芳磺酸化合物络合萃取研究
芳磺酸化合物是指芳环上至少连接有一个磺酸基(-S03H)的芳香族化合物,芳环上可能同时还含有甲基、氨基、羟基、羧基、卤素、硝基等其他基团。此类化合物在工业上占有十分重要的地位,尤其是在染料工业中,许多芳磺酸化合物或其碱金属盐是制造多种染料的中间体。芳磺酸化合物主要分为苯系磺酸化合物、萘系磺酸化合物和蒽醌系磺酸化合物,它们分别以苯环、萘环、蒽醌环为母核。芳磺酸化合物的大量生产在满足染料工业需求的同时,也产生了严重的环境问题,尤其是芳磺酸生产废水的处理问题。 本文研究了对氨基苯磺酸、对甲苯磺酸、1,5-萘二磺酸、蒽醌-2-磺酸等4种芳磺酸化合物稀溶液的络合萃取过程,着重考察了络合剂的结构对其络合能力的影响、芳磺酸的结构对其被萃取难易程度的影响、稀释剂的种类与用量对络合萃取效果的影响。结果表明,叔胺的空间位阻越大络合能力越弱,碳链越短络合能力越强但其自身及其与芳磺酸所形成的铵盐在水中的溶解度也越大；芳磺酸化合物被萃取的难易程度主要取决于其芳环上是否有氨基取代及芳环的疏水性强弱；使用极性稀释剂虽能够获得更大的分配系数,但综合考虑溶解度、安全性、经济性等因素后它们并不适宜应用于络合萃取过程,而非极性稀释剂磺化煤油是较为理想的选择。 本文还以三正辛胺为络合剂、磺化煤油为稀释剂,采用络合萃取法对CLT酸生产废水进行了处理研究。以单因素实验考察了废水pH、温度、搅拌转速、搅拌时间、静置时间、相比等6个因素对处理效果的影响,获得的适宜操作条件为：废水pH1.10,温度20℃,搅拌转速400rpm,搅拌时间60min,静置时间60min,相比6；在该适宜条件下经单级萃取后废水的COD为260mg·L"1,相应的COD去除率高达99.28%,废水的外观由最初的深红棕色变得无色澄清。 最后,本文在转盘萃取塔中对CLT酸生产废水进行了连续萃取研究,提出了用于CLT酸生产废水连续萃取的完整工艺流程。结果表明,采用并流萃取可以取得较好的处理效果,当废水与萃取剂体积流量之比为6、搅拌转速为450rpm、停留时间为60min时,萃余相COD为288mg·L-1,这对其他芳磺酸生产废水的连续萃取具有重要的指导意义。
