祝利根 王建花

（江山市環(huán)境保護局浙江江山324100）

四氯化碳廢液回收利用的研究

祝利根 王建花

（江山市環(huán)境保護局浙江江山324100）

我國工業(yè)化發(fā)展迅速，工業(yè)廢氣廢液產(chǎn)量也逐漸增多，此外化學實驗中也會產(chǎn)生廢液。對于四氯化碳這種有毒廢液，我們必須回收起來，因為如果把它釋放到大自然中，不僅會污染空氣和水，還會造成大氣臭氧層的破壞。本文通過對實驗室廢液管理的研究，提出了四氯化碳回收的幾種方法，并闡明了幾種方法的利弊。

四氯化碳；回收利用；實驗

四氯化碳，別名四氯甲烷，是一種常見的萃取溶劑，有毒性，對大氣層有一定的破壞作用[1]。生活污水、地表水等水樣檢測實驗中產(chǎn)生的廢液含有大量可利用的成分，如果我們不加以回收，這將是很大的浪費。對于其中的四氯化碳這種化學物質(zhì)，它不僅污染水質(zhì)，破壞大氣臭氧層，而且對人的身體健康威脅較大。對于四氯化碳而言，其毒性非常的強，尤其對心、肝臟以及腎臟毒性更大，如果成人吸收超過2mL，則極易出現(xiàn)急性中毒現(xiàn)象，甚至造成死亡。同時，四氯化碳還具有非常強的揮發(fā)性特點，只要人體吸入這種物質(zhì)，就可能引起中毒或者有中毒癥狀[2]。

1 四氯化碳回收實驗

實驗室管理中應該注意的幾條規(guī)定是：廢液不能隨意倒掉，應該收集在專門的容器內(nèi)放在遠離火源的地方。那么針對實驗室中廢液的中的有用物質(zhì)，我們可以按照規(guī)定把它收集儲存起來以備再使用，四氯化碳的回收可以采用以下幾種方法收集。

1.1 蒸餾法

蒸餾法是在密閉容器中，將溶液在75.5℃～77℃的溫度下蒸餾，收集此溫度下的餾分，這就是純化的四氯化碳。

實驗儀器：玻璃砂芯漏斗、長頸漏斗、蒸餾瓶、恒溫水浴鍋、棕色試劑瓶。

實驗試劑：無水硫酸鈉。

具體操作如下：（1）安裝儀器和設備。實驗過程中，嚴格按照順序?qū)⒏鞣N儀器和設備安裝起來，并且對裝置的氣密性全面檢查。（2）脫水。把事先準備好的廢液經(jīng)厚度大約l0毫米的無水硫酸鈉玻璃砂芯漏斗，脫水處理。（3）加液。利用長頸漏斗，將處理過的混合溶液轉到蒸懼瓶之中，一般情況下混合溶液用量以蒸餾瓶的2/3為宜，然后再在其中加入適量的沸石即可。（4）加熱。利用電熱恒溫水浴鍋，加熱蒸館瓶，使水浴鍋溫度保持在90℃土5℃。其中，饋出液的流動速度應當嚴格控制在每秒鐘1～2滴。（5）利用潔凈的棕色玻璃瓶對館出液進行盛接。不同地區(qū)的四氯化碳饋出溫度存在一定的差異，結合實驗條件在吐哈油田區(qū)域四氯化碳的夏季館出溫度以75.5℃～77℃為宜。（6）分析和檢驗四氯化碳溶液的純度。

1.2 活性炭吸附法

活性炭具有良好的吸附性，將活性炭填充進容器，把廢液倒入即可得到四氯化碳。檢驗其純度，如果過濾一次不能得到純凈的四氯化碳，可以反復進行過濾。

實驗儀器：JDS-109紅外分光測油儀、酸式滴定管、溫度計、玻璃砂芯漏斗以及棕色接收瓶和馬弗爐等。

試劑：活性炭（顆粒狀）、四氯化碳、無水硫酸鈉、鹽酸溶液、蒸館水、硫酸招溶液、正十六院溶液以及氯化鈉和甲苯溶液等。

方法：取適量四氯化碳廢液，通過含無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗脫水，并且將濾液經(jīng)活性炭吸附柱，對四氯化碳驗純。如果純度不理想，則應當進行反復的過柱，然后對其進行嚴格檢驗。

（1）活性炭吸附柱填充。切忌填充太滿，與柱上端端口之間的距離以3cm為宜。（2）脫水。講四氯化碳廢液經(jīng)厚度為10mm的無水硫酸鈉玻璃砂芯漏斗，對其做脫水處理。（3）過柱。脫水四氯化碳混合溶液，經(jīng)過柱處理，并對其純度進行檢驗。（4）根據(jù)檢驗結果，對四氯化碳溶液再次過柱并嚴格檢驗。用此方法會用到大量活性炭，成本較高[3]。

1.3 濃硫酸洗滌法和蒸餾法相結合回收四氯化碳

1.3.1 主要實驗儀器。蒸餾瓶、冷凝管、接收瓶、溫度計、恒溫水浴鍋、分液漏斗、玻璃砂芯漏斗。

1.3.2 實驗試劑。四氯化碳、濃硫酸、稀氫氧化鈉溶液、無水硫酸鈉)、鹽酸溶液、硫酸鋁溶液)、正十六烷溶液)、甲苯溶液以及沸石和蒸餾水。

1.3.3 實驗方法。取出適量的四氯化碳廢水溶液，用濃硫酸洗滌混合溶液，并對其進行數(shù)次震蕩，直至無色即可；用稀氫氧化鈉溶液進行洗滌，并且用蒸餾水再次洗滌，通過含無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗進行過濾脫水，并且將濾液移入蒸餾設備中蒸餾；接收四氯化碳餾出液，并對四氯化碳純度進行檢驗，最后對其回收率進行計算。

1.3.4 實驗步驟。按照蒸餾裝置安裝順序連接裝置，檢查裝置氣密性。將混合溶液和少量的濃硫酸進行震蕩洗滌2、3次，每100mL四氯化碳混合溶液加5mL濃硫酸。分去酸層的四氯化碳溶液用稀氫氧化鈉溶液洗滌2次,再用蒸餾水洗滌3次。用含無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗過濾脫水。按照蒸餾法的步驟進行蒸餾，對蒸餾后的四氯化碳溶液進行分析，檢驗純度。

1.4 濃硫酸洗滌法和活性炭吸附法相結合回收四氯化碳

1.4.1 主要實驗儀器。活性炭吸附柱、玻璃砂芯漏斗、棕色接收瓶、溫度計、馬弗爐、分液漏斗。

1.4.2 實驗試劑。四氯化碳、濃硫酸、無水硫酸鈉、蒸餾水、氫氧化鈉溶液（10%）、硫酸鋁溶液、鹽酸溶液。

1.4.3 實驗方法。四氯化碳廢液經(jīng)過濃硫酸洗滌；后經(jīng)稀氫氧化鈉溶液洗和蒸餾水先后洗滌，又經(jīng)含無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗過濾脫水，然后將濾液通過活性炭過濾，最后進行純度檢驗。

1.4.4 實驗步驟。將混合溶液和少量的濃硫酸進行震蕩洗滌2、3次，每100mL四氯化碳混合溶液加5mL濃硫酸。分去酸層的四氯化碳溶液用稀氫氧化鈉溶液洗滌2次，再用蒸餾水洗滌3次。用含無水硫酸鈉的玻璃砂芯漏斗過濾脫水，按照活性炭吸附法的步驟進行。將處理后的四氯化碳溶液進行純度檢驗。根據(jù)檢驗情況,對四氯化碳溶液進行再次過柱、檢驗。處理后的四氯化碳溶液的純度，可以達到進行石油類測試所要求的標準。因為此法得到的四氯化碳純度不高，我們必須檢驗它的純度作好記錄，再次利用活性炭對溶液進行過濾，檢驗純度，反復幾次直到得到滿意純度的四氯化碳。

2 四氯化碳回收實驗結果分析

我們應該選擇最佳回收方法，從回收的純度、操作步驟、資源節(jié)約和成本方面綜合考慮。

表1 四氯化碳回收率對比表

從我們的實驗可以看出，幾種方法都能得到較為理想的結果。蒸餾法可以回收到較純的四氯化碳，操作簡單便捷，但是它的溫度掌握較難控制。對于油性雜質(zhì)含量比較高的廢液，活性炭吸附法和蒸餾法回收純度不高。所以只有成分比較簡單的水質(zhì)可以利用此法回收。

濃硫酸與蒸餾水、活性炭吸附法結合不管從回收純度方面還是回收率方面，都是不錯的選擇，這是最保險的一種方法，但是濃硫酸與蒸餾水結合法回收四氯化碳用時比較長。濃硫酸洗滌和活性炭吸附相結合的方法也完全可以達到較為理想的處理效果。在實際操作中，我們應該結合具體實際情況，選擇合適的方法進行回收。

3 結語

綜上所述，四氯化碳的回收既有十分重要的意義，不僅保護了大氣層，保護了我們?nèi)祟愘囈陨娴乃涂諝?，還可以為我們提供化學原料，一舉兩得。四氯化碳的收集可以有很多種方法，我們通過對各個方法的介紹和實際操作，可以找出在實際生產(chǎn)生活中我們能用到的方法，進行回收，切勿貪圖一時方便，就隨便倒掉。在工業(yè)化進程如此迅速的今天，我們每個人都需要愛護環(huán)境，盡可能把有害污染物回收起來，能利用的實現(xiàn)再利用。

[1]董菲,張春麗.水中油萃取劑四氯化碳的回收利用[A].科技信息, 2015：153.

[2]張波.四氯化碳廢液回收利用的研究[A].蘭州大學,2013：1.

[3]張波.四氯化碳廢液回收利用的研究[A].蘭州大學,2013：20.

表3 除塵部分投資估算對比表（兩臺機組）單位：萬元

方案二投資費用比方案一低1817.99萬元，主要體現(xiàn)在：方案一需設置4臺煙氣冷卻器，加固空預器與干式電除塵間的支架，并對干式電除塵的灰斗加熱系統(tǒng)和高頻電源絕緣子加熱系統(tǒng)進行改造；方案二僅需設置1臺煙氣冷卻器，布置在吸收塔入口，與煙氣加熱器一同支撐在新立鋼支架上，無需改造干式電除塵。

3.3.3 運行費用比較

與方案二相比，方案一新增蒸汽耗量8t/h，減少電耗28kW（兩臺機組）。蒸汽及電價分別按132元/t、0.4元/kW·h計，年運行時間4500h，則方案一年運行費用比方案二高470.16萬元。

3.4 方案比選結果

嘉興電廠#1、#2機組（2×330MW）超低排放改造工程選擇煙氣冷卻器加裝于吸收塔入口方案，可滿足煙塵超低排放要求，并降低投資費用1817.99萬元，減少年運行費用470.16萬元。

4 結語

布置在干式電除塵入口的煙氣冷卻器具有提高電除塵效率、協(xié)同脫除SO3等優(yōu)勢；布置在吸收塔入口的煙氣冷卻器具有投資費用少、運行費用低、積灰和磨損風險小、充分利用煙氣余熱等優(yōu)勢。兩種布置方案均需采用合理的吹灰方案，布置在干式電除塵入口的煙氣冷卻器需充分考慮防磨措施，布置在吸收塔入口的煙氣冷卻器建議增加在線水沖洗裝置。兩種布置方案均有實際工程應用，選擇加裝位置時，應結合具體工程的除塵效率需求、煙氣冷卻器可布置空間、脫除SO3需求等具體情況，綜合分析兩種方案的技術可行性與經(jīng)濟性。

參考文獻

[1]李海,管一明,王飛.影響濕式石灰石煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率的因素分析[J].電力環(huán)境保護,2007,23(2):28-30.

[2]張杰,任艷,張康,等.熱管式GGH取代回轉式GGH的可行性分析[J].建筑熱能通風空調(diào),2010,29(5):66-68.

[3]趙海寶,酈建國,何毓忠.低低溫電除塵關鍵技術研究與應用[J].中國電力,2014,47(10):117-121.

[4]名嶋慎司.石炭火力用低低溫電氣集塵裝置[J].住友重機械技報,2001,146:35-38.

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[6]酈建國,酈祝海,何毓忠,等.低低溫電除塵技術的研究及應用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2014,3:28-33.

[7]齊玄.低溫省煤器加裝位置對發(fā)電機組的影響[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2015,11:57-59.

張威（1989－），男，杭州，從事燃煤電廠煙氣脫硫、脫硝、超低排放工程的工藝設計工作。