络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯废水的研究

摘要

邻氨基苯甲酸甲酯是生产糖精的一个重要中间体，而在生产糖精的酯化反应过程中会产生大量的邻氨基苯甲酸甲酯废水。废水含有邻氨基苯甲酸甲酯、甲醇、邻氨基苯甲酸钠、NaCl、NaCHO3、邻氯苯甲酸钠、邻苯二甲酸钠等多种成分，如果直接排放不仅会污染环境，而且浪费资源，同时也会给糖精终端废水的处理增加很大的处理负担，浪费更多的能耗。因此，对回收废水中邻氨基苯甲酸甲酯具有回收资源和环境保护的双重意义。现糖精厂使用苯萃取回收邻氨基苯甲酸甲酯的方法，就是用毒性较大的苯萃取废水中的邻氨基苯甲酸甲酯后，通过蒸馏有机相来达到分离的目的。苯类化合物为强致癌物质，所以此工艺容易造成对操作人员产生危害，造成职业病。因此，工厂急需一种新型低毒或无毒的萃取剂来代替苯。
　　络合萃取法吸收了化学萃取的高效性、高选择性和物理萃取的成本低廉、操作简便、溶剂可回收的优点，对于分离有机物稀溶液具有一定的优势，故本论文选择络合萃取的方法研究邻氨基苯甲酸甲酯的萃取特性，进而分离废水中的邻氨基苯甲酸甲酯。
　　本文选用光度法来作为邻氨基苯甲酸甲酯的分析方法；研究了萃取剂的种类(P204、TBP、7301)、萃取剂浓度、pH值、待分离溶质浓度等因素对萃取平衡的影响，结果表明：TBP是较好的萃取剂，分配比D随TBP浓度的增大而增大，随待分离溶质浓度增大而减小，随萃取平衡pH值先升高后降低；TBP-乙酸丁酯体系的萃取效果比TBP-溶剂油体系更好；30％TBP-乙酸丁酯体系的分配比高于苯近一倍。实验发现，其较佳的萃取条件为萃取温度25℃，萃取时间150min，相比1：1。探讨了NaCl、NaHCO3的加入量对萃取效果的影响，发现盐的加入增大了TBP对邻氨基苯甲酸甲酯的萃取分配比，且盐效应强弱顺序为NaCl>NaHCO3。比较了甲醇水、NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4等反萃剂的反萃效果和蒸馏法的分离效果；讨论了反萃温度、时间、相比等因素对反萃率的影响；结果表明：蒸馏法能完全分离萃取剂和溶质，HCl、H2SO4不能用作反萃剂，甲醇水、NaOH、Na2CO3的反萃率较低。实际废水的萃取效果与模拟废水的结论一致。
　　本文还研究了络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯的萃取机理，结果表明：TBP-溶剂油和TBP-乙酸丁酯体系对邻氨基苯甲酸甲酯的萃取均为氢键缔合机制,生成的络合物均为1:1型萃合物；建立了邻氨基苯甲酸甲酯的萃取模型，推导并计算出其表观平衡常数K和萃合比n。
　　总之，采用TBP-乙酸丁酯/TBP-溶剂油能代替苯从废水中萃取邻氨基苯甲酸甲酯，其萃取效率高于苯；蒸馏法能完全回收萃取剂和邻氨基苯甲酸甲酯。

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第一章 引 言

1.1 极性有机物稀溶液主要的分离方法

1.2 络合萃取

1.3 络合萃取的研究进展

1.4 邻氨基苯甲酸甲酯

1.5 选题意义及研究内容

参考文献

第二章 实验及分析方法

2.1 实验试剂及仪器

2.2 实验方法

2.3 邻氨基苯甲酸甲酯的分析方法

2.4 萃取动力学

本章小结

第三章 络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯的研究

3.1 萃取剂和稀释剂的选择

3.2 pH对萃取平衡的影响

3.3 络合剂浓度对萃取平衡的影响

3.4 溶质初始浓度对萃取平衡的影响

3.5 盐效应对萃取平衡的影响

3.6 反萃取

本章小结

第四章 络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯的机理研究

4.1 络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯的机理研究

4.2 络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯模型的建立

本章小结

第五章 络合萃取邻氨基苯甲酸甲酯实际废水

本章小结

结论与展望

致谢