怎么取用苯酚

您好，很高兴为您解答

试题创设的情景是工业废水中苯酚回收处理的工艺流程图，涉及到五种设备，四种化工原料，多个有机化学、无机化学反应，是一个典型的有机、无机综合题。

从给出的含苯酚的工业废水处理的流程图可作如下分析：

（1）从工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与无酚工业废水（此废水可以排放），说明在设备Ⅰ中进行的是萃取，利用苯与苯酚具有相似的结构，将苯酚从工业废水里抽提出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚苯溶液进入设备Ⅱ。

（2）盛有苯酚苯溶液的设备Ⅱ中注入氢氧化钠溶液，此时，具有酸性的苯酚跟氢氧化钠发生中和反应，生成苯酚钠和水

苯酚钠是离子化合物，易溶于水中。伴随上述化学反应的发生，在设备Ⅱ中的液体分为两层，上层是苯层，下层是苯酚钠的水溶液（即设问中的物质A），上层的苯通过管道送回设备Ⅰ中继续萃取工业废水中的苯酚，循环使用，下层的苯酚钠（A）溶液进入设备（Ⅲ）。

（3）在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中，通入过量的二氧化碳气，这两种物质间发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，这个化学实质是弱酸盐与“强”酸发生的复分解反应（的酸性比苯酚的酸性强），化学方程式如下：

在析出的苯酚中含有微量水，呈油状液体，沉于设备Ⅲ液体的下层，经分液后再精馏可得苯酚。上层液体B是溶液，经管道输送进入设备Ⅳ。

（4）盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ中，加入生石灰（），生石灰与碳酸氢钠溶液里的水化合变为熟石灰，与发生复分解反应，生成和沉淀，化学方程式如下：

若把上述两个反应合并写为下式：

同样正确。溶液与沉淀通过过滤分离。

反应所得溶液，通过管道进入设备Ⅱ，循环使用；所得沉淀进入设备Ⅴ。

（5）在设备Ⅴ中的原料是固体，所得的产品是氧化钙和二氧化碳，由此可知，设备Ⅴ实质应是石灰窑，其中，发生的化学反应为：

反应所得二氧化碳通入设备Ⅲ，反应所得氧化钙进入设备Ⅳ。

综上所述，在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、氢氧化钠、二氧化碳4种物质均可以循环使用，理论上应当没有消耗。

我国对原产于日本、韩国、美国和台湾地区的进口苯酚征收反倾销税，对我国苯酚出口企业的影响：

1、可能的坏处：可能会造成对方国家也报复性增加同类产品的进口税，导致对方同类产品减少和我国企业出口量下降。

2、好处：

国内市场原来依靠以上地区进口苯酚的企业，可能会开始考虑转向国产高等级苯酚的来源，从而对出口企业的出产增加了市场和需求量。

因为进口税收增加的缘故，国内进口需求，将进一步促进出口企业产品的品质的调整，促进更多按照国内进口原料的标准出产的产品的增加和供应。

所以，及时跟踪国外相关税收动态，及时扩大和拓宽国内响应市场需求和价格策略，扬长避短，运筹帷幄，就能在这样的变化中，赢得更多的市场和机遇。

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：）希望以上的回答对你有所帮助。

1、先将苯酚气化，然后与过量的氨（摩尔比为1：20）混合，进入装有系催化剂的固定床管式反应器内，在400——480℃，0.98——2.94兆帕条件下反应生成苯胺和水。

2、自反应器出来的气体反应物，经冷凝进入氨回收蒸馏塔回收氨气，并循环使用。

3、冷凝的含水苯胺经干燥脱水、蒸馏制得产品苯胺。在蒸馏塔下部馏出苯胺-苯酚共沸物，供循环使用。

4、塔底物含有二苯胺，可通过间歇蒸馏回收。以苯酚计苯胺收率为90-95%，每吨苯胺消耗苯酚1029公斤，氨222公斤，得出二苯胺。

浓缩废水-----苯萃取苯酚------加入过量的氢氧化钠溶液------分馏（静置分液）------得到苯（溶液上层）和苯酚钠，氢氧化钠的水溶液（苯酚钠溶于水）------在水溶液中通入过量二氧化碳------得到苯酚和碳酸氢钠-----静置分液------分离苯酚和碳酸氢钠溶液（苯酚常温下不溶于水）

2,6-二溴苯酚可以由苯酚经磺化、溴化、水解而得:

先将浓硫酸于加热状态滴加到苯酚中,加完后升温至100℃(沸水浴)保温3h,加入冰水溶解固体,然后在降至20℃时滴加溴,并通入氯气,在搅拌下加入亚硫酸氢钠反应30min后,过滤,滤饼为三溴物,滤液通入过热蒸汽蒸馏,弃去初馏物（含有三溴和一溴物）,至内温达155℃以上,收集馏出液,冷却析出结晶而得2,6-二溴苯酚成品,收率为80%左右。

制法:本品的工艺流程如下:

A组分:羧甲基纤维素+溶纤剂NT1+二

氯甲烷(15%)搅拌+润湿剂+甲酸+甲

醇+发泡剂PN(保温30°C)十苯酚(恒

温搅拌20min)

B组分:石蜡(85~95°℃)9降温至70~

80°℃+余量二氯甲烷,然后立即将B液倒

入A液→搅拌5min,即得成品。

（1）通过所以无水硫酸铜检验有机相中是否含有水，方法为：取适量有机相置于试管中，加入适量CuSO4固体观察，如果固体变蓝色，说明有机物中含水如果固体不变色，说明有机物中不含水，

故答案为：取适量有机相置于试管中，加入适量CuSO4固体观察，如果固体变蓝色，说明有机物中含水如果固体不变色，说明有机物中不含水；

（2）根据表中数据可知，异丙苯、苯酚、丙酮的沸点不同，可以通过分馏方法分离，

故答案为：分馏或蒸馏；

（3）异丙苯、苯酚能够被强氧化剂氧化，可以通过加入A强氧化剂进行检验丙酮中一定存在有机杂质；

苯酚能够与氯化铁反应，溶液显示紫色，可以检验丙酮中一定含有苯酚，

故答案为：

检验项目	实验方案
A
	滴加FeCl3溶液后，若试管中溶液变为紫色，则丙酮中含有苯酚； 若试管中溶液不变为紫色，则丙酮不含苯酚

（4）①高锰酸钾溶液为紫色，羟基反应完全后，滴入高锰酸钾溶液，溶液变成紫色，所以判断滴定终点方法为：当最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶后，溶液由无色变为紫色且半分钟内不褪色，

故答案为：当最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶后，溶液由无色变为紫色且半分钟内不褪色；

②高锰酸钾的物质的量为：0.1000mol?L-1×0.01L=0.0010mol，

根据反应方程式：5-OH+28KMnO4+42H2SO4═28MnSO4+14K2SO4+30CO2↑+57H2O，

羟基的物质的量为：n（-OH）=

5

28

×0.0010mol，

苯酚的质量为：

5

28

×0.0010mol×94g/mol=0.01679g=16.79mg，

该废水中苯酚的含量为：

16.79mg

20mL

≈0.84mg?mL-1，

故答案为：0.84．

对苯二酚及邻苯二酚

简介：这两个化合物是极其重要的中间体，

应用领域极其广泛，国内需求量很大。邻苯二

酚是重要的医药中间体，可用来制造止咳素、

丁子香酚、黄连素和异丙肾上腺素等。另外，

还可用于抗氧剂、杀菌剂、染料、香料等制备。

对苯二酚主要用作照相的显影剂，还可用于橡

胶和汽油的抗氧剂。目前国内所采用的生产一I：

艺成本高，劳动强度大，三废大。新工艺采用

先进的邻苯二酚联产对苯二酚的生产l_[艺，即

苯酚在TS-1合成分子筛的催化作用下，与双氧

水作用发生羟基化反应，生成邻、对苯二酚。

此工艺优点在于原料易得，反应条件温和， 反

应副产物绝大部分为水，苯二酚选择性高达99

％以上，三废污染小，产品成本低，符合当今

绿色化学的发展趋势，经济效益和社会效益都

非常好。对苯二酚及邻苯二酚产品纯度均为>98

％。所需厂房面积400 m。。主要设备有：反应

器、蒸馏釜、真空系统等设备。主要原材料有：

苯酚、丙酮、双氧水等原料。这两个产品目前

市场需求量大，其中邻苯二酚每年均需要进口。

由于环境保护的需要，国内许多采用传统工艺

生产对苯二酚的企业目前均在减产或停产。

2001年每吨产品成本<2．3万元，目前市场售价

又升高。(SUP7939)

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气体抗溶剂过程(GA S) 是由Gallagher 和Krukon is 等[ 1 ] 于1989 年首先提出的, 其最初的实

验操作是一个间歇的过程。1993 年Sang2Do Yeo

等[ 2 ]将其改进为连续过程, 并成功地应用于胰岛素

超细颗粒的制备。与传统的喷雾干燥、气流粉碎、研

磨、冷冻干燥等方法相比, 连续GA S 过程制备的颗

粒具有粒径分布窄、生物成分不易失活等优点。1998

年Rererchon[ 3～ 4 ]对近几年超临界抗溶剂过程研究

作了总结与回顾, 证明这一过程在某些领域是非常

有效的。利用该方法, 人们已经得到了有用的微颗粒

和亚微颗粒产品。本文将该方法应用于对苯二酚颗

粒的制备过程, 通过改变操作参数(溶液浓度和溶液

流量等) , 研究过程变量对颗粒形貌和尺寸的影响。

1 实验部分

1. 1 实验装置

实验装置如图1 所示, 包括液体进料系统、二氧

化碳进料系统、结晶器、气液分离器及气体流量计

量、温度控制和压力控制等6 个部分。该装置的最高

操作压力为25M Pa, 最高操作温度为200°C。温度、

压力、液体流速和气体流速的测量精度分别为

±0. 1°C、± 0. 1M Pa、± 0. 01L öm in 和± 0. 02Lö

m in。

图1 超临界制细过程工艺流程图

F ig. 1 Schemat ic fo r ult ra2fine part icle p reparat ion

using SCF

1—So lution supp ly2—M etering pump3—P ressure

gauge4—Check valve5—One2way valve6—F ilter7—

Cylinder8—Reducing value9—D ryer10—Comp resso r

11—YT22 p ressure regulato r12—Nozzle13—Crystalliz2

er14—Samp ler15—Temperature contro l system16—

Co il heater17—Separato r18—Ro tameter19—W et test

meter

1. 2 实验方法

超临界CO 2 作为抗溶剂连续结晶过程中的溶

液与抗溶剂是以并流或逆流的方式连续进入结晶器

的, 溶液通过喷嘴进入有利于形成细小的液滴。超临

界CO 2 对液滴中溶剂的萃取将导致其中溶质浓度

急剧增大, 当液滴中溶质浓度大于其饱和浓度时, 溶

质将从溶液中快速结晶出来形成颗粒。

实验前, 使用丙酮配制对苯二酚溶液并用定性

滤纸过滤以防阻塞液体泵。检查喷嘴是否正常并安

装收集产品所需的载玻片。装配结晶器并检查气密

性, 启动温度、压力和流速控制装置, 并使其控制在

实验所需的温度、压力和流速要求(实验中CO 2 为

6. 00L öm in～ 10. 00L öm in )。待抗溶剂CO 2 稳定

15m in～ 20m in 后, 开启液体计量系统, 将对苯二酚2

丙酮溶液经喷嘴喷入结晶器, 同时记录操作时间与

溶液流量。观察转子流量计, 使之保持在设定值, 并

通过湿式流量计进行记录校正。在实验操作过程中,

观察与记录系统温度、压力和流量的数值及变化情

况, 并进行调节与控制。

为了确保溶剂不会再次溶解溶质, 在喷射结束

后用CO 2“吹洗”颗粒40m in～ 60m in。此时, 保持

CO 2 的流量在6. 00L öm in～ 10. 00L öm in (室温、常

压)。

在T = 310°C 和p = 8. 0M Pa 的操作条件下, 使

用生物显微镜照片观察了溶液浓度与流速对产品颗

粒形貌和尺寸的影响。

2 实验结果与分析

2. 1 装置可靠性验证

文献[ 5 ]以丙酮为溶剂, 利用连续GA S 过程

(T = 310°C, p = 8. 0M Pa, w = 0. 12 和V = 5mLö

m in) 制备了对苯二酚颗粒。在该条件下, 颗粒呈棒

状与棱柱形。本文以对苯二酚2丙酮2二氧化碳为研

究物系, 实验温度和压力分别控制在310°C 和8. 0

M Pa, 喷嘴孔径为D = 50Lm, 溶液浓度分别为C =

110göL 和5göL , 溶液流速分别为2. 00mL öm in 和

12. 00mL öm in, 抗溶剂流量为V CO 2= 6mL öm in。结

合图2 发现实验在不同溶液流量条件下制备的对苯

二酚颗粒的形貌只有两种: 棒状(小流量: 2. 00mLö

m in ) 和棱柱形(大流量: 12. 00mL öm in)。得到了与

文献[5 ]类似的实验结果, 说明自行搭建的装置具有

一定的可靠性。

2. 2 溶液流速对颗粒形貌与尺寸的影响

图2 (a) 和图2 (b) (C = 110göL ) 是在不同溶液

流量条件下实验得到的颗粒生物显微镜照片。图2

( a) 得到了平均粒径为40Lm～ 50Lm 的棱柱形结

晶图2 (b) 中的晶体颗粒呈棒状, 长度约100Lm。由

此可见, 增大溶液流量可以减小颗粒粒径在较大的

流量下生成颗粒的形貌是棱柱形, 而在较小的流量

时则是棒状颗粒。产生该现象的原因可以解释如下:

较大的流量在喷嘴出口处流速较大, 从而使其受到

的剪切力较大, 由此形成尺寸较小的液滴, 颗粒粒径

也较小反之, 流量较小导致在喷嘴出口处的流速较

小, 从而使其受到的剪切力较小, 形成的液滴尺寸较

大, 生成的颗粒粒径也较大。颗粒形貌由结晶动力学

和结晶时间所决定。对于该物系, 较小流速下, 易于

形成棒状颗粒而在大流速下则呈棱柱形。

图2 (c) 和图2 (d) (C = 5göL ) 是另一组流量条

件下得到的颗粒照片。图2 (c) 得到了5Lm～ 10Lm

的棱柱形结晶颗粒而图2 (d) 中的样品颗粒呈棒

状, 长度约为8Lm～ 12Lm。可见, 图2 (a) 与图2 (b)

和图2 (c) 与图2 (d) 具有相同的规律。

图2 苯二酚颗粒光学显微镜照片

F ig. 2 Pho tograph s fo r hydroquinone part icles

( a ) —V = 12. 00mL öm in, C = 110göL ( b ) —V = 2. 00mLöm in,

C= 110göL ( c ) —V = 12. 00mLöm in, C = 5göL ( d ) —V =

2. 00mL öm in, C= 5göL

2. 3 溶液浓度对颗粒形貌与尺寸的影响

比较图2 (a) 和图2 (c) , 得到不同浓度条件下颗

粒形貌和尺寸的变化规律。溶液浓度增大, 颗粒粒径

增大但溶液浓度对颗粒形貌几乎不产生影响。此规

律亦可由图2 (b) 和图2 (d) 比较中得出。由于溶液浓

度的减小使晶体颗粒尺寸明显减小, 结晶过程中分

子碰撞的机率下降, 可用于晶体成核与生长的物质

减少, 从而造成颗粒直径的大幅度下降。这一结论与

Th iering 等[ 6 ]对甲醇2p 2HBA 2CO 2 体系的实验结果

一致。

3 结论

本研究进行了对苯二酚物系的GA S 过程超细

颗粒制备实验, 将实验结果与文献结果相比较, 验证

了实验装置的可靠性考察了实验过程中不同溶液

浓度和气体流量对产品颗粒的粒径和形貌的影响。

结果表明, 在该研究的范围内, 溶液流量增大颗粒粒

径减小, 而溶液浓度增大颗粒粒径增加流量较大时

( 12. 00mL öm in) , 产品颗粒为棱柱形晶体, 流量较

小时(2. 00mL öm in) , 产品颗粒为棒状晶体。

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回收苯酚一般流程为“加入NaOH→静置分层→分液，取水层→通入CO2→苯酚析出”

利用苯酚与碱生成酚钠盐，从而溶于水中，与有机物分层，然后分离。

但此题中，苯酚是与乙醇混合，用酚钠盐的方法不妥，因为乙醇与水将混溶。此时，应该采用直接蒸馏的办法，来使苯酚与酒精分离。苯酚沸点在181.9℃，乙醇在78.4℃，那么大的沸点差，很容易用蒸馏的方式分离。如果要使分离效果更完美，可以用分馏的方式，在蒸馏基础上加分馏柱，控制柱顶温度76--80℃，把乙醇分出来。