CN112156610A - 一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气物技术领域，针对有机废液焚烧产物吸附效率低的问题，公开了一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。本发明通过改性活性炭来增加活性炭上的比表面积及活性吸附位点，来增加活性炭的吸附能力，使得烟气流过净化系统中的活性炭吸附罐之后，烟气中的有害物质能够充分的被活性炭所吸附，吸附后有害物质不易脱附，显著减少了有害物质的残留排放，使整个系统具有较高的有害物质吸收率。

Description

一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法
技术领域
本发明涉及废气物技术领域，尤其涉及一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法。
背景技术
废液在焚烧炉内与助燃空气中的氧气进行高温氧化反应，生产物的成分和各成分比例与炉内温度有关，如：氯化物焚烧，当温度低于850℃时，容易生成游离的Cl2，而高于850℃时才大量生成HCl；高压983℃时进行焚烧，碳可以认为完全氧化成CO2，如果低于这个温度，则部分形成有毒的一氧化碳；当火焰温度低于1100℃时，废液无法完全分解，选择炉内温度一定要高于此值；然而，废物中含N元素，焚烧温度过高会使NOX迅速增加，造成二次污染。在整个燃烧体系中，不可避免的会产生NOX等污染物，除此之外，所产生的有害物质中还包含硫化物、二噁英等有害物质，其中二噁英是极强的致癌物，寻找有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法具有重要的意义。经过碱洗及除尘处理的烟气，通过引风机引进烟囱，另外为了确保二噁英排放合格，在湿法电除尘和烟囱之间设置活性炭吸收装置作为旁路，当原有装置二噁英排放不合格时投入使用，使得最终烟气排放指标符合GB18484《危险废物焚烧污染控制标准》。但是现有的活性炭吸收装置中活性炭的吸附能力有限，烟气中有害物质的去除效率较低。
专利号CN201811203319.9，专利名称“一种低浓度有机废液焚烧处理系统和方法”，本发明公开了一种低浓度有机废液焚烧处理系统和方法，所述低浓度有机废液处理系统包括：离心分离机、雾化干燥器、搅拌机、螺旋进料器、回转窑、二燃室、换热器、速冷塔和活性炭吸附塔；与此处理系统相应的方法包括以下步骤：离心分离、雾化干燥、焚烧分解、换热、速冷、吸附过滤，本发明的核心在于利用回转窑焚烧系统的余热提供能量加热雾化干燥步骤中国所需的热对流空气。通过上述方式，本发明能够有效利用燃烧余热快速蒸发有机废液中的多余水分，提高焚烧效率，降低能源损耗。
上述足之处在于，采用活性炭对有机废液焚烧产物进行吸附，吸附效率低，吸附周期长及活性炭容量较小。
发明内容
本发明是为了克服有机废液焚烧产物吸附效率低的问题，提供一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，本发明通过改性活性炭来增加活性炭上的比表面积及活性吸附位点，来增加活性炭的吸附能力，使得烟气流过净化系统中的活性炭吸附罐之后，烟气中的有害物质能够充分的被活性炭所吸附，吸附后有害物质不易脱附，显著减少了有害物质的残留排放，使整个系统具有较高的有害物质吸收率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
含氨氮和不含氨氮的有机废液分别由界区外送至罐区的配料釜，在配料釜中调节有机废液粘度和热值等数据；焚烧炉炉膛具备处理条件后，通过有机废液增压泵输送到焚烧炉进行焚烧；废液在焚烧炉内与助燃空气中的氧气进行高温氧化反应，焚烧炉采用柴油作为主要燃料，通过燃料的燃烧使焚烧炉内焚烧温度控制不低于1100℃，焚烧温度通过增减燃料和助燃空气来实现，有机废液、含盐废水、沼气再焚烧炉内经过高温焚烧后将烟气组分中生成可直接排放或直接利用的成分；焚烧炉炉膛中下部设置SNCR氨水喷枪，当投烧含氨氮有机废液需要脱硝时，可以投入氨水进行脱销；从焚烧炉出来的高温烟气经垂直的急冷罐下降管直接进入急冷罐中，与高温烟气接触后发生剧烈的传热传质过程，烟气中的NaCl，Na2SO4被急冷液溶解，急冷液中的水分蒸发至烟气中；从急冷罐出来的烟气还含有大量的水汽和微量没有在急冷罐中被吸收的钠盐颗粒及酸性气体，该烟气进一步进入二级碱洗塔进行酸性气体吸收和洗涤除尘，碱洗塔底液通过水洗循环泵增压后，经过换热器降温后作为碱洗塔顶循环喷淋液，送至碱洗塔顶部喷淋；经过碱洗及除尘处理的烟气，通过引风机引进净化系统净化处理达标后排放到空气中。
作为优选，所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃。
焚烧炉采用柴油作为主要燃料，点火考虑LPG与压缩空气单独配风方式；通过燃料的燃烧使焚烧炉内焚烧温度控制不低于1100℃，焚烧温度通过增减燃料和助燃空气来实现，有机废液在罐区经过混合处理，达到进炉标准，通过相关管路送至焚烧炉上的废液喷枪，废液喷枪采用介质雾化性喷嘴，雾化介质为压缩空气，废液以雾滴的形式均匀进入炉膛。有机废液、含盐废水、沼气再焚烧炉内经过高温焚烧后将烟气组分中可直接排放的：N2、O2、CO2、H2O以外，还有熔融态的NaCl，Na2SO4，能够极大减少后期的处理净化周期与处理成本。
作为优选，所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔。
作为优选，二级碱洗液也能用于配置质量分数5-7％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用。
设置一级碱洗塔和二级碱洗塔，能够对废气中的成分充分去除，保证碱洗效率；二级碱洗液用于配置NaOH溶液，使得碱洗后废液实现循环利用，减少资源的浪费，节约成本，环保节能。
作为优选，所述净化系统包括活性炭吸附罐，连接于活性炭吸附罐上的烟囱，所述活性炭吸附罐上还分别连接有引风机和废盐水溢流罐，所述烟囱上分别连接有加热风加热器及废盐水溢流罐。
由引风机引入的烟气经过活性炭吸附罐吸附处理以后，进一步起到净化作用，净化后的烟气进入到烟囱中，进而排出；由于烟气中含有水蒸气成分，所以活性炭吸附罐与烟囱都必须要同时与废盐水溢流罐连接，保证其内的液态水及时排出，提升设备的工作效率与维护效率。
作为优选，其特征在于，所述活性炭吸附罐中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入55-65℃去离子水中超声0.5-1h，再将活性炭放入质量含量16-20％的硝酸溶液中活化10-15min，再往其中加入壳聚糖溶液，搅拌25-30min，去离子水洗净备用；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数40-50％乙二醇溶液混合均匀，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封恒温反应，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3-5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.08-0.12wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.05-0.07wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为5.5-6.5，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2-3h，分离出混合液中的固体采用1-1.5mol/L的NaOH水溶液中浸泡6-7h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在50-60℃下真空干燥20-24h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭。
作为优选，步骤(1)中壳聚糖溶液的质量分数为15-20％；步骤(1)中活性炭与壳聚糖的质量比为1.8-2.2：1.2。
接枝活性炭的意义：步骤(1)中活性炭本身具有孔径独立性及易吸附饱和性，且活性炭所吸附的有限的杂质及金属在饱和后易发生部分脱附，本发明中对活性炭进行改性，使其具有更强的吸附能力及带上磁性，对金属离子及杂质具有更强的吸附能力，不易脱附；活性炭进行活化，能够提升活性炭表面的活性基团如羟基等官能团，壳聚糖是一种无毒无害、生物降解性较好、在自然界中含量丰富的一种天然生物吸附剂，分子链上具有丰富的氨基和羟基，具有较强的交联能力，所以将壳聚糖作为改性小球与活性炭的联结体会使得最终材料具有较强的整体性，即制得活化的活性炭；合成多支化聚酰胺会使的合成大分子链之间具有更多的活性点与更强的配位结合能力。
将进过壳聚糖修饰后的活性炭加入多支化聚酰胺水溶液中充分搅拌均匀，壳聚糖修饰的活性炭加与多支化聚酰胺之间会紧密接触，位点之间相互配合，待多支化聚酰胺与接枝活性炭之间具有较好的整体性之后，再往其中加入聚顺丁烯二酸溶液，并且加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛溶液。
加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛溶液具有重要的意义：首先，在聚合物分子链上引入其他功能基团如吡咯基具有含N杂原子的芳香性共轭环，具有较强的供电子性和配位能力，将它引入到壳聚糖分子链上，将能极大提高壳聚糖对有机废液燃烧烟气中有害物质的吸附性能，另外还引入了两个甲基，增加了更多的活性反应位点，为增大壳聚糖的交联度起到积极的促进作用。其次，该交联剂会促使多支化聚酰胺与聚顺丁烯二酸之间发生交联反应，最后形成交联聚合物空心微球，该空心微球稳定的附着在活性炭的孔穴表面，进一步增大活性炭的比表面积，由于是空心的小球，在增加吸附能力的时候不会增大活性炭的重量，且在形成相同体积小球的时候，能够极大的节约原料，降低生产成本。由于多支化聚酰胺与接枝活性炭之间具有较高的紧密程度，最后形成的空心微球与活性炭也具有较好的结合性能。最终制备得到整体性好、稳定性高、活性位点极其丰富及吸附能力强的多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭。
作为优选，步骤(2)中乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4-5倍。
作为优选，步骤(2)中N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1-1.5；步骤(2)中的恒温反应条件为50-60℃水浴反应30-32h。
通过调整并确定N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的最佳摩尔投料比R来制备最优性能的聚合物凝胶，使得后续生成的聚合物空心微球性能也更加稳定，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔投料比R对聚合反应有很大影响。当R<2：1.5时，聚合反应能够平稳进行，反应过程中无化学交联现象发生：而当R＞2：1时，聚合反应过程中会发生化学交联，不利于超支化聚合反应的平稳进行，无法得到分子结构舒展的多支化聚酰胺聚合物，本发明中的摩尔比使得最终多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭具有最优的吸附固定性能，提升机废液燃烧烟气中有害物质的消除效率。
作为优选，步骤(3)所述多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.2-1.5：0.8；步骤(3)加入的多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2-2.2：1。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)提供一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，本发明通过改性活性炭来增加活性炭上的比表面积及活性吸附位点，来增加活性炭的吸附能力，使得烟气流过净化系统中的活性炭吸附罐之后，烟气中的有害物质能够充分的被活性炭所吸附；
(2)通过引入壳聚糖及多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸附着微球，最终制备得到整体性好、稳定性高、活性位点极其丰富及吸附能力强的多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；
(3)从多个角度来减少机废液燃烧烟气中有害物质的空气残存率，吸附后有害物质不易脱附，显著减少了有害物质的残留排放，使整个系统具有较高的有害物质吸收率，极大提升了机废液燃烧烟气中有害物质的消耗率，实现无污染排放。
附图说明
图1是本发明的净化系统结构示意图。
图中：1、活性炭吸附罐；2、烟囱；3、引风机；4、废盐水溢流罐；5、加热风加热器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数5-7％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入55-65℃去离子水中超声0.5-1h，再将活性炭放入质量含量16-20％的硝酸溶液中活化10-15min，再往其中加入质量分数15-20％的壳聚糖溶液，搅拌25-30min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为1.8-2.2：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数40-50％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4-5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封50-60℃水浴反应30-32h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3-5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1-1.5；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.08-0.12wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.05-0.07wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为5.5-6.5，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2-3h，分离出混合液中的固体采用1-1.5mol/L的NaOH水溶液中浸泡6-7h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在50-60℃下真空干燥20-24h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.2-1.5：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2-2.2：1。
实施例1
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数6％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入60℃去离子水中超声0.8h，再将活性炭放入质量含量18％的硝酸溶液中活化12min，再往其中加入质量分数18％的壳聚糖溶液，搅拌28min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为2：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数45％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4.5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封55℃水浴反应31h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3.5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.2；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.1wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.06wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为6，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2.5h，分离出混合液中的固体采用1.2mol/L的NaOH水溶液中浸泡6.5h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在55℃下真空干燥22h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.4：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.1：1。
实施例2
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数5.5％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入58℃去离子水中超声0.8h，再将活性炭放入质量含量19％的硝酸溶液中活化14min，再往其中加入质量分数19％的壳聚糖溶液，搅拌29min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为2.1：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数48％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4.8倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封52℃水浴反应31h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积4.5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.4；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.09wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.06wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为5.8，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2.2h，分离出混合液中的固体采用1.4mol/L的NaOH水溶液中浸泡6.8h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在58℃下真空干燥23.5h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.4：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.1：1。
实施例3
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数5％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入55℃去离子水中超声1h，再将活性炭放入质量含量16％的硝酸溶液中活化15min，再往其中加入质量分数15％的壳聚糖溶液，搅拌30min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为1.8：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数40％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封50℃水浴反应32h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.08wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.07wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为5.5，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2h，分离出混合液中的固体采用1mol/L的NaOH水溶液中浸泡7h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在50℃下真空干燥24h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.2：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2：1。
实施例4
一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数7％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入65℃去离子水中超声0.5h，再将活性炭放入质量含量20％的硝酸溶液中活化10min，再往其中加入质量分数20％的壳聚糖溶液，搅拌25min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为2.2：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数50％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封60℃水浴反应30h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.5；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.12wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.05wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为6.5，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌3h，分离出混合液中的固体采用1.5mol/L的NaOH水溶液中浸泡6h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在60℃下真空干燥20h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.5：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.2：1。
对比例1(与实施例1的区别在于，未对活性炭进行改性。)
与实施例1的区别在于，一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数6％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
对比例2(与实施例1的区别在于，步骤(2)未采用壳聚糖来修饰活性炭。)
与实施例1的区别在于，一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数6％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数45％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4.5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封55℃水浴反应31h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3.5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.2；
(2)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.1wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.06wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为6，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2.5h，分离出混合液中的固体采用1.2mol/L的NaOH水溶液中浸泡6.5h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在55℃下真空干燥22h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.4：0.8；多支化聚酰胺水溶液、活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.1：1。
对比例3(与实施例1的区别在于，步骤(3)仅采用多支化聚酰胺来改性活性炭。)与实施例1的区别在于，一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数6％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入60℃去离子水中超声0.8h，再将活性炭放入质量含量18％的硝酸溶液中活化12min，再往其中加入质量分数18％的壳聚糖溶液，搅拌28min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为2：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数45％乙二醇溶液混合均匀，乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4.5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封55℃水浴反应31h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3.5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.2；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：配制0.1wt％的多支化聚酰胺水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2.5h，分离出混合液中的固体采用1.2mol/L的NaOH水溶液中浸泡6.5h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在55℃下真空干燥22h，即得多支化聚酰胺改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.1：1。
对比例4(与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备多支化聚酰胺聚合物的反应介质有甲醇替换为去离子水。)
与实施例1的区别在于，一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃；所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔；二级碱洗液也能用于配置质量分数6％的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用；所述净化系统包括活性炭吸附罐1，连接于活性炭吸附罐1上的烟囱2，所述活性炭吸附罐1上还分别连接有引风机3和废盐水溢流罐4，所述烟囱2上分别连接有加热风加热器5及废盐水溢流罐4。
所述活性炭吸附罐1中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
(1)接枝活性炭：将活性炭加入60℃去离子水中超声0.8h，再将活性炭放入质量含量18％的硝酸溶液中活化12min，再往其中加入质量分数18％的壳聚糖溶液，搅拌28min，去离子水洗净备用；活性炭与壳聚糖的质量比为2：1.2；
(2)合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数45％去离子水溶液混合均匀，去离子水为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4.5倍，然后在磁力搅拌下加入1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪，密封55℃水浴反应31h，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3.5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪的摩尔比为2：1.2；
(3)制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.1wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.06wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤(1)的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为6，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2.5h，分离出混合液中的固体采用1.2mol/L的NaOH水溶液中浸泡6.5h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在55℃下真空干燥22h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭；多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.4：0.8；多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2.1：1。
测量出实施例1-4及对比例1-4的中最终排放烟气中的相关指标见表1(二噁英众多种类成分中最具有代表性的是2,,3,7,8-TCDD)。
表1各项目与最终烟气中有害物质相关性能评价指标
项目 二噁英实测浓度(％) NO<sub>X</sub>(％) SO<sub>2</sub>(％) CO(％)
实施例1 0.0062 0.0074 0.0032 0.0051
实施例2 0.0064 0.0075 0.0031 0.0052
实施例3 0.0060 0.0072 0.0034 0.0054
实施例4 0.0062 0.0073 0.0033 0.0052
对比例1 0.066 0.031 0.021 0.020
对比例2 0.024 0.028 0.018 0.017
对比例3 0.047 0.025 0.014 0.016
对比例4 0.042 0.023 0.012 0.014
结论：实施例1-4可以看出，在本发明反应条件及反应参数范围内均能够制备得到整体性好、稳定性高、活性位点极其丰富及吸附能力强的多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭。
对比例1与实施例1的区别在于，未对活性炭进行改性；虽然活性炭具有较强的吸附性能，但是活性炭的孔洞空间有限，表面的结合位点及官能团数量有限，当活性炭吸附有机废液燃烧烟气中有害物质之后并不能很好的将其固定在内部，尤其是吸附能力达到饱和之后，又会将有害气体释放出来，因此单独的活性炭对有机废液燃烧烟气中有害物质的去除能力有限。
对比例2与实施例1的区别在于，步骤(2)未采用壳聚糖来修饰活性炭；在壳聚糖分子链上引入其他功能基团如吡咯基具有含N杂原子的芳香性共轭环，具有较强的供电子性和配位能力，将它引入到壳聚糖分子链上，将能极大提高壳聚糖对有机废液燃烧烟气中有害物质的吸附性能，另外还引入了两个甲基，增加了更多的活性反应位点，为增大壳聚糖的交联度起到积极的促进作用，未添加壳聚糖会降低材料的整体强度与有机废液燃烧烟气中有害物质吸附能力。
对比例3与实施例1的区别在于，步骤(3)仅采用多支化聚酰胺来改性活性炭；多支化聚酰胺与聚顺丁烯二酸之间发生交联反应，最后形成交联聚合物空心微球，该空心微球稳定的附着在活性炭的孔穴表面，进一步增大活性炭的比表面积，最终制备得到整体性好、稳定性高、活性位点极其丰富及吸附能力强的多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭。单独的多支化聚酰胺不能成型吸附微球，因而会降低吸附材料整体的吸附强度。
对比例4与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备多支化聚酰胺聚合物的反应介质由乙二醇替换为去离子水。聚合反应介质对聚合反应程度也有很大影响，当去离子水作为反应介质时，会极大的消耗反应物中的双键，所得聚合产物均为无定型聚合物，无法较好的聚合形成多支化聚酰胺，所得到的聚合物稳定性较差，因而会影响后面的微球形成，也会降低吸附材料整体的吸附效率。
由实施例1-4及对比例1-4的数据可知，只有在本发明权利要求范围内的方案，才能够在各方面均能满足上述要求，所制备出来的工艺处理流程才具有最高的有机废液燃烧烟气中有害物质的去除效果。而对于配比的改动、原料的替换/加减，或者加料顺序的改变，均会带来相应的负面影响。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，有机废液处理流程如下：配料釜→焚烧炉→SNCR脱硝→急冷系统→一级碱洗塔→二级碱洗塔→引风机→净化系统→排放。
2.根据权利要求1所述的一种有机废液的焚烧工艺处理系统，其特征是，所述焚烧炉中通入柴油、沼气及助燃空气对有机废液助燃。
3.根据权利要求1所述的一种有机废液的焚烧工艺处理系统，其特征是，所述一级碱洗塔中的一级碱洗液能够回流到急冷系统中进行急冷补水；所述二级碱洗塔中的二级碱洗液能够回流到一级碱洗塔。
4.根据权利要求3所述的一种有机废液的焚烧工艺处理系统，其特征是，二级碱洗液也能用于配置质量分数5-7%的NaOH溶液，用于供所述一级碱洗塔和所述二级碱洗塔使用。
5.根据权利要求1所述的一种有机废液的焚烧工艺处理系统，其特征是，所述净化系统包括活性炭吸附罐（1），连接于活性炭吸附罐（1）上的烟囱（2），所述活性炭吸附罐（1）上还分别连接有引风机（3）和废盐水溢流罐（4），所述烟囱（2）上分别连接有加热风加热器（5）及废盐水溢流罐（4）。
6.根据权利要求5所述的一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，所述活性炭吸附罐（1）中的活性炭为多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭，其制备方法包括：
（1）接枝活性炭：将活性炭加入55-65℃去离子水中超声0.5-1h，再将活性炭放入质量含量16-20%的硝酸溶液中活化10-15min，再往其中加入壳聚糖溶液，搅拌25-30min，去离子水洗净备用；
（2）合成多支化聚酰胺：称取N,N’-亚甲基双丙烯酰胺置于容器中，加入质量分数40-50%乙二醇溶液混合均匀，然后在磁力搅拌下加入1-（2-二甲基氨基乙基）哌嗪，密封恒温反应，自然冷却至室温，得到粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3-5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将稀释后聚合物溶液旋蒸浓缩得到粘稠物，用无水乙醚沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得多支化聚酰胺聚合物；
（3）制备多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭：分别配制0.08-0.12 wt％的多支化聚酰胺水溶液和0.05-0.07wt％的聚顺丁烯二酸水溶液，在多支化聚酰胺水溶液中加入步骤（1）的接枝活性炭搅拌均匀；在磁力搅拌条件下，将聚顺丁烯二酸水溶液逐滴加入到支化聚酰胺胺水溶液中混合均匀，调节PH值为5.5-6.5，加入3,5-二甲基-2-吡咯甲醛，室温下搅拌2-3h，分离出混合液中的固体采用1-1.5mol/L的NaOH水溶液中浸泡6-7h，用去离子水与无水乙醇交替洗净，在50-60℃下真空干燥20-24h，即得多支化聚酰胺-聚顺丁烯二酸改性活性炭。
7.根据权利要求6所述的一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，步骤（1）中壳聚糖溶液的质量分数为15-20%；步骤（1）中活性炭与壳聚糖的质量比为1.8-2.2：1.2。
8.根据权利要求6所述的一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，步骤（2）中乙二醇为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺体积的4-5倍。
9.根据权利要求6所述的一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，步骤（2）中N,N’-亚甲基双丙烯酰胺与1-（2-二甲基氨基乙基）哌嗪的摩尔比为2：1-1.5；步骤（2）中的恒温反应条件为50-60℃水浴反应30-32h。
10.根据权利要求6所述的一种有效除去有机废液燃烧烟气中有害物质的方法，其特征在于，步骤（3）所述多支化聚酰胺水溶液和聚顺丁烯二酸水溶液的摩尔比为1.2-1.5：0.8；步骤（3）加入的多支化聚酰胺水溶液、接枝活性炭及3,5-二甲基-2-吡咯甲醛的质量比为2.6：2-2.2：1。
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