[发明专利]一种低浓度水样品萃取装置对水质中苯酚的萃取方法

说明书

技术领域

本发明属于化工环保行业的液-液萃取设备领域，具体涉及一种低浓度水样品萃取装置对水质中苯酚的萃取方法。

背景技术

兰州黄河水的苯酚污染，主要来自石油化工厂、树脂厂、塑料厂、合成纤维厂、炼油厂、焦化厂等化工企业，苯酚是水体的重要污染物之一。

黄河地表水占甘肃兰州日供水总量的91%，但近年来水污染日趋严重，每年都发生兰州水污染事故，如2014年4月11日兰州发生“局部自来水苯超标”事件，兰州市威立雅水务集团公司出厂水及自流沟水样中苯含量严重超标，苯检测值为200微克/升，远超出国家限值的10微克/升，属于严重超标；2015年3月4日发生的兰州市自来水异味事件，兰州自来水被测出苯超标，极大的威胁了当地的用水安全。

苯是一种溶剂，是工业上的基础原料，在建材方面使用最多。由于对人体有害，有毒，对神经系统、造血系统有损害，是一种致癌物，长期接触苯可引起白血病等病症。酚类化合物可以通过皮肤、粘膜的接触，不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。人如果长期饮用被酚类化合物污染过的水能引起慢性中毒，出现贫血、头晕、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。含酚类化合物的污水不仅对人类的健康带来严重威胁，也对植物产生危害。水中酚含量达到一定含量时，鱼类就会出现中毒症状或死亡，灌溉农田，则会使农作物减产或枯死。

目前，低浓度大容量水样品萃取，由于料液中需萃取成分含量低，研究工作者一般采用加大原料的方法进行实验，一旦加大了原料，在萃取这一步骤经常遇到待萃取的液体较多，用常规分液漏斗 (100-2000ml) 难以胜任，如果采用特制的5000ml 或更大的分液漏斗，由于液体较多，质量大，很难进行摇匀，操作困难 ；这种分液漏斗一般采用玻璃材料，容易碰碎，而且5000ml 的体积仍然不足够大，仍然难以胜任实验室大体积液体的萃取。如果采用工业设备，则实验室待萃取的液体又显得过小。现有的萃取设备不方便野外现场或实验室用，且对液体进行萃取不方便。兰州黄河水中污染水质的苯酚含量虽然可达200微克/升，但对分析检测来说，浓度还是较低，导致采用加大原料的方法进行萃取，玻璃萃取器无法满足要求，大型工业萃取设备又不方便的缺陷。景技术描述段落。

发明内容

本发明为解决现有的低浓度大容量水样品萃取时采用常规分液漏斗存在操作复杂，容易碰碎，体积较小的技术问题和兰州黄河水中污染水质的苯酚含量浓度还是较低，采用加大原料的方法进行萃取，玻璃萃取器无法满足要求，大型工业萃取设备又不方便技术缺陷，提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的野外现场或实验室用大型萃取装置，并采用该装置对兰州黄河水质中低浓度苯酚含量的快速高效准确的检测方法。本发明是一种采用低浓度大容量水样品萃取装置及其对兰州黄河水质中苯酚的萃取方法，该装置主要由高效萃取设备和重力沉降分离器组成，所述高效萃取设备包括一个圆筒形外壳和圆筒两端封闭的卧式萃取室，油相和水相由进液口通过进液控制阀和法兰与置于卧式萃取室顶端的喇叭式进液口相连，两个轴承安装在卧式萃取室的圆筒两端封闭板中央，传动转轴穿过两个轴承架设固定，传动转轴在卧式萃取室外的一端与旋转手动装置通过联轴器连接，置于卧式萃取室内的圆盘与传动转轴同轴焊接相连，弧形漏斗式混合萃取部件底端下圆弧侧面与圆盘圆弧接触焊接相连，卧式萃取室内混合萃取后液由其下端的出液管通过出液控制阀和法兰与后续的常规的重力沉降油、水两相分离器进液管相连；采用上述萃取装置对兰州黄河水质中苯酚的萃取方法，包括萃取相和含苯酚的黄河水相通过进液口和相连的喇叭式进液口加到卧式萃取室内，加到一定体积的处理液后，关闭进液控制阀，启动旋转手动装置，带动弧形漏斗式混合萃取部件组成的萃取单元一起旋转，使得混合液在萃取部件的喇叭式进液口进入萃取部件漏斗式内腔，由于离心力的作用，溶液通过萃取部件壳体上的圆形小孔以细流线型状态快速流出萃取部件内腔，微细的液丝被萃取部件腔外的大量的逆流液体快速冲刷分散成微小的液滴，进入萃取部件腔外的大量的逆流液体中，以此提高油水两相的均混度和增大油水两相的接触面积，强化混合和萃取过程，使得油水两相快速混合均匀和苯酚萃取快速达到平衡。之后，萃取后液由卧式萃取室下端的出液管通过出液控制阀进入后续的常规的重力沉降油、水两相分离器分离，分离后形成萃取相含酚溶剂和萃余水相。

进一步地，所述的高效萃取设备的为不锈钢制作；所述的萃取室的容积为 10L-100L。