甲基戊烯酮脱酚体系液液相平衡与工程应用研究

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1、万方数据甲基戊烯酮脱酚体系液液相平衡与工程应用研究IV万方数据青岛科技大学研究生学位论文引言目前，化石能源消费在全球能源消费占有较大比重，约占30％'---32％，其中煤炭、天然气的消费比重分别约占27"-'-,28％禾1117～19％，此外还包括众多新型能源消费形式，如风能、水能、原子能等。“富煤、贫油、少气”作为我国基础能源结构的主要特点，长期以来，煤炭一直是我国重要的基础能源，在能源结构中占有绝对主导地位，随着我国经济的快速健康发展，煤气化和以环保型的洁净能源为主的煤化工能源技术等得到广泛应用和发展。在国家十二五规

2、划纲要中提出，要大力推动“建设资源节约型、环境友好型社会”。随着国家环保标准不断提高，而相对应的污水处理技术的研发和应用相对滞后，造成煤化工生产环境保护的问题目益突出。在煤化工生产过程中废水产生量较大，污染较严重。其中，废水中包含大量的酚类、氨类、含硫等多种污染物，由于废水中污染物对生物具有较大毒性且不能直接生化降解，因此必须采取相应的处理过程，才能使其进入后续的生化处理流程中。脱酚处理过程是煤化工废水处理过程的重要步骤，工业上一般采用溶剂萃取法进行废水脱酚处理，使废水中的大部分酚类物质能够得到回收利用，将废水中的酚含量

3、降低到500mg·L“以下，以提高后续含酚废水生化处理效率。经多年的工业生产发展，煤化工废水的脱酚技术得到较大的发展与进步。同时由于对化学工业分离要求门槛越来越高，所以要更加合理设计安排适合特定体系的设备及流程，因此，相平衡数据具有越来越重要的作用。在探索平衡两相之间分布的规律，找出两相之间的平衡关系对合理设计设备和流程的准确模拟是非常必要工作。对物系间的相平衡数据关联以及相应热力学模型的研究是找出相平衡规律的一项重要工作，但由于目前存在液液相平衡数据较少，有时无法拟合得到所需的模型参数，很难对提出的新模型的可靠性进行检

4、验。因此必须积极进行相平衡实验工作以获取新的相平衡数据，补充和丰富数据库。本文主要从以下方面展开：1)实验测定了25、40、50℃三温度下甲基戊烯酮一水一苯酚三元体系，以及间甲酚添加比例m为0．2、O．4、0．6、0．8下的甲基戊烯酮一水一苯酚一间甲酚四元体系的液液相平衡数据：2)采用活度系数模型对所测三元体系以及四元体相平衡数据进行数据回归；3)运用回归得到的模型参数，对酚萃取工艺流程进行了概念化设计。万方数据甲基戊烯酮脱酚体系液液相平衡与工程应用研究2万方数据青岛科技大学研究生学位论文第一章综述1．1煤气化含酚废水的

5、来源与危害1．1．1煤气化废水的来源在现今世界能源消费结构中，化石能源消费占有较大比重，约占30％"--'32％，其中煤炭、天然气的消费比重分别约占27～28％和17～19％，此外还包括许多新型能源消费形式，例如风能、水能、原子能等，专家通过对化石能源的蕴藏量以及开采情况预测，在本世纪中叶，我国能源消费结构将会发生较大变化，石油消费在所占比重中将逐渐降低，天然气等清洁能源消费比重将会大幅度升高，而煤炭消费比重将基本持平。因此，能源消费最终转变为以煤炭消费为主【IJ。“富煤、贫油、少气”是我国能源结构中显著特点，长期以来，

6、煤炭作为我国基础能源在能源消费结构中占有绝对的主导地位。我国现已探明的煤炭存储量达到1．3万亿吨，而预测煤炭总量达到5．57万亿吨，在天然能源生产以及消费总量中分别占76％、69％【2J。随着国民经济的健康快速发展，能源消费量将不断增加，同时，由于我国特有能源结构决定在未来较长时间内煤炭仍然是主要能源来源。因此，大力发展煤化工产业，并以煤炭为基础原料来生产清洁燃料符合我国能源结构现状。煤化工是化学工业的重要组成部分，它以煤炭作为为原料，经过多次化学工艺转化为固体、液体、气体燃料及各种化工产品。根据生产工艺和产品的差异，煤

7、化工总体上可分为煤焦化、煤液化、煤气化和煤电石等四大部分，这四大部分构成了煤化工废水的主要来源。其中，煤或煤焦作为煤气化的原料，在较高温度以及氧气、氢气或蒸汽等作为气化剂的条件下，经过一系列的复杂化学反应，使煤中可燃部分转化为清洁的气体燃料。鲁奇加压煤气化工艺是最常见一种工艺，在其生产过程中会有大量的高浓度含酚废水产生。煤化工企业中废水排放量较大，一般情况下煤化工企业每天排放废水量从几万立方到几十万立方不等。煤化工废水主要来源于炼焦、净化煤气以及产品回收精制等生产过程，而煤化工厂的最主要的排放废水是高浓度煤化工过程中气化

8、洗涤废水。其来源主要有：1)煤炭中本身含有的水分以及煤在受热加工时所所产生的化合水，经过凝后形成冷凝水；2)在煤气净化洗涤过程中产生的洗涤废水；万方数据甲基戊烯酮脱酚体系液液相平衡与工程应用研究3)在加工粗苯、焦油等产品回收过程中产生的废水；4)在加压煤气化的过程中，煤本身所含的水分和加压气化过程加入的水蒸气，冷凝为