CN103453533B - 一种有机废液与水泥窑共处置的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其通过分析、配伍、混配、稳定、沉淀、过滤等工序，得到互溶性、稳定性、分散度良好的有机废液，然后利用水泥窑处理该类有机废液，在密闭碱性环境的水泥窑中含醇类、酮类、醇、酮类有机废液中的有机化合物可以充分进行燃烧，其对环境已不会造成二次危害。本发明可以替代10%-40%的水泥窑燃料，同时避免含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的二次污染，从而达到了节能环保的目的。因此利用水泥窑进行含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的无害化处理完全能够达到“无害化、减量化、资源化”的要求，同时具有经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于工业废液无害化处理技术领域，具体涉及一种有机废液与水泥窑共处置的预处理方法。
背景技术
液体有机废液属于危险废弃物，是指有机化工行业生产、配置、使用过程中产生的废弃物，一般此类废弃物具有一定的热值。液体有机废物的主要处理方法是蒸馏回收和焚烧处理，其中无法进行蒸馏回收的有机废液就需要使用焚烧方法进行处理，这种方法可能污染大气，危害人体健康，同时也造成能源的浪费。此专利主要阐述的是液体废物的无害化处理，同时也可以为水泥生产提供部分能源燃料。目前有很多固体废弃物在水泥窑中进行无害化处理，同时可以为水泥生产提供部分原料或燃料。
其中“国外可燃废物在水泥生产中的利用现状”：提到可燃废物的种类有废油、废溶剂等，但并未具体说明其作为替代燃料在水泥窑使用前需要进行的预处理工艺。
“可燃性有害废物做生产水泥燃料的研究”：提到互溶性好的废液混配工艺，但未提到废液的具体种类，以及进水泥窑前具体的预处理方法和相关工艺指标。
“利用可燃性危险废物作燃料生产水泥”：提到液体废料：废溶剂类、废油等，文中只是概括性的阐述，并没有具体的说明废液的预处理方法及相关工艺指标。
“固体废物水泥窑共处置技术应用及存在问题”：提到利用再生油和废油作为水泥窑的替代燃料；与本发明的区别在于文献中的废油和再生油已经是具有一定热值的燃料，而本发明是利用工业废弃物，一方面是处理废弃物另一方面是给水泥窑做燃料，同时起到环保和资源化的作用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，所采用的技术方案如下，该方法包括分析、配伍、混配、稳定、沉淀、过滤等工序，得到互溶性、稳定性、分散度良好的废液；再将得到的预处理后的混合液喷入水泥窑中进行再利用，其具体操作步骤如下，
（1）对各有机废液样品分别进行热值、闭口闪点、pH检测；
（2）根据步骤（1）的检测结果，对各有机废液样品进行混合，以达到热值不小于3000kcal/kg，闭口闪点不小于55℃，pH值为5.0～12.5；
（3）向步骤（2）获得的混合物中加入稳定剂，使稳定剂的浓度为0.5～2wt%；经搅拌、沉淀、过滤为去除杂质；
（4）将步骤（3）得到的混合液通过雾化喷嘴喷入新型干法水泥回转窑的窑内燃烧，所述混合液的喷入量占窑内总燃烧物的20～35wt%。
对于上述技术方案中，优选的情况下：其所述步骤（1）的有机废液样品为含醇类、酮类、醇、酮类有机废液，为有机化工行业生产、配置、使用过程中产生的废弃物。具体优选自含己二醇废液、含乙醇废液、含丁醇废液，环己酮废液、含环庚酮废液、含庚酮废液，丙三醇废液：含丙醇废液：含环庚酮废液。
此外，上文所述步骤（1）的有机废液样品的热值范围为1000～10000kcal/kg。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述步骤（2）对各有机废液样品进行混合后的pH值为7～9。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述步骤（3）的稳定剂为月桂酸、硬脂酸、环烷酸中的一种。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述步骤（3）的稳定剂的浓度为0.8～1.5wt%。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述步骤（3）的搅拌、沉淀为经0.5小时搅拌、静置沉淀0.5小时。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述步骤（3）的过滤使用40目筛网。
对于上述技术方案中，优选的情况下：所述新型干法水泥回转窑的焚烧温度为900-1450℃，物料停留时间为10-40分钟。
本发明的创新特征是：
本发明为含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的无害化处理提供了新的方法，利用水泥窑处理该类有机废液，在密闭碱性环境的水泥窑中含醇类、酮类、醇、酮类有机废液中的有机化合物可以充分进行燃烧后不会产生有害气体，其对环境已不会造成危害。因为本发明是针对醇、酮类废液的处理，基本不会对炉体有腐蚀作用，本发明既节省了水泥窑所需的燃料，又避免了含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的二次污染，从而达到了节能环保的目的。因此利用水泥窑进行含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的无害化处理完全能够达到“无害化、减量化、资源化”的要求。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明中所使用的热值、闭口闪点、pH检测方法，均为本领域技术人员所掌握的公知技术；
经过预处理的有机废液，进窑要求为：热值不小于3000kcal/kg，闭口闪点不小于55℃，pH值为5.0～12.5（以7-9为最优）。
实施例1
对含醇类有机废液的处理
本实施例1所述的含醇类有机废液来源于有机化化工生产行业，在生产过程中产生的3种含醇类的有机废液，分别是含己二醇废液、含乙醇废液、含丁醇废液，进行检测分析，其中含己二醇废液热值7500kcal/kg，闪点148℃，pH值为6.8；含乙醇废液热值2300kcal/kg，闪点18℃，pH值为9；含丁醇废液热值3700kcal/kg，闪点45℃，pH值为6.8。
一.对含醇类有机废液的预处理方法如下：
（1）先对该含醇类有机废液配伍，即根据分析结果（按照含己二醇废液：含乙醇废液：含丁醇废液三种溶液的质量比为0.5:1:2进行进行混合搅拌，达到热值为3800kcal/kg，闪点为60℃，pH值为7.5的进窑条件；
（2）以硬脂酸作为稳定剂，随后向步骤（1）制得的混合液中加入1wt%的硬脂酸，经0.5小时搅拌、静置0.5小时沉淀后，再通过筛网过滤去除所含杂质、分离大颗粒固态残渣和浆状物，过滤的杂质主要是上述混配、静置稳定过程产生的化学沉淀，大于40目的残渣都可以过滤去除；
二.作为燃料使用：
预处理后的含醇类有机废液，通过新型干法水泥回转窑的窑头雾化喷嘴喷入窑内进入水泥窑中，替代总煤质量的1/5，按照其热效率为标煤的40%，可以节省20%的煤，降低部分燃料成本，同时也节省废弃物的处理成本，回转窑焚烧温度控制在1000-1450℃，焚烧停留时间为30-40分钟，这就保证其在水泥窑中可以进行充分燃烧，燃烧后不会产生二次污染，尾气可以达标排放，保证，总有机碳的排放量小于10mg/Nm3。同时具有经济效益和环境效益，进行资源化、无害化、减量化的处理。
实施例2
对含酮类有机废液进行预处理。
本实施例2所述的含酮类有机废液来源于有机化化工生产行业，在生产过程中产生的3种含酮类的有机废液，分别是含环己酮废液、含环庚酮废液、含庚酮废液，进行检测分析，其中含环己酮废液热值4200kcal/kg，闪点54℃，pH值为8.5；含环庚酮废液热值6800kcal/kg，闪点61℃，pH值为9.5；含庚酮废液热值5500kcal/kg，闪点50℃，pH值为9。
一.对含酮类有机废液的预处理方法如下：
（1）先对该含酮类有机废液配伍，即根据分析结果（按照含环己酮废液：含环庚酮废液：含庚酮废液三种溶液的质量比为1:1:1进行进行混合搅拌，达到热值为5500kcal/kg，闪点为55℃，pH值为9的进窑条件；
（2）以月桂酸作为稳定剂，随后向步骤（1）制得的混合液中加入0.8wt%的月桂酸，经0.5小时搅拌、静置0.5小时沉淀后，再通过筛网过滤去除所含杂质、分离大颗粒固态残渣和浆状物，过滤的杂质主要是上述混配、静置稳定过程产生的化学沉淀，大于40目的残渣都可以过滤去除；
二.作为燃料使用：
预处理后的含酮类有机废液，通过新型干法水泥回转窑的窑头雾化喷嘴喷入窑内进入水泥窑中，替代总煤质量的3/10，按照其热效率为标煤的60%，可以节省30%的煤，降低部分燃料成本，同时也节省废弃物的处理成本，回转窑焚烧温度控制在1000-1450℃，焚烧停留时间为30-40分钟，这就保证其在水泥窑中可以进行充分燃烧，燃烧后不会产生二次污染，尾气可以达标排放，保证，总有机碳的排放量小于10mg/Nm3。同时具有经济效益和环境效益，进行资源化、无害化、减量化的处理。
实施例3
对含醇类和酮类有机废液进行混合预处理。
本实施例3所述的含醇类、酮类、醇、酮类有机废液来源于有机化化工生产行业，在生产过程中产生的3种含醇、酮类的有机废液，分别是含丙三醇废液、含丙醇废液、含环庚酮废液，进行检测分析，其中含丙三醇废液热值9800kcal/kg，闪点192℃，pH值为8；含丙醇废液热值3800kcal/kg，闪点21℃，pH值为9.5；含环庚酮废液热值6800kcal/kg，闪点61℃，pH值为9.5。
一.对含醇类、酮类、醇、酮类有机废液的预处理方法如下：
（1）先对该含醇类、酮类、醇、酮类有机废液配伍，即根据分析结果（按照丙三醇废液：含丙醇废液：含环庚酮废液三种溶液的质量比为1:2:1进行进行混合搅拌，达到热值为6050kcal/kg，闪点为74℃，pH值为9.1的进窑条件；
（2）以硬脂酸作为稳定剂，随后向步骤（1）制得的混合液中加入1.5wt%的环烷酸，经0.5小时搅拌、静置0.5小时沉淀后，再通过筛网过滤去除所含杂质、分离大颗粒固态残渣和浆状物，过滤的杂质主要是上述混配、静置稳定过程产生的化学沉淀，大于40目的残渣都可以过滤去除；
二.作为燃料使用：
预处理后的含醇类、酮类、醇、酮类有机废液，通过新型干法水泥回转窑的窑头雾化喷嘴喷入窑内进入水泥窑中，替代总煤质量的7/20，按照其热效率为标煤的70%，可以节省35%的煤，降低部分燃料成本，同时也节省废弃物的处理成本，回转窑焚烧温度控制在1000-1450℃，焚烧停留时间为30-40分钟，这就保证其在水泥窑中可以进行充分燃烧，燃烧后不会产生二次污染，尾气可以达标排放，保证，总有机碳的排放量小于10mg/Nm3。同时具有经济效益和环境效益，进行资源化、无害化、减量化的处理。
Claims (5)
1.一种有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其特征在于：包括以下操作步骤，
（1）对各有机废液样品分别进行热值、闭口闪点、pH检测；
（2）根据步骤（1）的检测结果，对各有机废液样品进行混合，混合物达到热值不小于3000kcal/kg，闭口闪点不小于55℃，pH值为5.0～12.5；
（3）向步骤（2）获得的混合物中加入稳定剂，使稳定剂的浓度为0.8～1.5wt%，再进行搅拌，沉淀、过滤；
（4）将步骤（3）得到的混合液通过雾化喷嘴喷入干法水泥回转窑的窑内燃烧，所述混合液的喷入量占窑内总燃烧物的20～35wt%；
所述步骤（1）的有机废液样品选自含己二醇废液、含乙醇废液、含丁醇废液、环己酮废液、含庚酮废液、丙三醇废液、含丙醇废液、含环庚酮废液；有机废液样品的热值为1000～10000kcal/kg；
所述步骤（3）的稳定剂为月桂酸、硬脂酸、环烷酸中的一种。
2.根据权利要求1所述的有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其特征在于：所述步骤（2）对各有机废液样品进行混合的pH值为7～9。
3.根据权利要求1所述的有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其特征在于：所述步骤（3）的搅拌、沉淀为经0.5小时搅拌、静置沉淀0.5小时。
4.根据权利要求1所述的有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其特征在于：所述步骤（3）的过滤为使用40目筛网。
5.根据权利要求1所述的有机废液与水泥窑共处置的预处理方法，其特征在于：所述干法水泥回转窑的焚烧温度为900-1450℃，物料停留时间为10-40分钟。
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