名单如下 : 姓名院士主要成果备注陈家镛中国科学院院士中国湿法冶金开拓者1943年毕业于国立中央大学(现为南京工业大学)化学系梁晓天中国科学院院士药物化学和有机化学1942年考入中央大学化学工程系(现南京工业大学化工系)闵恩泽中科院、工程院院士石油化工催化剂专家1946年夏从国立中央大学化学工程系(今南京工业大学)毕业,闵恩泽和陆婉珍(女)为同班同学,也是夫妻 陆婉珍中国科学院院士分析、石油化学家胡宏纹中国科学院院士有机合成化学专家1946年毕业于原中央大学化学系(今南京工业大学)张存浩中国科学院院士物理化学家1947年毕业于南京中央大学化学工程系(现南京工业大学)朱起鹤中国科学院院士分子反应动力学家1947年毕业于南京中央大学化工系(现南京工业大学)陆钟武中国工程院院士热能工程专家1950年毕业于大同大学(前三年在中央大学)时铭显中国工程院院士石油化工机械专家1952年7月毕业于南京大学化工系(现南京工业大学)陈懿中国科学院院士物理化学家1955年毕业于南京大学化学系(现南京工业大学)唐明述中国工程院院士无机非金属材料专家1956年南京工学院(现东南大学)化工系研究生毕业曹湘洪中国工程院院士石油化工专家1967年毕业于南京化工学院(现南京工业大学)江东亮中国工程院院士材料科学1960年毕业于南京化工学院(现南京工业大学)徐德龙中国工程院院士无机非金属材料专家1983年南京化工大学(现南京工业大学)硕士毕业欧阳平凯中国工程院院士生物化工1981年来到南京化工学院(南京工业大学的前身)工作徐南平中国工程院院士化学工程领域1989年南京化工学院化学工程专业博士毕业根据全国图书参考资料联盟,时均共培养硕士2名,博士52名,具体情况如下 : 年度论文名称作者授予单位学位2005《苯氯化三相催化精馏过程研究》崔咪芬南京工业大学博士2007《里氏木霉分泌蛋白降解木质纤维素的研究》欧阳嘉南京工业大学博士2003《陶瓷膜处理含油乳化废水的技术开发及传递模型研究》谷和平南京工业大学博士2002《溶液结晶动力学实验与模型研究》伍川南京工业大学博士2002《有机羧酸稀溶液的络合萃取过程研究》管国锋南京工业大学博士2002《吸附制冷工质对及其制冷过程研究》崔群南京工业大学博士2004《陶瓷膜分离对氨基苯酚生产中镍催化剂的研究》金珊南京工业大学博士2004《一体式陶瓷膜乳化装置的研究和应用》景文珩南京工业大学博士2004《面向中药水提液体系的陶瓷膜设计与应用》李卫星南京工业大学博士2004《料仓内散体流动的数值模拟研究》肖国先南京工业大学博士2003《综合建模方法和先进控制技术在两个化工过程中的应用》张湜南京工业大学博士2003《分光光度分析专家系统》陈国松南京工业大学博士2003《钙钛矿型透氧材料的制备与研究》谭亮南京工业大学博士2003《新型锆基钙钛矿型致密透氧膜的研究》杨丽南京工业大学博士2002《面向钛白工业废水处理的陶瓷膜材料设计与应用》赵宜江南京工业大学博士2002《乙烯/乙烷络合分离吸附剂的制备及表征》梅华南京工业大学博士2002《陶瓷膜成套装备与工程应用技术的研究》邢卫红南京工业大学博士2002《纳滤浓缩和脱盐的传质过程研究》杨刚南京工业大学博士2002《陶瓷膜生物反应器的研究》徐农南京工业大学博士2002《混合导体致密透氧膜反应器进行甲烷催化氧化反应的研究》顾学红南京工业大学博士2002《D-氨基酸的制备研究》韦萍南京工业大学博士2001《三相流态化光催化过程的研究》崔鹏南京工业大学博士2001《NaA型沸石分子筛膜的合成及渗透性能研究》董强南京工业大学博士2000《氧化锆陶瓷超滤膜制备及相关基础技术研究》琚行松南京化工大学博士2000《强化传递的多相催化内循环气升反应器研究》 吕效平南京化工大学博士2000《高质量低成本钛酸钾晶须的制备及其在复合材料中的应用》 冯新南京化工大学博士1999《硫酸钾生产工艺模拟及其溶解动力学研究》陈栋梁南京化工大学硕士1999《混合传导型致密透氧陶瓷膜》李世光南京化工大学博士1999《TiO2起滤膜和超薄Pd/TiO2复合膜的研究》吴立群南京化工大学博士1999《甲缩醛合成流化催化精馏过程研究》乔旭南京化工大学博士2001《单分散二氧化钛纳米微粒合成及在光解水制氢反应中的应用》陈洪龄南京工业大学硕士1999《光催化陶瓷膜反应器的实验研究与数学模拟》 史载锋南京化工大学博士1999《液体混合物的吸附平衡及动力学研究》 刘晓勤南京化工大学博士1999《面向过程模拟的电解质溶液化学和相平衡研究》 吉晓燕南京化工大学博士1999《担载钙钛矿型透氧膜的制备及甲烷部分氧化制合成气管式致密膜反应器的研究》 金万勤南京化工大学博士1999《处理含油乳化液废水的研究》 王春梅南京化工大学硕士1998《新型干法回转窑内煤粉燃烧、高温传热、煅烧熟料热工过程的应用基础研究》 叶旭初南京化工大学1998《流体微观结构及扩散性质的分子动力学模拟研究》 周健南京化工大学博士1998《陶瓷微滤膜过滤微米、亚微米级颗粒体系的基础研究和应用开发》 钟璟南京化工大学博士1998《甲烷部分氧化膜催化反应的数学模拟和实验研究》 杨超南京化工大学博士1997《络合吸附净化含氮气体中微量一氧化碳的研究》居沈贵南京化工大学博士1997《气固吸附平衡与吸附动力学研究》马正飞南京化工大学博士1997《液体粘度的关联推算及醇烃体系混合物粘度的测定》沈式泉南京化工大学博士1997《超临界流体沉积技术的研究与应用》汪朝晖南京化工大学博士1997《氧化铝微滤膜的制备和工业化研究》王沛南京化工大学博士1996《氧化铝陶瓷膜的制备、表征及应用研究》黄培南京化工大学博士1996《高压相平衡与状态方程研究》 云志南京化工大学博士1995《液相扩散系数的测定与研究》 范益群南京化工大学博士1995《高压流体相平衡及状态方程的若干研究和应用》董军航南京化工学院博士1994《电解质溶液相平衡的热力学研究》张吕正南京化工学院博士1992《统计热力学的相对性及其应用》王仁远南京化工学院博士1992《临界区域相平衡测定及状态方程的研究》 卞白桂南京化工学院博士1989《高压流体相平衡的实验测定和状态方程研究》 徐南平南京化工学院博士1988《强电解质混合溶剂体系的热力学研究》陆小华南京化工学院博士1988《非电解质溶液过量热力学性质的研究》沈树宝南京化工学院博士 时钧治学严谨,一丝不苟。他在担任《中国大网络全书.化工卷》常务副主编时,为编纂这部巨著倾注了大量心血,不仅肩负着繁重的组织领导工作,还亲自撰写修改了若干重要条目,有的甚至五易其稿。他亲手撰写了《综论》中的若干篇章。他还撰写了《化学工程手册》中的“传质”和“吸收”两篇,并主持翻译了《传质学》以及《流态化工程》和《翅管换热器设计计算》等书。
时钧非常注重科学研究。早在清华大学读书的时候,便在《清华大学学报》和《中国化学会杂志》上发表过有关探讨制备有色烟幕的规律和有关有机定性分析的3篇论文(英文稿)。他在缅因大学的硕士论文《关于机械木浆的筛分和性能的关系》,由导师分成两篇论文发表在美国造纸专业杂志上。1957年,由他指导的杨南如作的研究生论文《关于高铝水泥原料粒度与烧成温度的关系》发表在《硅酸盐学报》创刊号上。在逆境中,时钧于1965年做过湍流塔的试验;1972年起进行了膜分离的研究,都取得了可喜的成果,但由于当时试验条件的限制,无法深入下去。自1974年起,时钧参加了国产填料(以拉西环为主)的性能评定试验,曾发表了4篇论文(均未署名)。对于几种填料的试验全过程,如试验方案的确定,装置的设计安装,数据的测定、整理和关联,计算公式的应用,以及试验报告的撰写等,都是在他亲自主持下进行的。有关试验方法的一些内容,如试验体系的选择原则、数据的处理及表达方法等,后来一直被国内有关方面所引用。1979年后,时钧带领助手们开始了系统的研究工作。研究的内容主要包括3个方面:流体热力学性质的实验测定、色谱法研究溶液热力学和膜分离技术 。 时钧认为工程科学迄今仍是一门实验科学。化学工程研究、设计和开发所用的基础物性则更需精密的实验测量。自80年代初起,他就有计划地着手组建一个热力学基础物性的测定中心,对广泛范围的相平衡、容积性质和过量性质进行了研究,并培养了一批从事这方面研究的专门人才,在国内外重要期刊上发表论文30余篇。在流体相平衡方面,高压下流体的热力学性质测定的投资费用较高,并且费工费时,因而迄今有用的实测数据极为缺乏,影响了这一领域的理论进展。有鉴于此,时钧、王延儒等筹建了精度较高的高压相平衡装置,对含氯氟烃替代物体系和高压二氧化碳气田气体系的相平衡,以及多元体系近临界区域和混合物临界轨迹等方面进行了广泛测定。有关的论文在国内外重要期刊上发表后,已有10多个国家和地区的专家和数据库来函索取单印本。有些实测结果纠正了前人所测数据的偏差,扩充了测量范围。最近,在原有的静态法基础上,结合Bumett 膨胀法成功地建立了在一台装置上同时测量高压流体相平衡组成和平衡相密度的简便方法,为快速而有效地获取高压下的流体基础物性提供了新的手段。此外,他和助手们一起建立了一套流体压缩因子的Bumett 法精密测量装置,用以求取高压下混合气体的P-V-T 基础数据。当论文在国外重要期刊上发表时,美国热力研究中心(TRC)的评阅者认为文中所测的混合物压缩因子精度“已达同类装置的最好水准”。在建立高压装置的同时,时钧与合作者还对常压下的相平衡,包括汽-液、液-液以及液—固相平衡进行了广泛而实用的测量研究。这方面发表的10多篇论文,为C5 烃的溶剂萃取、甲乙苯—甲基苯乙烯分离、重要溶剂4-甲基-戊酮的分离提纯,以及氯甲烷在偏三甲苯中溶解性能等化工工艺的开发设计,提供了必不可少的基础物性数据。
溶液的混合热(过量焓)是一类既具有重要理论意义,又有工程设计用途的基础物性。时钧与合作者经过多年的努力,改进并逐步完善了一套精密测量微量热效应的装置。这套装置可用以测得各种纯物质或生物物质在混合、反应或其他物理化学变化中产生或吸收的微量热效应(可灵敏反映出1焦耳)。在这一领域中,已经接连测量了多种有机物的二元三元体系混合热和强电解质混合溶剂体系的过量焓、稀释热、溶解热等基础物性数据,并在国际化学热力学期刊上发表近10篇论文。
含有有机物的电解质水溶液是一类在工业实际过程中经常会遇到的复杂体系。有关的相平衡数据比较缺乏,且其热力学特性目前尚很难用一般电解质溶液理论或半经验模型来预测和推算。时钧与合作者利用不同浓度溶液电导率的差异与电导滴定相结合,以及采用离子选择性电极的连续测定方法,方便而准确地测量了多种强电解质有机物水溶液的相平衡组成,并且测量精度显著提高。有关研究在国际学术会议上发表,得到众多专家好评。
从统计力学理论建立流体状态方程的关键,在于包括径向分布函数和势能函数乘积的积分难以计算。国内外学者一般均采用数值积分进行处理,或对径向分布函数g(r) 作简化。时钧与合作者则将这一积分作为整体量处理,引用统计力学压缩性方程,通过简化势能函数形式而得到这一积分的解析计算公式,从而能够直接得到形式简单、计算精度高的状态方程,并将这一思想用于流体局部组成研究,将局部组成这一微观量首次与压缩系数这一宏观量联系起来,为局部组成研究提供了新方法。新的局部组成模型已在强非理想体系的汽液平衡计算中获得了成功。
溶液热力学是化学热力学的重要组成部分,也是化学工程学科的基础。作为热力学研究工作者,时钧从80年代起即根据国内外当时最新的研究动态和学院具有的条件,领导科研人员用仅有的一台气相色谱仪开展色谱法测定热力学性质的研究。经过10多年的努力,时钧和汪绍昆等在这一方向上培养了多名研究生,先后发表论文20余篇。除用色谱测定了众多体系的无限稀释活度系数外,他们还改进了国外学者70年代中期提出的r与(dr/dx)x=0 预测全浓度范围活度系数的模型与方法,建立了自己的经验关联式,用于预测汽液平衡,取得了比国际上现有的UNIFAC基团贡献法还要好的预测精度。他们还利用色谱仪测定了挥发性溶质在混合不挥发溶剂中无限稀释活度系数,在实验基础上研究了Wilcon 方程的参数多解,对称与多元系汽液平衡的预测,研究了台阶脉冲法测汽液平衡,使色谱法扩大用于含极性组分和聚合物组分的多种体系,用于吸附研究,以推算气固平衡;研究了测定有加合物生成体系的加合常数,进而预测这种体系的固液平衡。在测定无限稀释活度系数的基础上,还对80 年代国外提出的预测无限稀释活度系数的修正分离凝聚能密度模型进行了改进,提高了预测精度。
在膜分离方面,时钧和他的合作者主要做了有关气体膜分离的研究,还做了一些渗透汽化过程和液膜分离设备性能的研究。前后已经发表论文30余篇(包括国际会议大会报告)。80年代初期,时钧和陈鸣德等用改性含氟树脂膜对氨、氢、氮混合气体进行渗透分离,为从混合气体中分离氨提供了一个新方法,在国内外是一项首创工作。1986年在东京国际膜及膜过程大会报告后,引起了各方注意,至今还被国外学者在有关论文中引用。
1985年后,时钧和庄震万等在气体膜分离方面做了较为系统的研究工作。用各种不同的国产膜,组成单膜和双膜渗透器以及连续膜塔,以He-N2-CH4,CH4-CO2-N2 等混合气体为对象,进行分离试验,并从理论上阐述气体在膜中的溶解与渗透机理,还探索了各种膜渗透器及其系统的气体分离计算方法,从而建立了一个新的数学模型。这个新模型对任意组分数的混合气体在不同类型的膜渗透器及其系统中的分离计算都是适用的。此外,他们还建立了气体在膜中溶解和渗透机理的通用热力学模型,以及存在有增塑化作用时的渗透机理模型等。目前时钧又和杨南如等在研究无机膜及膜反应器的国家重点课题。
在液膜分离方面,时钧和裘元焘等主要进行了油一乳一水体系在多孔转盘塔中的流体力学性能、液滴直径分布以及传质效果等的研究,从而探讨在液膜分离中采用多孔转盘塔的可能性。
为了表彰时钧的卓著成就,化学工业部特授予他“全国化工有重大贡献的优秀专家”的光荣称号,成为我国首批享受政府特殊津贴的专家。时钧是第六届、第七届全国政协委员、中国科学院学部委员、化学工程一级教授,南京化工学院化学工程系名誉系主任。同时,他还兼任国家自然科学基金委员会化学学科评议组成员、化工组组长,中国石化总公司技术经济顾问委员会委员,化学工程国家重点实验室学术委员会主任,煤转化国家重点实验室学术委员会委员,中国化工学会常务理事,江苏省化学化工学会理事长,《化工网络全书》编委会副主任委员,《化学工程手册》编委会主任,《化工学报》副主编,《中国化学工程学报》(英文)编委会委员等职。
年逾八旬、童颜鹤发的时钧,依然精神矍铄,思路敏捷,继续培育一批又一批年轻人脱颖而出,有的荣获“洪堡研究奖学金”、“霍英东教育基金奖”,有的获得“优秀青年科技工作者”的光荣称号,普遍在各自的研究领域里卓有建树。这表明,时钧的事业后继有人。
1934年毕业于清华大学化学系。1936年获美国梅因大学化学工程硕士学位。1936年至1938年在美国马萨诸塞理工学院研究院学习。回国后,曾任重庆大学、中央大学教授、化工系主任。建国后,历任南京大学、南京工学院、南京化工学院教授、化工系主任,中国科学院化学部委员,国务院学位委员会第一届学科评议组成员,《中国大网络全书化工卷》副主编,中国化工学会第四届常务理事,江苏省化学化工学会第五届理事长。九三学社社员。是第六届全国政协委员。专于化学工程。1952年创设我国硅酸盐工艺学专业。合编《化学工程手册·气体吸收》,合译《水泥和混凝土化学》。 1ShiJ,ChenM.PermeabilityofAmmonia,Hydrogen,.okyo,Japan,1987:502
2ShiJun,ZhuangZhenwan..rocesses.MainLecture,Torun,Poland,1989:33
3陆小华,王延儒,时钧.含盐溶液汽液平衡的预测(I)Pitzer模型的扩展及其在多元体系中的应用.化工学报,1989,40(3):293
4陆小华,王延儒,时钧.含盐溶液汽液平衡的预测(Ⅱ)参数的物理意义及估算.化工学报,1989,40(3):301
5LiJianminwangShaokun,shiJun..ChromatographicScience.1989,27(10):596
6LiJianmin,WangShaokun,ShiJun.Flexibility,-liquid-.ChemicalEngineeringScience,1990,45(1):199
7FengX,WangSK,ShiJ.-LiquidChromatography.Chromatographia.1990,30(3/4):211
8ZhuangZhenwan,ShiJun..sChicago,U.S.A1990,V01-Ⅱ:1361.
9XuNanping,YaoJianmin,WangYanru,ShiJun.-22.FluidPhaseEquilibria,1991,69:261—270
⑷ 含苯酚工业废水处理的流程
对含酚废水的治理,最有效的方法是控制污染源,一是合理选择工艺流程、开发无公害工艺、无公害催化剂,使用无公害试剂的反应实现清洗工艺技术,减少废水量或降低废水中的含酚浓度。例如,目前对氨基酚生产主要采用铁还原法老工艺,生产1吨成品出44吨废水,废水量大,污染严重。近年来人们开发用硝基苯催化氧化法生产对氨其基酚新工艺,1吨成品,只排放10吨含酚废水,使污染减少。二是选用有效的操作条件和生产设备,开发密闭循环生产酚类化合物系统尽量避免和减少污染物排入环境,实现“零排放”的清洁生产。三是加强企业的管理,对含酚废水采取有效处理、回收以及综合利用。
由于含酚废水的组成、酸碱性以及浓度的不同,治理方法也不一样,目前工业上治理含酚废水的方法一般分为物化法、化学法、生化法等三大类。主要介绍最常见的方法。
1.物化法
物化法是通过物理化学过程处理废水,除去污染物质的方法,因应用比较广泛,近年来发展很快。其主要方法有:吸附、萃取、反渗透、电渗析、液膜、气提、超过滤等方法。
1.1吸附法
吸附法广泛用于含酚废水的处理。吸附法是利用多孔性固体物质作用为吸附剂,如活性炭、硅藻土、活性氧化铝、交换树脂、磺化煤等,以吸附剂的表面(固相)吸附废水中的酚(液相)污染物的方法,根据吸附剂与酚类化合物之间的作用力不同,其吸附机理兼有物理吸附,化学吸附和交换吸附。在含酚废水处理过程中,主要是物理吸附,有时是几种吸附形式的综合作用 。选用吸附性能好,吸附容量大,容易再生,经久耐用的吸附剂是保证-分离效果的关键。
1.2萃取法
萃取法处理含酚废水两种途径,一种是选用高分配系数的萃取法,采用特定的萃取工艺及装置,利用酚类化合物在有机相和水相中不同的溶解度及两相互不溶的原理,达到分离酚的目的,另一种是根据可 配位反应原理,经单一萃取操作使废水中的含酚量低于国家排放标准。
1.3液膜法
液膜法是近年发展起来的一种新型废水治理分离技术液膜除酚采用水包油包水(W/0/W)体系。液膜由溶剂(如煤油)和表面活性剂构成。它是在分离的过程中使被分离的物质(酚)同时进行萃取与反萃取,通过液膜传递从而达到分离和浓缩的目的。液膜脱酚的过程为:乳状液通过搅拌形成许多细小的乳状液滴,分散在含酚废水中。这时,内水相为Na OH水溶液,外相为含酚废水。液膜内水相与外相相隔开。废水中酚能透过液膜进入内水相,作为弱酸与Na OH反应生成酚钠,而酚钠不溶于油,而向水相(封闭相)进行扩散所以不会返回外水相而扩散到被处理的废水中,这样就可以达到分离之目的。液膜法工艺分为制浮、摘触、破乳三步。这具有工艺简单、高效快速、选择性高、分离效率高、乳液经破乳后可重复使用等优点。液膜法适用于对高低浓度含酚废水的处理,除酚率可达99.9%,有报道对含酚10—47g/L以下。近年来国同内外对液膜法处理含酚废水的研究取得了不少进展。九十年代初我国建成了50t/d的高浓度含酚废水的液膜处理工业装置已用于塑料厂、石化厂等含酚废水厂的治理。近年发展了选择转基塔之最佳转速,调节废水及乳液之流量进行分离,经液膜处理,废水含酚量可下降到0.5×10-6以下等工艺.但由于液膜法操作技术要求高,液膜的稳定性总是还未彻底解决,工业上还未能广泛地推广应用这一新技术。据报道,液膜稳定性的问题最近已基本解决,广泛应用这一技术为期不远了。
2.化学法
化学处理方法是利用物质之间的进行化学反应的方法,对石油化工废水的处理,是一种前景广阔的高效率的方法。在化学法中,常用的有中和法、沉淀法、氧化法、还原法、电解法、光催化法等。
2.1沉淀法
在废水中添加化学物质,使之与酚产生沉淀。方法简、经济,但处理后,废水含酚浓度似较高,如果与其它方法一起用,效果就更好。最近发展起来的共缩聚法是化学沉淀法中的一种有效除酚方法。在高浓度含酚废水中加甲醛并在酸性或碱性催化剂存在下调整酚醛摩尔比,将废水中酚缩聚成为低分子热塑性或热固性树脂即为酚醛缩聚法。分离树脂后,废水再加尿素进行二步反应,残渣为无害物,可以废弃或焚烧。处理前废水含酚浓度可高达30000mg/L以上。处理后放入废水沉降过滤池,待取样化验合格后即可以排放,然后清理池内滤渣,使用酚醛尿缩聚法时,要调节废水中酚:醛:尿=1:3:1和PH=9.7-10.0,加热制成酸性树脂并回收甲醛处理后的废水含酚量可降到(10-50)×10-6,再经生物处理或稀释,使之达到排放标准。
还有一种是酸煮沉淀法,它是在含酚的废水中盐酸加热进行缩聚反应,回收树脂,使含酚量由原来的3%下降到万分之一。
2.2氧气法
在废水中添加氧化剂,如Cl2,ClO2,O3,H2O,KmnO4等,使酚氧化分解,同时也氧化水中的还原性性质。化学氧化剂资源少,价格贵。通常用于低浓度含酚废水的处理。
2.3电解法
在废水中加入适量电解质,在电解过程中,通过复杂的氧化过程,达到净化酚的目的。其特点是:不需使用氧化剂、还原剂等化学药品,可省掉后处理;其次是单位体积设备处理能力大;再者,利用电流和电压的变化很容易控制反应速度和类型,操作也很简单。但电解法只适用于低浓度含酚废水的深度处理,能耗及处理费用较高,也引起一些副反应等。
2.4光催化法
此方法是用国内新开发的一种处理含酚废水的技术,其特点:可处理较高浓度的含酚废水;降解速度快,无二次污染;催化剂价廉易得;可回收反复使用,运行费用低;设备简单、投资少、效果好等,光催化法主要是处理共缩聚法回收树脂后的低浓度的含酚废水,在其中加入光催化剂,用光照射(紫外光或阳光)然后加热泪盈眶到600C搅拌通空气后两小时后取样测定,含酚量达到排放标准后即可停止反应。催化剂经回收后可循环使用。
⑸ 苯酚有毒为什么还能做消毒剂过氧化氢有强腐蚀性为什么还能做伤口消毒剂
一般情况下,浓缩的苯酚是有毒的,浓缩的过氧化氢是一样强腐蚀性的,但是经过一定的稀释后就会减缓这些化学性质,成为消毒剂。
⑹ 含苯酚工业废水处理的流程
浓缩废水-----苯萃取苯酚------加入过量的氢氧化钠溶液------分馏(静置分液)------得到苯(溶液上回层)和苯酚钠,氢氧化钠的水溶答液(苯酚钠溶于水)------在水溶液中通入过量二氧化碳------得到苯酚和碳酸氢钠-----静置分液------分离苯酚和碳酸氢钠溶液(苯酚常温下不溶于水)
⑺ 多糖过柱脱盐问题
方法应该复没问题,看了你制的问题我觉得你应该再仔细整理研究一下你的实验步骤。取200微升加入苯酚和硫酸~~~~(好吧我相信你知道这应该是个定量实验),苯酚硫酸法一般在490nm下检测,是可见光的范围~~~~还有您的胶是葡聚糖凝胶,还是DEAE-葡聚糖凝胶?~~
⑻ 设计一方案分离提纯苯酚、苯胺和苯甲酸混合物。
混合物加入乙醚和足量氢氧化钠溶液至碱性(pH~10),分液,得到水相A和有机相B,
水相A通入足量二氧化碳气体,并用乙醚提取,得到的有机相C浓缩得到苯酚,水相D用足量盐酸调到pH~1,用乙醚提取,浓缩有机相得到苯甲酸,水相弃去。
有机相B加入足量盐酸提取,得到有机相E,浓缩得到苯甲醚,水相F用氢氧化钠碱化并用乙醚提取,有机相浓缩得到苯胺,水相弃去。
⑼ 纳滤的应用
纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,酸,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的色度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的最新发展,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是:能截留分子量大于200的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过;可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置运行费用低,能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化),使得纳滤膜具有较特殊的分离性能,其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视,已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面:根据中性溶质的分子量大小而进行分离;截留有机物分子而让单价电解质透过膜层;根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点,其应用范围主要适用于下述情况的物质分离:①对单价盐分离的截留率要求不高;②要求进行不同价态离子的分离,如软化处理;③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离,如葡萄酒脱醇;④盐和对应的酸的分离;⑤有机物和无机物的分离,如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质,在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用,广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水,能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2)石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚,此类物质的毒性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉,镍,汞,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.
(3)杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外,其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%,所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4)化纤,印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子量在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样就可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用量,降低最 终残留物的含量.
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3~4个/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再经NF脱盐,达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理,每天处理1 000~15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水量也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水量将达5 000 m3/d,效益极其可观.
(7)酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中硫酸的质量 分数降至6%~8%,生成的硫酸亚铁浓度超过200~250 g/L时,酸洗速率下降,必须更 换酸洗液,排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质,又造 成了废酸水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同,先将硫酸亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐,冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透过液则排至废酸水站,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁,同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间,其对二价和多价离了及分子量在200~1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且,与反渗透过程相比,纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低,过程渗透压较小,所以,在相同条件下,纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中,纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水,对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明,纳滤可以显著提高饮用水的水质,减少细菌数量和有机物的浓度,从而使后续消毒更有效,也减少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然,纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广,但在我国,将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟,尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道,如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程,是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计,于1997年4月正式投入生产淡水,系统连续正常运行27个月,淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验,研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明,循环试验工艺与单级纳滤工艺相比,在同样较低的压力下,出水率较高,并且能耗降低,减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下,膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著,使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量,可以截留有机及无机污染物,而对人体必需的一些离子又有较大的透过率,因此,把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是:
这三个问题是膜分离的基本问题,也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究,寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。
⑽ 怎么用化学方法分离苯酚 苯胺 苄胺 乙酰胺呀 注意是分离不是鉴别嗷,在线等
先了解这四个的性质。
苯酚,酸性水中溶解度小;
乙酰胺,常温固体,溶于水;
苄胺,液体,溶于水;
苯胺,稍溶于水。
所以建议,加水跟乙酸乙酯(EA)溶解这四种物质:
1)取EA层,然后2次用EA萃取,合并EA层,用水反萃2次。把EA相浓缩,得到的是苯胺。
2)取水层,用2N盐酸调节PH使其为5左右,用EA萃取3次,合并EA相,用水反萃1次,EA相浓缩后,得到的是苯酚。
3)取第二步操作后的水相,调节PH为7左右,用物理方式把水相冻成固体,然后把固体置于高压中,使冰升华,得到的是混合物在常温下过滤,液体的是苄胺,滤渣是乙酰胺。