Выбор растворителя для экстракции органических сточных вод с помощью центрифуги

Thread Content

Ключевыми аспектами применения центрифугных экстракторов для обработки органических сточных вод являются правильный выбор экстрагента в зависимости от характеристик конкретной смеси органических веществ, правильный выбор методов восстановления экстрагента и извлечения органических веществ, а также выбор оптимального технологического процесса и оборудования для экстракции. В качестве примера рассмотрим центрифугальный экстрактор. В соответствии с требованиями к разделению в различных системах был создан ряд промышленных экстрактантов, а также постоянно разрабатываются новые виды экстрактантов. Экстрактанты обычно являются органическими растворителями. Как правило, к промышленному экстрактанту следует предъявлять следующие требования. (1) Высокая способность к экстракции и большая емкость экстракции. Экстрагент способен обеспечить относительно высокий коэффициент распределения в состоянии равновесия для веществ, подлежащих разделению. Площадь поверхности контакта и объем, необходимые для экстракции вещества, подлежащего разделению, с помощью экстрактора на единицу объема или массы, велики. Эффективность центрифугирования с использованием центрифуг-экстракторов обладает большими перспективами применения. (2) Высокая селективность: коэффициент разделения нескольких веществ, подлежащих разделению, β, должен быть довольно велик. Если вещество, подлежащее разделению, представляет собой один растворенный компонент, то коэффициент разделения этого компонента и воды с помощью экстрактанта должен быть высоким. Это позволяет снизить количество воды, необходимой для экстракции, и тем самым уменьшить нагрузку на процесс восстановления экстрактанта. Благодаря хорошей способности центробежных экстракторов к разделению фаз, нет необходимости в высоком коэффициенте разделения β. (3) Высокая химическая стабильность: экстрактант плохо подвержен гидролизу, не разлагается при нагревании, устойчив к действию кислот, щелочей, солей, окислителей и восстановителей; обладает достаточной химической и радиационной стабильностью. Кроме того, экстрактант имеет низкую коррозионную активность по отношению к оборудованию. К настоящему времени в центрифугальных экстракторах уже используются свойства, обеспечивающие стойкость к коррозии и высоким температурам, что является частью современного оборудования для разделения веществ. (4) Небольшие потери растворителя. При различных условиях работы уровень растворения экстрактанта в водной фазе раствора минимален; экстракционная фаза легко отделяется от фазы раствора. В процессе экстракции не образуется третья фаза, также не происходит эмульгирования. (5) Подходящие основные физические свойства экстрактора. Плотность, вязкость экстрактора, а также тензия поверхностного натяжения — все эти основные физические свойства должны быть подходящими. Это обеспечивает высокую скорость передачи вещества в процессах экстракции и рекстракции, а также хорошие условия для разделения двух фаз и их движения. (6) Легкость реэкстракции и восстановления растворенного вещества. Экстрагент должен обеспечивать относительно высокий коэффициент распределения при экстракции, а также контролировать способность экстрагента к связыванию с веществом, которое необходимо отделить. При изменении условий процесса можно легко осуществить реэкстракцию вещества, что позволяет восстановить его и повторно использовать экстрагент. Для экстракции и рекстракции центрифугальные экстракторы могут использоваться для одноступенчатой экстракции, а также для многоступенчатой рекстракции, обратного потока и т. д. (7) Безопасность эксплуатации: у экстрактанта высокая температура вспышки, температура горения и температура кипения; низкая летучесть; он неядовит или имеет низкую токсичность, не вызывает раздражения, что обеспечивает безопасность при его использовании. (8) Высокая экономическая эффективность: источники экстрактантов обширны, способы их синтеза просты, а цена низка. Следует отметить, что условия выбора экстрактанта трудно удовлетворить одновременно; обычно необходимо с учетом реальных условий промышленного применения комплексно оценивать эти факторы, использовать особые преимущества той или иной системы экстракции и находить способы преодоления ее недостатков. Для массового применения в промышленности эффективность и экономичность экстрактанта являются двумя ключевыми критериями при его выборе. Что касается экстрактантов, используемых в процессе обработки органических сточных вод в промышленности, то помимо соблюдения общих требований к экстрактантам для промышленных целей, необходимо уделять особое внимание потерям растворителя в процессе экстракции, чтобы избежать вторичного загрязнения. Следует выбирать экстрактанты с низкой токсичностью и способные к биоразложению, чтобы обеспечить успешное проведение процесса обработки органических сточных вод. Центрифугальный экстрактор CWL, разработанный нашей компанией, обеспечивает коэффициент экстракции материалов, как правило, выше 95%. Благодаря герметичной конструкции весь процесс экстракции и разделения не приводит к вторичному загрязнению окружающей среды. Кроме того, энергопотребление устройства минимально, а уровень шума также очень низкий. Таким образом, это действительно эффективное, экономичное и экологически чистое устройство для центрифугативного экстрактирования.