一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置

本技术涉及一种回收酚废水的工艺装置，特别是涉及一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置。

背景技术：

1、含酚废水是一种来源广泛、危害严重的工业废水，需进行预处理后对其排放。特别是对其回收利用、排放，更有其经济价值和社会意义。

2、目前，用于含酚废水的预处理及酚的回收采用萃取法，萃取法是二十世纪得到迅速发展起来的一种重要的分离技术，它利用溶质在两种互不相溶或部分互溶的液相之间分配系数不同的性质来实现一种或多种溶质的分离或提纯，可以根据分离对象和要求选择适当的萃取剂和流程。

3、而采用常规萃取法和萃取装置处理、回收含酚废水，普遍存在原料处理量小，效率低，且有杂质、有效成分不易于分离、净化，同时工艺成本相对较高，影响酚废水处理、回收的综合经济效果。

4、撞击流是一种可以高效地强化气液传质特性的技术，它的主要原理是利用两股或多股流体相互撞击形成的高度湍动区域，强化两相或多相之间的传质。所以被广泛应用于超细粉体的制备、燃烧、干燥、萃取和吸收等领域。

5、超声波萃取与水煮、醇沉工艺等常规萃取技术相比，超声波辅助萃取快速、价廉、高效。而且药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净化，超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质关系小，萃取工艺成本低，综合经济效益显著。

6、结合撞击流原理和超声波萃取原理提出一种处理、回收酚废水工艺装置无疑是非常必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，该装置设计了内混合式喷嘴，喷嘴内部针对含酚废水与萃取剂不同入口，通过内部构件和双通道结构，使二者充分接触混合，同时在超声波辐射压强产生的强烈空化应效应、机械振动扰动效应、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌多级效应的作用下，增大了物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，加速促进了含酚废水的酚得到萃取、回收。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，所述装置包括撞击流反应器、液位计、内混合式喷嘴、电磁流量计，超声波振子、截止阀、搅拌机、超声波发生器、出料桶、球阀、进液泵、废水进料桶、有机进料桶；其中撞击流反应器筒体底部为锥形，锥形斜边处装有超声波振子，锥形底部设有搅拌机；筒体两侧装有两个水平对置的喷嘴，该喷嘴为内混合式喷嘴；由锥形块、固定环形磁体、环形挡板、旋转叶片、两个分液片、可移动环形磁体、固定钉、密封盖、固定槽组成；喷嘴内部旋转叶片，为两个互补的分液片，两个磁力相互排斥的环形磁体下，两个通道同时打开；反应器内设置超声波与搅拌机；

4、可移动环形磁体与固定环形磁体呈磁力排斥的方向；分液片固定块和固定槽将分液片一和分液片二固定在内混合式喷嘴中，将锥形块从分液片一和分液片二的中间孔插入，使其顶部顶在可移动环形磁体上，尾部利用中间固定槽与分液片一配合固定；通过喷嘴尾内螺纹和有机进液口分别连接废水管和萃取剂管；通过喷嘴尾外螺纹将喷嘴固定在撞击流反应器上；

5、截止阀连接从废水进料桶和有机进料桶由进液泵经过电磁流量计连通内混合式喷嘴；叶片、分液片一和分液片二构件连通喷嘴口及反应器内；

6、同步进行中超声波发生器通过超声波振子扰动搅拌机叶片转动；内混合式喷嘴上部分侧面出口与出料桶连通。

7、所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，所述废水进料桶由进液泵经过电磁流量计调节流量后进入内混合式喷嘴。

8、所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，所述有机进料桶由进液泵经过电磁流量计调节流量后进入内混合式喷嘴。

9、所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，所述超声波发生器经超声波振子通过液位计与压力表连接。

10、所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，所述含酚溶液通过naoh碱洗塔得到酚钠实现含酚废水酚回收。

11、本实用新型的优点与效果是：

12、1.本实用新型喷嘴内部针对含酚废水与萃取剂设计不同入口，通过内部特殊构件和双通道结构使二者充分接触混合，并且通过喷嘴口喷出后实现良好的混合效果；以撞击流液液萃取过程为主萃取过程，利用超声系统进行辅助萃取。在水平对置的喷嘴将含酚废水与萃取剂混合液喷出后在撞击流反应器内部发生撞击，形成高度湍动区，使得二者充分接触，促进萃取过程的发生。利用超声系统作为辅助，在超声波辐射压强产生的强烈空化应效应、机械振动、扰动效应、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用等多级效应的作用下，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速含酚废水中的酚进入萃取剂得到回收，促进萃取的进行。

13、2.本实用新型所利用的撞击流液液萃取技术，基于其高湍动、高相间传递效果以及高速度梯度等特点，依靠撞击流反应器大幅度提升流体湍动能、液液相间传递效率，使组分均匀化，极大地提高了萃取效率。撞击流反应器两侧安装内混合式喷嘴，将有机萃取剂与含酚废水在喷嘴内部进行初步混合，利用它内部的双通道结构使二者更加充分的混合，且二者的配比和输入量可控。同时，利用超声波萃取技术在弹性机械振动波的作用下，在反应器内部环境中产生湍动效应、微扰效应、界面效应等附加效应，从而促进二者萃取过程的发生，与常规萃取方法相比，萃取时间短，萃取效率高，不会对萃取物造成污染。

14、3.本实用新型装置适合工业上大规模处理含酚废水，萃取剂可重复利用，保证萃取的同时防止物料浪费。装置整体造价低廉，维修容易，操作简单，安全系数高。该方法及装置可以扩展应用至诸多工业场合。具有选择性高、分离效果好、适应性强，并且操作简单，安全系数高，萃取工艺成本低，综合经济效益显著，可以扩展应用至诸多工业场合。

技术特征：

1.一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，其特征在于，所述装置包括撞击流反应器、液位计、内混合式喷嘴、电磁流量计，超声波振子、截止阀、搅拌机、超声波发生器、出料桶、球阀、进液泵、废水进料桶、有机进料桶；其中撞击流反应器筒体底部为锥形，锥形斜边处装有超声波振子，锥形底部设有搅拌机；筒体两侧装有两个水平对置的喷嘴，该喷嘴为内混合式喷嘴；由锥形块、固定环形磁体、环形挡板、旋转叶片、两个分液片、可移动环形磁体、固定钉、密封盖、固定槽组成；喷嘴内部旋转叶片，为两个互补的分液片，两个磁力相互排斥的环形磁体下，两个通道同时打开；反应器内设置超声波与搅拌机；

2.根据权利要求1所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，其特征在于，所述废水进料桶（15）由进液泵（14）经过电磁流量计（7）调节流量后进入内混合式喷嘴（6）。

3.根据权利要求1所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，其特征在于，所述有机进料桶（16）由进液泵（14）经过电磁流量计（7）调节流量后进入内混合式喷嘴（6）。

4.根据权利要求1所述的一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，其特征在于，所述超声波发生器（11）经超声波振子（8）通过液位计（4）与压力表连接。

技术总结
一种超声波撞击流液液萃取回收酚废水工艺装置，涉及一种回收酚废水装置包括撞击流反应器、液位计、内混合式喷嘴、电磁流量计，超声波振子、截止阀、搅拌机、超声波发生器、出料桶、球阀、进液泵、废水进料桶、有机进料桶；撞击流反应器筒体底部为锥形，锥形斜边处装有超声波振子，锥形底部设有搅拌机；筒体两侧装有两个水平对置的喷嘴，喷嘴为内混合式喷嘴；喷嘴内部旋转叶片，为两个互补的分液片，两个磁力相互排斥的环形磁体下，两个通道同时打开；反应器内设置超声波与搅拌机。本技术装置相间传递效率高、萃取效果好，可以有效的回收含酚废水，且适用性广，可用于多种工业场合。

技术研发人员：张建伟,刘名扬,董鑫,冯颖
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：20230307
技术公布日：2024/1/14