CN106801874B - 一种工业废盐的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种工业废盐的处理方法，属于环境保护和工业废弃物处理技术领域。该方法是将微波吸收介质颗粒和工业废盐颗粒混合，至于微波处理器中，空气气氛下且不断搅拌混合的条件下利用微波能量对废盐中的污染物进行加热降解，所产生的含有废物的气体经气体净化后排放，微波吸收介质颗粒的加入保证了废盐体系被短时间有效加热，污染物被充分热分解后的废盐则用水淘洗，其中NaCl成分溶解排出，而微波吸收介质颗粒则回收再用。

Description

一种工业废盐的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废盐的处理方法，属于环境保护和工业废弃物处理技术领域。
背景技术
有机合成工业、精细化学品工业、农药工业等诸多行业常常在产物纯化阶段需要通过碱化和酸化的方法对合成产物或中间产物进行提纯，简单而言，就是利用目标物和NaOH、HCl的两步反应完成提纯和处理，例如氯吡硫磷、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮等有机化工品的合成，碱化和酸化这两步反应最终的结果是NaOH和HCl的中和而产生NaCl溶液，然而该NaCl溶液常常含有种类繁多的有机合成产物，都常常具有相当的毒性，难以处理，因此这些废盐溶液的存放成为行业内的重要问题，目前很多企业为了减少废液量，都采用加热蒸干的方法将废盐溶液蒸发为废盐，这确实大大降低了废物体积，但生成的废盐同样无法处理，目前已经被环保部门列入危废名录，不断的堆积存放导致严重的环境隐患，一旦扩散和淋出则存在巨大的污染风险，同时，大量的废盐堆积并无法处理的现状也为相关企业带来了巨大的环保压力。
可以将废盐溶于水中再通过水处理方法降解其中的有机物，然而由于共存大量NaCl，活性污泥难以使用，而且对于含有P的废盐，水处理方法除P效果不佳，这种方法很难获得实际应用。
废盐还可以采用直接热力燃烧的方法处理，即将废盐粉末喷入焚烧炉，其中的有机物和可分解组份高温下发生分解，然而NaCl仅仅800摄氏度便发生熔融，熔融NaCl落在焚烧炉底部，造成严重设备腐蚀和堵塞，此外该方法不能避免气流携带熔融NaCl颗粒进入下游管道而发生阻塞，而且积存在焚烧炉中的盐也比较难以清理，此外，高温下一旦气相中Cl离子的浓度提高，则很容易对后系统的设备器壁发生腐蚀。
将废盐填埋也是一种解决方案，但是废盐水溶性高，其中常常含有高毒的有机污染物组分，不能简单填埋，必须设置高强度水泥基础以实现防渗、防水、防漏，其成本太高，非常不经济。
技术方案CN104344407A提出了利用微波加热分解废盐中有机物和可分解无机盐的方法，其技术关键在于在450～500℃通过氮气条件下的微波处理，使废盐中的有机物分解挥发，从而实现废盐的无害化，但该技术方案存在三个明显的技术缺陷：1)NaCl为弱微波吸收介质，微波处理很难对其实现高效升温；2)在氮气气氛下，长碳链有机物和芳环、稠环和杂环有机物常常发生聚合结焦的反应，而不能发生氧化分解，这导致氮气下的微波处理反而使废盐中类似焦油的有机聚合物含量上升，颜色更黑，且其毒性没有明显下降，甚至反而上升。3)微波处理很容易发生加热不均匀而导致局部过热的现象，当废盐中含有DMSO、DMF和有机氰化合物时，局部过热很容易造成爆炸事故的发生。
综上可知，目前尚没有一种能够成功处理被污染的工业废盐的有效方法。本发明旨在解决该问题，提供一种将工业废盐无害化的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于通过一种新方法高效分解被污染的工业废盐当中的有机物和可分解无机物，实现废盐的无害化。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：将工业废盐粉碎至粒径小于0.5mm，按照比例和微波吸收介质颗粒相混合，空气气氛下置于微波加热装置中进行微波处理，微波处理过程中控制废盐和微波吸收介质颗粒的混合物的温度在800℃以下，对废盐中的有机物和可降解无机进行微波热分解，分解过程中废盐颗粒通过微波处理装置中的搅拌设备不断搅拌混合，避免局部发生过热而导致废盐熔融，微波处理时间为10min～5hr，微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入蓄热燃烧设备(RTO)或者蓄热催化燃烧设备(RCO)或者直燃式气体处理设备(二燃室)并将其中的有机物燃烧降解，经过蓄热燃烧设备或者蓄热催化燃烧设备或者直燃式气体处理设备处理后的气体根据其成分进行脱硫脱硝脱酸处理，去除可能含有的SO2、NOx、HCl、HF后达标排放，经微波处理后的废盐经水淘洗，废盐中的氯化钠溶解排出，混合于废盐中的微波吸收介质颗粒则通过过滤或者重力沉降或者离心分离或者磁性分离而回收再用。
本发明的技术特征还在于：所使用的微波吸收介质颗粒的成分是SiC，SnO2，石墨，Fe3O4，Co2O3，Co3O4，CuO，NiO当中的任意一种或任意几种的混合物；所使用的微波吸收介质颗粒的粒径在0.05mm～5mm；所使用的微波吸收介质颗粒的重量和废盐的重量比例为5:1～1:10；微波处理器当中废盐的温度采用红外线测温仪来测量；微波处理过程中废盐和微波吸收介质颗粒混合物的温度控制在400～750℃；微波处理装置中废盐的铺设厚度在5cm～40cm之间；微波处理装置中废盐搅拌设备的转速在10rpm～600rpm；微波处理装置中所使用的微波的频率为915±50MHz或2450±50MHz。
具体实施方式
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：将工业废盐粉碎至粒径小于0.5mm，按照比例和微波吸收介质颗粒相混合，空气气氛下置于微波加热装置中进行微波处理，微波处理过程中控制废盐和微波吸收介质颗粒的混合物的温度在800℃以下，对废盐中的有机物和可降解无机进行微波热分解，分解过程中废盐颗粒通过微波处理装置中的搅拌设备不断搅拌混合，避免局部发生过热而导致废盐熔融，微波处理时间为10min～5hr，微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入蓄热燃烧设备(RTO)或者蓄热催化燃烧设备(RCO)或者直燃式气体处理设备(二燃室)并将其中的有机物燃烧降解，经过蓄热燃烧设备或者蓄热催化燃烧设备或者直燃式气体处理设备处理后的气体根据其成分进行脱硫脱硝脱酸处理，去除可能含有的SO2、NOx、HCl、HF后达标排放，经微波处理后的废盐经水淘洗，废盐中的氯化钠溶解排出，混合于废盐中的微波吸收介质颗粒则通过过滤或者重力沉降或者离心分离或者磁性分离而回收再用。本发明的技术特征还在于：所使用的微波吸收介质颗粒的成分是SiC，SnO2，石墨，Fe3O4，Co2O3，Co3O4，CuO，NiO当中的任意一种或任意几种的混合物；所使用的微波吸收介质颗粒的粒径在0.05mm～5mm；所使用的微波吸收介质颗粒的重量和废盐的重量比例为5:1～1:10；微波处理器当中废盐的温度采用红外线测温仪来测量；微波处理过程中废盐和微波吸收介质颗粒混合物的温度控制在400～750℃；微波处理装置中废盐的铺设厚度在5cm～40cm之间；微波处理装置中废盐搅拌设备的转速在10rpm～600rpm；微波处理装置中所使用的微波的频率为915±50MHz或2450±50MHz。
附图说明
图1～图4给出了该废盐处理方案的装置简图和微波挡板的结构形式。
图1：一种卧式废盐微波处理器的装置简图，
图2：一种立式废盐微波处理器的装置简图，
图3：圆孔正三角形排列的微波挡板的结构图，
图4：圆孔正方形排列的微波挡板的结构图，
在图1和图2中，1为进口空气气流，2为空气进口管口，3为空气进口的微波挡板，4为废盐和微波吸收介质的混合物，5为微波处理器，6为搅拌桨，7为搅拌轴，8为搅拌电机，9为微波发生器，10为气体出口管的微波挡板，11为风机，12为尾气VOCs处理器(可为RTO装置或RCO装置或二燃室)，13为气体脱硫脱硝脱酸装置，14为处理达标的废气出口。
附图旨在清楚表达废盐处理装置的形式，没有对尾气处理装置进行详细表达，尾气的脱硫可以使用常见的干法、湿法、半干法或者活性炭脱硫工艺，尾气的脱硝可以采用SCR方法、活性焦脱硝法或者臭氧法，尾气的脱酸(主要脱除HF和HCl)可以采用碱液洗涤的方法。附图说明中的进出气体管口方位、微波进口方位、搅拌桨形式和搅拌桨的电机驱动形式不能对本技术方案构成限制，在保证装置成功运行的前提下可以灵活选择进出气体管口方位、微波进口管方位、搅拌桨形式和搅拌桨的电机驱动形式。此外，图3和图4并不能对本技术方案中的微波挡板的形式构成限制，任何可以阻挡微波通过的已知挡板形式都可以用于本技术方案中完成微波能量的阻挡。
下面举出几个具体实施例，以进一步理解本发明。
实施例1：
将50kg 1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)合成过程中产生的废盐与粒径0.5mm的SiC颗粒按质量比1:1混合，并铺设于附图1所示的微波处理装置中，铺设厚度40cm，开启风机，打开搅拌装置，转速为600rpm，并打开微波发生器，微波功率2000W，微波频率915±50MHz，控制温度在750℃，微波处理20min后将混合物卸出，其中的BIT组分及合成过程副产物被完全分解，将卸出的混合物用海水淘洗，其中的NaCl溶于海水而排出，SiC颗粒通过沉降分离回收再用。
实施例2：
将10kg氯吡硫磷合成过程中产生的废盐与粒径5mm的石墨颗粒按质量比1:5混合，并铺设于附图2所示的微波处理装置中，铺设厚度5cm，开启风机，打开搅拌装置，转速为10rpm，并打开微波发生器，微波功率500W，微波频率2450±50MHz，控制温度在700℃，微波处理10min后将混合物卸出，其中的氯吡硫磷组分及合成过程副产物被完全分解，将卸出的混合物用河水淘洗，其中的NaCl溶于水而排出，石墨颗粒通过过滤分离的方法回收再用。
实施例3：
将100kg合成香豆素的废盐和粒径0.05mm的Fe3O4颗粒按照10:1质量比混合均匀，并铺设于附图1所示的微波处理装置中，铺设厚度10cm，开启风机，打开搅拌装置，转速为200rpm，并打开微波发生器，微波功率3000W，微波频率915±50MHz，控制温度在700℃，微波处理10min后将混合物卸出，其中的香豆素组分及合成过程副产物被完全分解，将卸出的混合物用水淘洗，其中的NaCl溶于水而排出，Fe3O4颗粒则通过磁性分离的方法回收再用。
实施例4：
将50kg黄酮醇合成过程中产生的废盐与粒径1mm的CuO颗粒按质量比1:2混合，并铺设于附图2所示的微波处理装置中，铺设厚度20cm，开启风机，打开搅拌装置，转速为600rpm，并打开微波发生器，微波功率2000W，微波频率915±50MHz，控制温度在400℃，微波处理5h后将混合物卸出，其中的黄酮醇组分及合成过程副产物被完全分解，将卸出的混合物用水淘洗，其中的NaCl溶于水而排出，CuO颗粒通过沉降分离回收再用。
实施例5：
将20kg氯吡硫磷合成过程中产生的废盐与粒径0.5mm的Co3O4颗粒按质量比1:3混合，并铺设于附图2所示的微波处理装置中，铺设厚度15cm，开启风机，打开搅拌装置，转速为200rpm，并打开微波发生器，微波功率2000W，微波频率915±50MHz，控制温度在600℃，微波处理10min后将混合物卸出，其中的氯吡硫磷组分及合成过程副产物被完全分解，将卸出的混合物用河水淘洗，其中的NaCl溶于水而排出，Co3O4颗粒通过沉降分离的方法回收再用。

Claims (7)

1.一种工业废盐的处理方法，其具体技术方案如下：将工业废盐粉碎至粒径小于0.5mm，按照比例和微波吸收介质颗粒相混合，空气气氛下置于微波加热装置中进行微波处理，所使用的微波吸收介质颗粒的成分是SiC，SnO2，石墨，Fe3O4，Co2O3，Co3O4，CuO，NiO当中的任意一种或任意几种的混合物，所使用的微波吸收介质颗粒的粒径在0.05mm~5mm，微波处理过程中控制废盐和微波吸收介质颗粒的混合物的温度在800℃以下，对废盐中的有机物和可降解无机物进行微波热分解，分解过程中废盐颗粒通过微波处理装置中的搅拌设备不断搅拌混合，避免局部发生过热而导致废盐熔融，微波处理时间为10min~5hr，微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入蓄热燃烧设备或者蓄热催化燃烧设备或者直燃式气体处理设备并将其中的有机物燃烧降解，经过蓄热燃烧设备或者蓄热催化燃烧设备或者直燃式气体处理设备处理后的气体根据其成分进行脱硫脱硝脱酸处理，去除可能含有的SO2、NOx、HCl、HF后达标排放，经微波处理后的废盐经水淘洗，废盐中的氯化钠溶解排出，混合于废盐中的微波吸收介质颗粒则通过过滤或者重力沉降或者离心分离或者磁性分离而回收再用。
2.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：所使用的微波吸收介质颗粒的重量和废盐的重量比例为5:1~1:10。
3.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：微波处理器当中废盐和微波吸收介质颗粒混合物的温度采用红外线测温仪来测量。
4.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：微波处理过程中废盐和微波吸收介质颗粒混合物的温度控制在400~750℃。
5.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：微波处理装置中废盐的铺设厚度在5cm~40cm之间。
6.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：微波处理装置中废盐搅拌设备的转速在10rpm~600rpm。
7.如权利要求1所述的一种工业废盐的处理方法，其技术特征还在于：微波处理装置中所使用的微波的频率为915±50MHz或2450±50MHz。
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