实验室有机废液处理技术概述(共8页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验室有机废液处理技术概述 在环境监测和实验室分析测定时，常常使用三氯甲烷、二硫化碳和四氯化碳等溶剂。这些试剂化学性质不活泼、不助燃，与酸、碱不起作用，处理起来比较困难。其易挥发，具有一定的毒性，污染环境。某些有毒的气体，液体或废渣需要处理，如果直接排出就可能污染周围的空气和水源，造成环境污染，损害人体健康。因此对废液、废气和废渣要经过一定的处理后，才能排弃。1、 回收利用方法介绍1.1活性碳吸附法活性碳吸附法回收有机废液装置， 在长吸附柱底部装入一层脱脂棉，起过滤作用，防止活性碳粉末随废液流入回收瓶中， 同时可以进一步除去废液中剩余的水分；在吸附柱中部装入颗粒状活性

2、碳（粉末状活性碳过滤性能差，易堵塞吸附柱），除去废液中的杂质。在吸附柱顶部装入一层脱脂棉，除去废液中的水分，同时滤去废液中的颗粒物， 起初步净化作用；在吸附柱顶部加一漏斗，用于加入有机废液或待回收的废液，同时可以防止废液蒸发。回收有机废液时，将有机废液通过上部漏斗加入吸附柱中，利用活性碳的强吸附能力进行吸附，以除去废液中能被活性碳吸附的杂质，吸附后的有机试剂流入回收瓶中，在回收瓶口盖上聚乙烯塞子，防止有机试剂蒸发。1.2 恒温水浴蒸馏法恒温水浴法回收有机废液装置， 在恒温水浴锅中装入自来水，插入温度计，将装有待回收废液的蒸馏瓶放置于恒温水浴锅中，接入冷凝管，确保接口密封良好，通入冷却水，冷凝管

3、末端插入废液回收瓶中，在回收瓶口盖上聚乙烯塞子，防止有机试剂蒸发。回收有机废液时，根据温度计读数调节水温，将恒温水浴锅中的水调至所需的温度， 废液倒入蒸馏瓶中恒温加热。有机废液受热后蒸发形成蒸气，通过冷凝管冷凝成液体，流入回收瓶中。蒸馏是一种的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段，如萃取、吸附等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它，从而保证不会引入新的。精馏是借助回流来实现高纯度和高回收率的分离操作 ，应用最广泛。对于各组分挥发度相等或相近的混合液，为了增加各组分间的相对挥发度，

4、可以在精馏分离时添加溶剂或盐类，这类分离操作称为特殊蒸馏，其中包括恒沸精馏、萃取精馏和加盐精馏；还有在精馏时混合液各组分之间发生化学反应的，称为反应精馏。2、常见实验室废液的处理以下所列为环境监测站实验室常见的几种有毒有害的有机、无机废水提出处理方法。这些方法操作简单，试剂易得，化验员均可在实验室自行处理。对酸、碱、盐类废液，原则上应将其分别收集。但如果没有妨碍，可将其互相中和，或用其处理其他的废液。对其稀溶液，用大量水把它稀释到1%以下的浓度后，即可排放。无机酸先收集于陶瓷或塑料桶中，然后用碳酸钠或氢氧化钙的水溶液中和，或用废碱中和至pH值6.57.5，中和后用大量水冲稀排放。氢氧化钠、氨水

5、用稀废酸中和至pH值6.57.5后，再用大量水冲稀排放。有机溶剂应先收集到回收瓶中，然后用无水氯化钙或无水硫酸钠等脱水剂进行脱水处理，再蒸馏回收使用。对可燃性有机废弃物，用焚烧法处理。对难于燃烧的有机废弃物或可燃性有机废弃物的低浓度溶液，可采用溶剂萃取法、吸附法及氧化分解法处理。对易被生物分解的有机废弃物，经大量水冲稀后，可排放。3、常见有机废液3.1、三氯甲烷三氯甲烷是常用的有机溶剂，在环境监测和实验室分析测定时， 常常使用三氯甲烷作萃取剂，如水质动植物油的测定，水质阴离子表面活性的测定等 三氯甲烷物理及化学性质：无色透明液体。有特殊气味。味甜。高，不燃，质重，易挥发。纯品对光敏感，遇光照会

6、与空气中的氧作用，逐渐分解而生成剧毒的（碳酰氯）和。可加入0.6%1%的作稳定剂。能与乙醇、和油类等混溶、 25时1ml溶于200ml水。1.4840。-63.5。6162。1.4476。低毒，半数致死量（大鼠，经口）1194mg/kg。有麻醉性。有致癌可能性。3.2、二硫化碳二硫化碳是常用的有机溶剂，在环境监测和实验室分析测定时， 常常使用三氯甲烷作萃取剂，如饮用水有机物指标的测定、水质氯苯的测定、环境空气苯系物的测定等。 二硫化碳 ，无色液体。实验室用的纯的二硫化碳有类似氯仿的芳香甜味，但是通常不纯的工业品因为混有其他硫化物（如羰基硫等）而变为微黄色，并且有令人不愉快的烂萝卜味。它可溶解硫

7、单质。二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等，也用作溶剂。 （1）物理性质二硫化碳在常温常压下为稍有芳香味的无色透明液体，不纯时稍带黄色，并有难闻的臭鸡蛋味。久置或遇光后分解变质，生成棕色絮状沉淀臭味增加，极难闻。受热分解放出有毒的SOx烟雾。非常容易挥发，极易燃烧，与空气混合生成爆炸性混合物。其蒸气能扩散到很远，可被远处的火源引起燃烧。蒸气接触点亮的普通灯泡也能着火，即使在低温下放出的蒸气也可着火，凡是接触热、火焰、火花、摩擦部分(如轴承等)都能引起二硫化碳蒸气着火。易产生和积聚静电。引起二硫化碳爆炸所需能量只有0.910-5焦耳，是苯混合物起爆能量的1/200，所以在管道中流动或用槽车运

8、送等情况，或者在其它液体的振动、飞散、溅起时所产生的极微的静电也能引起爆炸。燃烧时发出蓝色火焰。与铝、锌、钾、氟、氯、迭氮化合物等反应剧烈，有引起爆炸的危险。难溶于水，溶于强碱，能与乙醚、乙醇、苯、氯仿、油脂等混溶。能溶解硫、磷、碘、脂肪和油。 外观与性状：无色或淡黄色透明液体，有刺激性气味，易挥发； 熔点：-140.9；密度：1.26g/cm3； 相对蒸气密度（空气=1）：2.64；沸点：46.5；稳定性：稳定；分子式：CS2； 相对分子质量：76.14；饱和蒸气压(28时)：53.32kPa； 燃烧热：1030.8kJ/mol；临界温度：279； 临界压力：7.90MPa；辛醇/水分配系数

9、的对数值：1.86,1.93,2.16；闪点：-30；爆炸上限(体积分数)：60.0； 引燃温度：90。(2) 化学性质基本热化学性质基本热化学性质性质数值单位温度(K)参考文献状态热 容Cp77.8J/(molK)293l(液态,下同)74.89J/(molK)294.81l76.02J/(molK)297.43l78.99J/(molK)298l76.1J/(molK)301.2l标准焓Ho298.15116.94kJ/mol298.15g(气态,下同)117.1kJ/mol298.15g89.41kJ/mol298.15l标准熵Ho298.15151J/(molK)298.15l安托因蒸

10、气压计算式log(P) = A - B/(C+t)其中:Cp = 蒸气压 (bar);t= 温度 ()温度范围ABC适用范围/状 态276.74353.086.851451122.500236.46-10160g光谱图红外光谱谱峰列表序号峰位(cm-1)透过率(%)半峰宽(cm-1)峰差(%)13851729182149691249032134474351质谱图3.3、四氯化碳四氯化碳是常用的有机溶剂，在环境监测和实验室分析测定时， 常常使用三氯甲烷作萃取剂，如饮用水有机物指标的测定、水质动植物油的测定、环境空气苯系物的测定等。化学式CCl4，有令人愉快的气味，能起麻醉作用，有毒。四氯化碳具有

11、正四面体结构，因此它是一种非极性分子，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，它本身又是一种良好的溶剂，能溶解脂肪、油类、树脂、油漆以及无机物碘等。四氯化碳化学性质不活泼，不助燃，与酸、碱不起作用，但对某些金属（如铝、铁）有明显的腐蚀作用。溶解性能微溶液于水、但能与多种有机溶液剂混溶。能溶解油脂、蜡、树脂、沥青、橡胶、精油、杜仲胶以及磷、硫、碘等，不溶解纤维素酯。可以用氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应制得.四氯化碳性质 （1）四氯化碳为无色澄清易流动的液体，有时因含杂质呈微黄色，具有芳香气味，易挥发。密度(20)1.595克/立方厘米、熔点22.8，沸点7677。 （2）四氯化碳的蒸气较

12、空气重约5倍，且不会燃烧，利用这种特性常用以灭火，尤其能够扑灭汽油、火油及其它各种不能与水相混合的油类，以及电器所发生的火灾。因四氯化碳一经化成蒸气，便沉於空气的下部，将空气逐出，火焰自然熄灭。 （3）四氯化碳的蒸气有毒，它的麻醉性较氯仿为低，但毒性较高，切勿吸入人体。吸入24毫升就可使人死亡。 (4) 四氯化碳在水中的溶解度很小，且遇湿气及光即逐渐分解生成盐酸。易溶於各种有机溶剂，能与醇、醚、氯仿、苯等任意混合。对於脂肪、油类及多种有机化合物为一极优良的溶剂4.常见有机废液处理方法4.1三氯甲烷的回收对于实验室使用后的三氯甲烷废液， 可以采用恒温水浴蒸馏和活性碳吸附法进行回收。由于三氯甲烷能

13、够溶解水中的油类及其它有机物用三氯甲烷进行萃取时 , 常将水中的有机物萃入试剂中，根据有机物蒸发温度不同，部分分析物质的蒸发温度低于三氯甲烷的蒸发温度，可以先将废液倒入蒸馏瓶内，于 5060 （不超过 60 ，防止三氯甲烷沸腾）的恒温水浴中进行加热蒸馏，初步去除难蒸发的化学物质。 然后将蒸馏后的三氯甲烷通过加有颗粒状的活性碳的吸附柱进行吸附过滤， 进一步去除溶解在三氯甲烷中的其它杂质。当三氯甲烷中含有乙醇时， 除去乙醇的方法是用水洗涤氯仿 56 次后，将分出的氯仿用无水氯化钙干燥 24 h ，再进行蒸馏，收集 605615 馏分；或者将氯仿与少量浓硫酸一起振动两三次， 每 200 ml氯仿用

14、10 ml 浓硫酸，分去酸层以后的氯仿用水洗涤，干燥，然后蒸馏。三氯甲烷的合格性检验方法：在 1 cm 或 2 cm 玻璃比色皿中倒入回收后的三氯甲烷，在带光谱扫描的分光光度计中，于 400 nm760 nm 可见光波段进行光谱扫描，透过率 90 ，在各波段没有明显的吸收峰， 其他指标符合 AR 级三氯甲烷标准。如果三氯甲烷废液只是分析某一种单独组分，并回用于同类项目的分析测定时， 可以在某一特定波长处进行扫描，检查该组分的含量，如无明显吸收峰时即可回用。或者以未使用过的三氯甲烷作参比，测定回收后的三氯甲烷的吸光度或透光度，当该吸光度为 0 或透光度为 100 时，也可回用于该项目的分析测定。

15、活性炭管活性炭管冷凝冷凝废液初级废液回收水浴加热废液回收瓶水浴加热三氯甲烷的回收工艺流程图4.2、二硫化碳纯化法：二硫化碳纯化法有浓硫酸-甲醛法、硝化提纯法、和蒸馏精制法等,前两种方法在提纯二硫化碳的同时，也加入了一定的危废。本方案简单介绍一下蒸馏法.对二硫化碳纯度要求不高的实验，在二硫化碳中加入少量无水氯化钙干燥几小时，在水浴5565下 加热蒸馏、收集。如需要制备较纯的二硫化碳，医|学教育网搜集整理在试剂级的二硫化碳中加入0.5%高锰酸钾水溶液洗涤三次。除去硫化氢再用汞不断振荡以除去硫。最后用2.5%硫酸汞溶液洗涤，除去所有的硫化氢（洗至没有恶臭为止），再经无水氯化钙干燥，蒸馏收集。对纯度有

16、要求时可以在增加精馏，及在水浴4647下 加热蒸馏、收集。活性炭管活性炭管废液+无水氯化钙冷凝冷凝初级废液回收水浴加热废液回收瓶水浴加热二硫化碳的回收工艺流程图4.3 四氯化碳再生和精制方法： 比重1.589，极性很低，不溶于水；工业规格的四氯化碳中常含有23二硫化碳，其除去方法取1000毫升四氯化碳加5KOH乙醇溶液100毫升，加热三十分钟，冷却后，用水洗涤(氯化钙或固体)分去水层，再用少量浓硫酸振摇多次，直至硫酸不变色，最后用水洗涤，氯化钙或固体氢氧化钠脱水，加石蜡油少许后蒸馏可得精制品。对于实验室使用后的四氯化碳废液， 可以采用恒温水浴蒸馏和活性碳吸附法进行回收。根据溶解在四氯化碳中的有

17、机物蒸发或气化温度不同和四氯化碳易挥发的特点， 部分分析物质的蒸发温度低于四氯化碳的蒸发温度， 可以先将废液倒入蒸馏瓶内，于 5070 （不超过 70 ，防止四氯化碳沸腾）的恒温水浴中进行加热蒸馏，初步去除杂质及溶解在试剂中的化学物质。 然后将蒸馏后的四氯化碳通过加有颗粒状的活性碳的吸附柱进行吸附过滤，进一步去除溶解在四氯化碳中的化学物质。四氯化碳的合格性检验将利用上述方法回收后的四氯化碳 , 用光程长4 cm 的玻璃比色皿，在红外分光光度计中于 3136m 或在波数为 3 300 cm 1 2 600 cm 1 之间的红外波段进行扫描，要求透过率 90 ，在波长为 33 m ，338 m ，

18、 341 m 或波数为 3 030 cm 1 、 2 960 cm 1 、 2930 cm 1 处没有明显的吸收峰，其他指标符合 GR 级四氯化碳标准。如果四氯化碳用于红外分光光度法测定油类时，用光程长 4 cm 的玻璃比色皿，在红外分光光度计中波数为 3 300 cm 1 2 600 cm 1 之间的红外波段进行扫描，以 GR 级四氯化碳为参比，测定回收后四氯化碳的油类含量， 当四氯化碳中油类的含量低于002 mgL 时，也可回用于实验室油类的分析测定。工艺流程恒温水浴法回收废液装置， 在恒温水浴锅中装入自来水，插入温度计，将装有待回收废液的蒸馏瓶放置于恒温水浴锅中，接入冷凝管，确保接口密封良好，通入冷却水，冷凝管末端插入废液回收瓶中，在回收瓶口盖上聚乙烯塞子，防止有机试剂蒸发。回收有机废液时，由于废液成分复杂，根据温度计读数调节水温，先低于主要回收物质的沸点1-2蒸馏一定时间 ，收集废液，再将恒温水浴锅中的水调至主要回收物质的沸点， 收集回收利用物质。废液活性炭管活性炭管冷凝冷凝初级废液回收水浴加热废液回收瓶水浴加热四氯化碳回收利用工艺流程图5 结语综上所述， 使用以上方法能够较好地回收实验室产生的四氯化碳、三氯甲烷和石油醚等有机废液，减少了实验室废液的排放，保护了环境，同时，回收的试剂回用于实验室，节约了成本和费用。专心-专注-专业