提升二元酚萃取效率的混合萃取剂研究

"煤气化废水处理, 脱酚萃取剂, 二元酚, 混合溶剂萃取, UNIFAC模型" 煤气化废水处理是现代煤化工行业中面临的重要挑战，尤其是在追求近零排放标准的背景下。废水处理流程通常包括脱尘脱油、酚氨回收、生化处理、中水回用和蒸发结晶等多个步骤。由于煤气化废水中含有毒性较高的二元酚，这些化合物对生物处理单元的微生物活性具有抑制作用，从而降低了有机物的生物降解效率，导致生化处理出水的化学需氧量(COD)偏高。因此，开发高效脱酚萃取剂是提升整个处理流程效率的关键。 现有的萃取剂，如二异丙醚和甲基异丁基甲酮(MIBK)，对于单元酚的脱除表现出良好的效果，但对二元酚的萃取能力有限。鉴于此，研究人员开始探索协同作用的混合萃取剂，以提高二元酚的萃取效率。UNIFAC模型在此过程中起到了重要的作用，它是一种用于预测和理解液体混合物中分子间相互作用的理论模型，可以帮助筛选出与MIBK具有协同效应的协萃剂。 在DECHEMA数据库中，通过应用UNIFAC模型和紫外可见吸收曲线分析，可以评估各种潜在协萃剂与MIBK的配合效果。选择的协萃剂应能显著提高对二元酚的萃取分配系数，特别是对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚等常见二元酚类化合物。已有研究表明，甲基正丁基酮(MBK)和甲基异丙基酮(MIPK)对二元酚的分配系数优于MIBK，但MBK的储存条件苛刻，MIPK的价格高昂，限制了它们的实际应用。曹宏斌团队提出的5%MIBK+95%甲苯混合萃取剂方案则提供了一种经济且有效的解决方案，显著提升了二元酚的脱除效率。 因此，通过科学的萃取剂选配，结合UNIFAC模型和实验数据，可以设计出更高效的混合萃取剂，降低煤气化废水中二元酚的浓度，减轻对生化处理单元的压力，并为实现近零排放目标提供技术支持。这不仅有助于环境保护，也有利于资源的回收和再利用，是煤化工领域亟待解决的技术难题之一。