王利潔,李全良＊（周口師范學院化學化工學院,河南　周口　466000）

液相多組分有機混合廢液分離方法的研究進展

王利潔,李全良＊
（周口師范學院化學化工學院,河南周口466000）

摘要：化工企業(yè)在生產中排放出的有機混合廢液，帶來諸多的環(huán)境問題，而且影響到企業(yè)的利潤。如何節(jié)能減排，回收利用這些有機混合廢液成為一個重要的課題。本文綜述了有機混合廢液的分離方法，并介紹了各自的使用范圍和局限性。

關鍵詞：分離方法；有機混合液；節(jié)能環(huán)保

0　引言

隨著精細化工的進一步發(fā)展，人們得到越來越多的工業(yè)產品，滿足人們在醫(yī)藥、農藥、染料、化妝品等各個領域的要求，使人們的物質生活越來越豐富。但同時在合成這些物質的過程中，需要使用大量的有機溶劑做溶解劑或者做反應物，并且在產物的后處理過程中也會使用一定量的溶劑。大多數有機溶劑具有很強的揮發(fā)性，而且在產品的處理過程中，很多的有機溶劑在使用后不能回收利用，這不但造成了環(huán)境的污染，而且還增大生產的成本，減少了企業(yè)的利潤[1]。在日前強大的環(huán)保壓力下，很多的中小化工企業(yè)因排污不合格、不達標而被勒令減產或停產，進行企業(yè)整改，所以很多的企業(yè)都面臨倒閉的危險，造成這種結果的根源在于沒有對有機溶劑進行有效的回收和利用。因此有機溶劑廢液的回收利用成為很多的工廠企業(yè)以及科研機構研究的一個熱點。

有機廢液大多含有兩種和兩種以上有機溶劑，對于揮發(fā)度和熔沸點差異較大的有機廢液，可以通過簡單的蒸餾進行分離，但是也有有機溶液的揮發(fā)度和熔沸點相差不大，這給分離提純就帶來了很大的困難。針對不同體系采用不同的有效分離成為分離關鍵因素。本文人們對有機混合溶劑的分離方法和回收利用等進行詳細的論述。

1　有機混合液分離方法的研究應用

1.1間歇蒸餾分離多組分混合溶劑的研究

間歇蒸餾也叫分批蒸餾，是將物料成批加入到蒸餾釜中進行處理，逐步加熱汽化，使釜液組成降至規(guī)定值后將其一次排出。這一過程可以將混合廢液中每一個組分按照其揮發(fā)性和熔沸點進行分離，一般只做粗略的分離。

1.2恒沸蒸餾分離多組分混合液的研究

在待分離的混合廢液中，有兩種或者兩種以上的物質能夠形成恒沸物，這樣用普通的蒸餾方式就很難將其分離。針對這種混合液必須采用新的分離方式進行分離。恒沸蒸餾是處理有恒沸點物系的方法，如果加入的第三組分可以和溶液中某一組分形成沸點更低的恒沸物，則蒸餾時，該組分和第三組分就以恒沸物形式由塔頂蒸出，這種蒸餾方法稱為恒沸蒸餾。加入的第三組分稱為“夾帶劑”或“恒沸劑”。例如在處理乙醇和水的混合液中可加入苯做夾帶劑。當有足夠量的苯作為夾帶劑時，水將全部集中在三元恒沸物中從塔頂餾出，而塔底為無水酒精。

1.3萃取蒸餾分離多組分混合液的研究[2]

對于相對揮發(fā)度很小的有機混合廢液，可在原物系中加入第三種組分，以增加原溶液組分間的相對揮發(fā)度，從而使物系很容易分離，這種蒸餾方法稱萃取蒸餾。加入的第三組分稱為萃取劑，一般萃取劑的沸點教原二組分高的多，又不形成恒沸物，使蒸餾中從塔底排出。異辛烷與甲苯的相對揮發(fā)度很小，若加入苯酚作為萃取劑，能使異辛烷與甲苯的相對揮發(fā)度增大。當溶液中含有83%物質的量分數的苯酚時，能使異辛烷和甲苯很容易分離。

1.4膜分離技術在有機混合液的分離研究的應用

膜分離是用天然或人工合成膜，以外界能量或化學位差做推動力，利用膜選擇性進行分離，實現有機廢液的不同組分分離、純化、濃縮的過程。膜分離機理有篩分、吸附-擴散模型，多孔膜分離機理為篩分，如超濾和微濾；致密膜分離機理是吸附-擴散作用，例如反滲透等。膜分離技術與傳統(tǒng)的分離方法相比有其獨特的優(yōu)勢：分離無相變，適用于分離、濃縮熱敏性物質；分離耗能低，不需要假如其他的物質或者溶劑，減少了環(huán)境污染；分離選擇性較高，提高了分離產品的質量；適用范圍廣，可用于多種有機溶液中有效成分的分離；自動化和連續(xù)化程度高，縮短膜分離周期。膜可分為有機膜和無機膜兩種，均可實現對雙組分或多組分溶質和溶劑分離、分級、提純、富集。膜分離技術是高新技術領域中一門正處于蓬勃發(fā)展的新技術，它在有機混合廢液處理中的應用日益引起人們的關注，是一個很好的節(jié)能環(huán)保措施，必將成為一個新的分離回收手段。

1.5新型雙固相吸附劑分離多組分有機溶劑的研究[3]

多組分吸附平衡是應用吸附分離技術來完成分離的，近幾十年來，眾多學者對多組分吸附平衡做了大量的研究。根據單組分吸附平衡、熱力學方法和汽液平衡結論，出現了不少關聯和預測多組分吸附平衡的方法，對多組分混合液體的分離有著一定的指導作用。新型雙固相吸附分離技術可應用于氣體分離、液體分離、環(huán)境保護、生物分離、氣體干燥、雜質脫除、液體干燥等。新型雙固相吸附材料開發(fā)是吸附分離技術應用的一個關鍵—具有各型微孔結構和大比表面固體材料（150～1500m2/g），用于流體混合物中組分的吸附分離。吸附劑主要有活性炭、沸石分子篩、氧化鋁、硅膠、高分子吸附劑和離子交換樹脂[4]。

2　結束語

化工生產中所排放的有機混合廢液的無害化是一個亟待解決的問題，目前仍處于一個摸索和研究的時期，很多的分離提純方法都有著一定的局限性。另外對分離裝置的要求也比較高。尋找分離簡單，應用范圍廣，裝置廉價的新工藝仍然是一個很具有挑戰(zhàn)性的課題。

參考文獻：

[1]沈秋月,羌寧.有機溶劑回收技術研究[J].四川環(huán)境,2004,25(06):101-105．

[2]王志魁．化工原理[M].化學工業(yè)出版社,2010．

[3]曾宇崇.變壓吸附工藝的研究與進展[J].云南化工,2003,30(03):20-23．

[4]謝裕壇.活性炭吸附治理多組份有機廢氣的研究[D].2002．

基金項目：周口師范學院化學化工學院大學生科技創(chuàng)新基金項目（No. HYDC201402）資助項目

通訊作者：李全良（1978-），男，碩士，講師，從事環(huán)境工程研究。