电解电渗析回收处理汽油碱渣中的氢氧化钠
摘要: 利用电解电渗析的方法回收处理汽油碱渣中的NaOH , 使剩余的废溶液容易进一步处理, 降低对环境的污染。在自制的电解槽中进行电解电渗析, 阳极室为汽油碱渣, 阴极室为水, 电压为5 V。还研究了电极材料的影响。结果表明, 使用电解电渗析可以将NaOH 从阳极转移到阴极, 当装入阳极室和阴极室的液体体积相当时, 阴极室溶液中的NaOH 质量分数可以达到4. 4 %; 更换阳极室的碱渣, 可以使阴极室溶液中的NaOH 质量分数达到12 %。以铂为阳极、镍为阴极的电解槽具有良好的电解电渗析效果, 镍、铅等材料不适合用作阳极材料。研究还发现, 高温不利于碱渣电解电渗析的进行, 适宜的电解电渗析温度为常温; 电极与离子膜之间的距离越小越能提高电解电渗析的效率。
关键词：碱渣; 电解; 电渗析; NaOH ; 回收
在石油炼制过程中, 柴油和汽油一般都要经过碱洗来脱除其中的酸性物质。碱洗法就是利用5 %～20 %的NaOH 溶液与汽油或柴油混合, 汽油或柴油中的酸性物质溶解到NaOH 溶液中, 然后沉降分离, 随NaOH 溶液排出装置。排出的NaOH 溶液俗称碱渣或废碱液, 不能重复利用, 由炼油厂排出厂外或由个体经营户拉出厂外制取环烷酸或石油酚[1 - 4 ] 。由柴油碱洗的废碱液可制取环烷酸, 一般是用硫酸将废碱液中和, 其中的环烷酸(或酚) 和油便和废碱液分离, 剩余的含酸、油和盐(Na2 SO4 ) 的污水排放到江河湖泊, 严重污染环境。由汽油碱渣可制取石油酚, 制取过程与柴油碱渣制取环烷酸相似, 但由于汽油碱渣中石油酚的含量很少, 而且碱含量高, 所以必须加入大量的硫酸中和, 这样就加大了成本,因此厂家大多不愿加工汽油碱渣, 而是作为污水排放。汽油碱渣中含有大量的污染环境的物质, 甚至很多致癌物, 因此炼油厂排放碱渣直接或间接地形成环境污染。汽油碱渣中NaOH 的含量很高, 可以达到5 %以上, 这部分NaOH 回收再利用, 可以为炼油厂节省很大一部分费用; 同时由于NaOH 回收以后, 可以为酚的回收降低很多成本, 这对于降低汽油碱渣直接排放造成的环境污染具有重要的经济和现实意义。
电解电渗析技术是近年发展起来的, 主要用于有机合成、污水处理、海水淡化等[5 - 9 ] 方面。利用电解电渗析技术回收汽油碱渣中的NaOH 尚无研究报道。在本研究中, 笔者利用电解电渗析的方法回收汽油碱渣中的NaOH(本研究结果已获得国家发明专利, 专利号: ZL200410024458. 7) , NaOH 可重复利用, 含汽油的酚可作为酚精制的原料。
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