膜蒸馏的应用

苯酚是有机合成的重要原料，是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药和医药合成等行业生产的原料或中间体[1]，大量用于制造酚醛树脂以及其他高分子材料、药物、燃料和炸药等。随着树脂、化工和高分子材料等企业对苯酚需求量的日益增加，各企业所排放的含苯酚废水量也日益增加[2]。由于苯酚是一种原型质毒物，具有很强的毒性，对生态环境和人体健康构成巨大威胁[3, 4]。在许多国家，苯酚已被环保部门列入优先控制污染物的黑名单之中[5, 6]。

结合国标GB8978-1996的实施，有关工作人员将每升1000毫克以上的含酚废水进行回收处理；每升1000毫克以下的含酚废水浓缩后回收处理；每升300毫克以下的含酚废水才允许采用某种方法清除废水中苯酚，处理达标后排放。清除工业废水中苯酚的方法主要分为三大类：物理处理方法、高级氧化处理技术、生物治理方法。常用的物理处理方法包括吸附法、溶剂萃取法、膜萃取技术和膜蒸馏技术等；常用的高级氧化处理技术包括湿式催化氧化技术、光催化氧化技术和电催化氧化技术等；常用的生物治理方法包括活性污泥法、酶处理技术和固定化微生物技术等[7]。其中利用微生物降解苯酚不仅处理效率高、二次污染少，而且成本低廉、简单方便，因此生物降解法成为经济效益和环境效益俱佳的苯酚清除方法

生物分解法含苯酚废水处理工艺

用微生物将含苯酚废水中的有机物进行氧化、分解。好氧处理是在含苯酚废水中含有充分溶解氧的条件下，利用好氧性微生物使含苯酚废水中的有机物分解成二氧化碳、氨及水等。 厌氧处理是在含苯酚废水中缺氧的条件下，利用厌氧性微生物使含苯酚废水中的有机物分解成甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮及水等。

萃取法含苯酚废水处理工艺

将不溶于水的溶剂投入废水中，以溶解废水中的溶质，利用溶质与水的密度差，将溶剂分离。

除上述含苯酚废水处理工艺外还可采用氧化法、过滤、膜处理等多种工艺进行处理，具体根据实际情况而定。

用80度左右的温水将其熔化，因为它的熔点应该是在四十多度。然后倒入圆底烧瓶中，置油浴或电热套中（查看其沸点，然后设置加热温度），加热使升华，上接冷凝管（可用空气冷凝，因为自来水温度太低会导致冷凝管堵塞，或者用自来水，但水流要很小才行）。

苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体，有毒，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃，常温下微溶于水，易溶于有机溶剂；当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蚀性，接触后会使局部蛋白质变性，其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。

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。

此外沸石也能去除苯酚。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质，表面粗糙、比表面积大，吸附性能较强，改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性方法，在具体的pH值条件下，沸石能够对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。

制苯酚可以先用液溴〔不能是溴水，催化剂可以用Fe其实是FeBr3〕与苯先发生取代反应，生成溴苯然后再水解生成苯酚。

苯的卤代物很难水解，需要高温高压，因此一般先将苯和浓硫酸进行磺化反应，苯+浓硫酸--》苯磺酸，即一个氢原子被磺酸基（SO3H）取代，然后再和NaOH反应制得苯酚。

苯酚可用于消毒外科器械和排泄物的处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。遇三价铁离子变紫，通常用此方法来检验苯酚。

扩展资料：

苯酚化学式为C6H5OH，是具有特殊气味的无色针状晶体，有毒，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。

熔点43℃，常温下微溶于水，易溶于有机溶剂；当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蚀性，接触后会使局部蛋白质变性，其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。

参考资料来源：百度百科-苯酚

防护措施

1、进入危险区的抢险人员必须采取二级防护；

2、凡在现场参与处置人员，最低防护不得低于三级。

防护标准

一级：全身，内置式重型防化服，全棉防静电的内外衣、手套、袜子    正压式空气呼吸器或全防型滤毒罐  

二级：全身，封闭式防化服，全棉防静电的内外衣、手套、袜子    正压式空气呼吸器或全防型滤毒罐  

三级：呼吸，简易防化服，战斗服    简易滤毒罐、面罩或口罩、毛巾等防护器材  

排险

1、从两个不同方向铺设水带到现场，并供水至分水器，做好应急准备；

2、将泄漏苯酚尽可能回收，恢复原状，完全回收有困难时，应立即喷射泡沫覆盖。

洗消

在危险区与安全区交界处设立洗消站。

洗消的对象

1、轻度中毒的人员；

2、重度中毒人员在送医院治疗之前；

3、现场医务人员；

4、消防和其它抢险人员以及群众互救人员；

5、抢救及染毒器具。

6、洗消污水的排放必须经过环保部门的检测，以防造成次生灾害。

清理

1、泄漏残物，用炉渣、干砂土、水泥粉等覆盖，回收或填埋；

2、用直流水、蒸气等清扫现场及低洼、沟渠等处，确保不留残物；

3、清点人员、车辆及器材；

4、撤除警戒，安全撤离。

将该混合物加入到20%的NaOH水溶液，

将pH值调到12以上，乙酸，苯酚将生成对应的钠盐而溶于水相，

同时乙醇也溶于水相。分相将苯从水相中分出，

并纯化。

2.

分出的水相用10%的盐酸水溶液酸化，

到pH值约为2以下，

乙酸和苯酚重新回到有机相，

萃取，

分离得到乙酸和苯酚的有机相

(进一步分离见3)。水相中和到pH大约为7.

其中是乙醇和水的混合物。

蒸馏得到水和乙醇的共沸物。

然后用干燥剂处理，

再蒸馏，

得95%以上的乙醇。

(若要获得高纯度乙醇，

需用金属镁来处理)

3.

在第2步得到的有机相(含乙酸和苯酚)再用20%的Na水溶液处理(只和乙酸反应而与苯酚不反应，

酸性是乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根)，

然后苯酚通过萃取和有机相分离。水相再酸化，

得到乙酸，干燥，

蒸馏。