发布时间:2025-12-05 | 浏览量:1562
利用三氯甲烷与 DMF 的高极性匹配性及低水互溶度特性,通过高效离心萃取(仅需 3~5 级即可将废水中 DMF 含量降至 0.1% 以下,满足后续处理或排放要求)快速分离废水中的 DMF;
负载 DMF 的三氯甲烷相再借助精馏工艺(利用三氯甲烷与 DMF 近 92℃的沸点差)实现高效分离,最终三氯甲烷回用率≥99%、纯度≥99.5%(可直接返萃取工序),副产 DMF 纯度≥99%(可回收利用)。
萃取过程的核心是基于液 - 液相间的传质分离规律,利用溶质(DMF)在两种互不相溶(或微溶)溶剂中的溶解度差异,实现溶质从废水相(水相)向萃取剂相(有机相,三氯甲烷)的定向转移。
图:DMF的废水萃取工艺流程示意图
| 设备型号 | 适用转速 | 混合通量 | 外形尺寸 |
|---|---|---|---|
| LXC-50 | 3000R/MIN | 50L/H | 385*300*760MM |
| LXC-80 | 2850R/MIN | 100L/H | 500*350*1000MM |
| LXC-150 | 2850R/MIN | 1000L/H | 580*580*1455MM |
| LXC-250 | 1450R/MIN | 3000L/H | 780*780*1880MM |
| LXC-650 | 960R/MIN | >60000L/H | 1450*1450*2950MM |
精细化工领域中,医药中间体(如抗生素侧链、抗病毒药物中间体)、染料中间体(如偶氮染料、荧光染料)的合成反应常以 DMF 为溶剂,用于溶解原料、促进反应进行,反应结束后产生大量高浓度 DMF 废水。
在抗生素、抗真菌药、激素类原料药生产中,DMF 常用作溶解甾体、抗生素等难溶性原料的溶剂,或用于制剂生产中的药物提纯工艺,产生的废水含 DMF 及少量药物中间体,属于高毒性、难生物降解废水。
电子材料领域中,光刻胶(半导体芯片制造)、OLED 显示材料的合成与提纯过程,需使用高纯度 DMF 作为溶剂,以保证材料的纯度与性能,产生的废水DMF 浓度适中,但对溶剂回用纯度要求极高(电子级标准)。
合成革生产中,DMF 作为聚氨酯(PU)树脂的溶剂,用于制备涂饰浆料或浸渍液,生产过程中产生大量高流量、中等浓度 DMF 废水(如涂饰工序清洗废水、浸渍槽废液),是该行业最主要的环保治理难点。
可以稳定处理,核心通过 “灵活调整工艺参数 + 适配性设备设计” 实现全浓度覆盖:
低浓度废水(1%~3%):无需增加萃取级数,仅调整O/A 比(1:1.5~1:2) ,利用江苏正分 CWL 离心萃取机≥95% 的单级效率,3 级即可将 DMF 含量降至 0.1% 以下,避免过度消耗萃取剂;
高浓度废水(10%~15%):采用 4~5 级萃取串联,搭配 “梯度进料” 设计(废水从首级进入,新鲜萃取剂从末级进入),强化逐级富集效果,同时预处理增加 “预浓缩” 环节(可选),降低后续萃取负荷;
稳定性保障:设备配备 PLC 自动控制系统,可实时监测进水 DMF 浓度,自动调节萃取剂流量与转速,确保萃余相达标率 100%(工业案例中浓度波动 ±3% 时,处理效果无明显变化)。
三氯甲烷损耗极低,整体工艺运行成本显著低于传统处理方式,核心控制逻辑如下:
溶剂损耗控制:江苏正分 LXC 离心萃取机采用密封式离心分离结构,两相分离效率高(分层时间仅 10~30s),溶剂损耗≤0.5%/ 批次,远低于传统设备(5%~8%);再结合精馏回用率≥99%,年补充新萃取剂成本仅占总运行成本的 10% 以下;
运行成本构成(吨水):溶剂损耗成本≈30~50 元(按三氯甲烷 6000 元 / 吨、损耗 0.5% 计)+ 能耗成本≈20~30 元(萃取 + 精馏总能耗≤80 kWh / 吨水)+ 人工 + 耗材≈20~40 元,吨水总运行成本 80~120 元;
成本优势:相比焚烧(300~500 元 / 吨)、高级氧化(200~300 元 / 吨)等工艺,成本降低 60% 以上,且通过回收 DMF 副产品(年收益可达数百万元),可进一步抵消运行成本。
通过 “设备安全设计 + 尾气处理 + 合规管控” 三重保障,完全满足安全与环保要求:
设备安全防护:离心萃取机采用全密封式外壳 + 机械密封结构,无泄漏风险;精馏系统配备防爆电机、防静电接地装置,符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-2014);车间安装三氯甲烷气体检测报警器(报警阈值≤10 mg/m³),操作人员配备防毒面具、耐溶剂手套等防护装备;
环保合规控制:塔顶少量不凝性气体(微量三氯甲烷)经活性炭吸附装置处理后排放,VOCs 排放浓度≤10 mg/m³,满足《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996);废水经处理后 DMF 含量≤0.1%,COD 降至 2000~3000 mg/L,可直接进入生化系统,最终达标排放(COD≤50 mg/L);
材质兼容性:设备接触介质部分采用 316L 不锈钢或 PTFE,避免三氯甲烷与设备反应产生有害物质,同时防止溶剂污染,保障回用萃取剂纯度。