CN112320822A - 一种废盐资源化处理方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种废盐资源化处理方法,将废盐与煤混合成煤盐混合物,进入煤气化炉燃烧,在1200‑1600℃的高温反应2‑10 s,生成高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣、废盐生成物,直接用水急冷,急冷后,粗煤气供进一步加工利用;熔融灰渣固化成玻璃体状态的粗渣,可供水泥参配料使用;废盐生成物进入水相,以黑水形态经减温减压与过滤过程后成为常压的灰水,将灰水蒸发结晶得到再生氯化钠盐;本发明利用煤气化工艺,分解温度高,在1200℃以上,有机物分解彻底,之后急冷过程,可以有效防止二噁英等物质的生成,粗水煤气用于进一步的化工利用,无废气排放,从而可以完美解决工业废盐处置过程中的二次污染问题。

Description

一种废盐资源化处理方法
技术领域
本发明属于环保治理领域中的危废物处理回收技术领域,具体涉及一种工业废盐资源化处理工艺方法。
背景技术
随着化工行业、水处理行业等行业的不断发展,工业渣盐产生量日益增加。随着环保监管力度的逐渐加强,如何安全有效处置工业渣盐成为制约化工等企业发展的重要因素。工业渣盐是一种包含有氯化钠渣盐、硫酸钠渣盐、及其混盐的盐渣等,主要来源于农药、医药、精细化工等行业,该渣盐除主要组分外,另外沾染有不同的有机物、不溶物和少量重金属等,属于危险废弃物。
当前工业废盐主要的处置方法为焚烧和填埋。填埋是一种暂时搁置的办法,并且盐的水溶性的特点,使这种暂时搁置的场所有很高的要求而不经济。焚烧处置可以使废盐彻底再生而有显著的优点。
CN109534312A公开了一种聚合碳化法资源化全利用氯化钠废渣盐的方法。包括以下步骤:(1)在氯化钠废渣盐中加入聚合催化剂,反应后的废盐经焙烧后冷却到室温,在冷却后所得固体中加入水,搅拌使其溶解完全后过滤,过滤得到的碳材料进行干燥回收;(2)取步骤(1)过滤后得到的滤液,边搅拌边加入碳酸钠,加入完毕后静置并过滤,过滤得到的滤渣进行干燥回收;(3)向步骤(2)过滤得到的溶液中加入盐酸,静置后加热,分离加热析出的晶体并干燥;该方法工艺简单、成本低、提纯彻底,可得到碳材料、碳酸钙、氯化钠三种产品,从而实现全废盐利用。但因危废焚烧处置企业配备的焚烧炉的高温要求,在设计之初未考虑废渣盐处理可能带来的无机盐熔融、设备腐蚀、管道堵塞等问题而无法开展。
CN106196097A提供了一种工业渣盐鼓泡流化床焚烧无害化处理装置,能够对工业渣盐进行批量无害处理,所得盐粒纯度较高,处理工艺简单。其包括竖直布置的焚烧炉,所述焚烧炉下部设置为密相焚烧区、上部设置为稀相焚烧区,所述密相焚烧区直径小于稀相焚烧区直径;所述密相焚烧区底部设置有分布板,所述分布板上连接有进气管道;所述分布板上方的密相焚烧区一侧连接有进料管,另一侧连接有出料管,所述进料管入口设置在所述出料管入口的上方。所述焚烧炉顶部管道连接有单管旋风分离器A,所述单管旋风分离器A管道连接有单管旋风分离器B。但因鼓泡流化床中盐的熔融、设备腐蚀、管道堵塞等问题,无法正常运行。
CN 110756172 A提供了一种工业废盐资源化处理工艺,包括进料处理、高温氧化、废盐精制处理和蒸发结晶。其特点是一种“负压干燥+多层悬浮氧化炉+高温回转氧化炉”工艺资源化处理无机盐危险废弃物。该工艺宣称能够高效地去除有机物,有效地解决高温下可能存在的无机盐熔融结块问题、高温耐火材料腐蚀问题以及无机盐精制时在管道中冷却堵塞管道问题,但同时又在后续的精制过程中,加入一种“脲基改性甘蔗渣吸附剂”。使工艺复杂化,并且产生废“吸附剂”危废,形成二次污染等问题。
CN 110711764 A提供了一种固体废盐资源化工艺技术,包括以下步骤:废盐甄别、配伍出库、破碎溶解、固液分离、结晶分离、氧化分解、烟气处理以及降温包装。与前述方法相比,该方法是将废盐先经甄别、精制后再进行高温氧化处理,使盐中有机物含量下降,处理负荷降低。但该发实际上只是“部分”精制了,并且氧化温度也有偏低的嫌疑(300 ~ 750℃)。过程也较复杂,热能利用率低等问题。
在上述这些方法中,废盐中有机物被热解或被氧化分解,使废盐得到再生。但由于温度较低,气固接触不良等原因,使有机物分解不彻底,或有炭黑生成,需要进一步的精制、结晶等处理。以上这些热处理工艺的分解温度偏低,大多在300℃以上,在500℃以下,而这个温度是较快生成二噁英的温度区,有产生二次污染的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状,提供一种技术效果更好的废盐资源化处理方法。
本发明解决上述技术问题的废盐资源化处理方法所采用的技术方案为:
一种废盐资源化处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将废盐与煤混合成煤盐混合物;
步骤二、使所述煤盐混合物进入煤气化炉燃烧,在1200-1600℃的高温反应2-10 s,生成高温混合物,所述高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣,还包括由所述废盐生成的包括熔盐、气态氯化钠的废盐生成物,所述高温混合物生成时温度为1200-1600℃,所述粗煤气包括CO、CO2、H2、N2及H2S;
步骤三、将所述1200-1600℃的高温混合物直接用水急冷;收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用;所述熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体状态的粗渣,可供水泥参配料使用;所述废盐生成物在水急冷过程中进入水相,以黑水形态流出后经减温减压与过滤过程后成为常压的灰水;
步骤四、将常压的灰水再进行蒸发结晶得到再生氯化钠盐。
以下为本发明废盐资源化处理方法进一步的方案:
所述步骤一至步骤三为:
步骤一、将所述废盐溶于水煤浆的水相中混合成水煤浆盐混合物,所述煤盐混合物为水煤浆盐混合物;
步骤二、使所述水煤浆盐混合物,进入煤气化炉燃烧,在1200-1500℃的高温反应3-10s,生成高温混合物,所述高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣,还包括由所述废盐生成的包括熔盐、气态氯化钠的废盐生成物,所述高温混合物生成时温度为1200-1500℃;所述粗煤气包括CO、CO2、H2、N2及H2S;
步骤三、将所述1200-1500℃的高温混合物直接用水急冷;收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用;所述熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体状态的粗渣,可供水泥参配料使用;所述废盐生成物在水急冷过程中进入水相,以黑水形态流出后经减温减压与过滤过程后成为常压的灰水。
上述步骤一中,所述水煤浆盐混合物水相的pH值控制在7~9之间。
或者,上述步骤一至步骤三为:
步骤一、将废盐与煤粉均匀混合成煤盐混合物;
步骤二、使所述含废盐煤粉,进入煤气化炉燃烧,在1300-1600℃的高温反应2-6 s,生成高温混合物,所述高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣,还包括由所述废盐生成的包括熔盐、气态氯化钠的废盐生成物,所述高温混合物生成时温度为1300-1600℃;所述粗煤气包括CO、CO2、H2、N2及H2S;
步骤三、将所述1300-1600℃的高温混合物直接用水急冷;收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用;所述熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体状态的粗渣,可供水泥参配料使用;所述废盐生成物在水急冷过程中进入水相,以黑水形态流出后经减温减压与过滤过程后成为常压的灰水。
上述各方案中,所述步骤四之后还包括:
步骤五:将蒸发结晶得到再生氯化钠盐用水淋洗,甩干得到精制氯化钠盐,使其 TOC含量下降至100mg/kg以下。
所述煤盐混合物用喷嘴持续喷入煤气化炉直接持续进行部分燃烧、裂解、水合等制取水煤气的反应。
所述步骤四中将常压的灰水先经过滤除去飞灰,再进行蒸发结晶得到再生氯化钠盐。
所述煤气化炉是下方带有急冷室的相互连通的一体式压力容器装置,急冷室内装有用于急冷的水,洗气塔与急冷室连通;所述用于将1200-1600℃的高温混合物直接急冷的水是存在急冷室内150-280℃的水。
所述废盐是工业生产中废弃的碱金属离子构成的盐,可以是氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、醋酸钠、硫化钠、磷酸钠等的一种或几种盐的混合物。
所述废盐是固体废盐或含盐的废水。
本发明是利用现有成熟的煤高温气化设备与工艺,耦合工业废盐处置再生。可以将工业废盐中的有机污染物气化成为合成气组分加以利用;废盐中的重金属利用熔融渣水淬成玻璃体进行固化,可以做水泥优质配料。熔盐以及氯化钠蒸汽在水急冷过程中进入水相,经急冷室、多级减温减压后进入灰水系统,灰水经过滤除去飞灰,盐溶液在通过蒸发结晶,得到精盐。从而有效地避免了熔盐堵塞管道等问题,可以长期连续生产。
本发明在工业废盐的整个处理过程,前期只需提供工业废盐的升温显热和氯化钠的熔化潜热;在急冷过程,这些显热和潜热可以生产高压蒸汽而进行再加以利用,并有少量合成气收获,因此可以有效解决工业废盐处置利用过程的高能耗这一共性、关键性问题。
本发明利用煤气化工艺,分解温度高,在1200℃以上,有机物分解彻底,之后急冷过程,可以有效防止二噁英等物质的生成,粗水煤气用于进一步的化工利用,无废气排放,从而可以完美解决工业废盐处置过程中的二次污染问题。
本发明是利用成熟的水煤浆高温气化工艺,耦合工业废盐处置再生过程,是一种新型、绿色的无害化处理与资源化利用技术,可以实现真正意义上的“零排放”。
附图说明
图1为本发明废盐资源化处理工艺示意图。
具体实施方式
以下以图1所示的本发明废盐资源化处理工艺示意图,说明本发明的具体实施方式。本发明的TOC含量测定参照T/CCT 002-2019规定执行。
如图1所示,本发明废盐资源化处理可利用现成的煤气化炉、急冷室洗气塔进行,煤气化炉与急冷室是相互连通的一体式压力容器装置,上部为煤气化炉,下部为急冷室,急冷室内装有用于急冷的水,运行时由于内部压力的存在,急冷室内水温为150-280℃。再配置后续的的减温、减压、蒸发、结晶、过滤、洗涤等装置,就可形成废盐资源化处理系统。
具体处理方法包括以下步骤:
步骤一、将废盐与煤混合成煤盐混合物。
步骤二、使煤盐混合物进入煤气化炉燃烧,在此,煤盐混合物可用喷嘴持续喷入煤气化炉直接进行持续燃烧。在1200-1600℃的高温反应2-10 s,生成高温混合物,高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣、熔盐、气态氯化钠,生成时温度为1200-1600℃,所述粗煤气包括CO、CO2、H2、N2及H2S等。
步骤三、将1200-1600℃的高温混合物在洗气塔内的急冷室中,直接用急冷室内150-280℃的水急冷;急冷后的粗煤气从急冷室水位线上方进入洗气塔,在洗气塔内经过洗涤水冲洗后从洗气塔顶上排出,收集急冷后获得的CO、CO2、H2、N2及H2S等供进一步的加工利用。其中熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体状态的粗渣,可供用作水泥参配料。使熔盐以及氯化钠蒸汽在水急冷过程中进入水相,经急冷过程、减温减压过程后成为常压的灰水,减温减压过程可分为多级进行。
步骤四、将常温常压的灰水经过滤除去飞灰,灰水再通过蒸发结晶得到再生氯化钠盐。
与废盐混合的煤可采用水煤浆,上述步骤一至步骤三具体为:
步骤一、将废盐溶于水煤浆的水相中混合成水煤浆盐混合物,通常最好将水相的pH值控制在7 ~9之间,但对此并不作严格要求,适当超出也是可行的;即使pH值介于7 ~9之间,问题也不大。
步骤二、使水煤浆盐混合物,进入煤气化炉燃烧,在此,煤盐混合物可用喷嘴持续喷入煤气化炉直接进行持续燃烧,实为部分燃烧、裂解、水合等制取水煤气的反应。在1200-1500℃的高温反应3-10 s,生成高温混合物,高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣、熔盐、气态氯化钠,生成时温度为1200-1500℃。
步骤三、将1200-1500℃的高温混合物直接用水急冷。收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用。其中熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体,供水泥参配料使用;使熔盐以及氯化钠蒸汽在水急冷过程中进入水相,经急冷过程、多级减温减压过程后成为常压的灰水。
或者,与废盐混合的煤也可采用煤粉,上述步骤一至步骤三具体为:
步骤一、将废盐与煤粉均匀混合成煤盐混合物。
步骤二、使含废盐煤粉,进入煤气化炉燃烧,在此,煤盐混合物可用喷嘴持续喷入煤气化炉直接进行持续燃烧。在1300-1600℃的高温反应2-6 s,生成高温混合物,高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣、熔盐、气态氯化钠,生成时温度为1300-1600℃。
步骤三、将1300-1600℃的高温混合物直接用水急冷;收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用;其中熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体,可供水泥参配料使用。使熔盐以及氯化钠蒸汽在水急冷过程中进入水相,经急冷过程、多级减温减压过程后成为常温常压的灰水。
上述方案中,步骤四之后还可包括:
步骤五:将蒸发结晶得到再生氯化钠盐用水淋洗,甩干得到精制氯化钠盐,使其 TOC含量下降至100mg/kg以下。
所述废盐是工业生产中废弃的碱金属离子构成的盐,可以是氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、醋酸钠、硫化钠、磷酸钠等的一种或几种盐的混合物。所述废盐可以是固体废盐或含盐的废水。
在煤气化制备水煤气过程中灰水中的TOC含量的可能范围是很大的,达200~10000mg/L,通常在500~2000mg/L。因此灰水直接蒸发结晶盐中含有较高的TOC,为了得到进一步的精制盐,作为优化方案,可以增加步骤五,步骤五将步骤四得到的结晶盐用水淋洗,甩干得到精制盐,TOC可下降至100mg/kg以下。
本发明是利用现有成熟的煤高温气化设备与工艺,耦合工业废盐处置再生。可以将工业废盐中的有机污染物气化成为合成气组分加以利用;废盐中的重金属利用熔融渣水淬成玻璃体进行固化,可以做水泥优质配料。熔盐以及氯化钠蒸汽在水急冷过程中进入水相,经急冷室、多级减温减压后进入灰水系统,灰水经过滤除去飞灰,盐溶液在通过蒸发结晶,得到精盐。从而有效地避免了熔盐堵塞管道等问题,可以长期连续生产。
本发明在工业废盐的整个处理过程,前期只需提供工业废盐的升温显热和氯化钠的熔化潜热;在急冷过程,这些显热和潜热可以生产高压蒸汽而进行再加以利用,并有少量合成气收获,因此可以有效解决工业废盐处置利用过程的高能耗这一共性、关键性问题。
本发明利用煤气化工艺,分解温度高,在1200℃以上,有机物分解彻底,之后急冷过程,可以有效防止二噁英等物质的生成,粗水煤气用于进一步的化工利用,无废气排放,从而可以完美解决工业废盐处置过程中的二次污染问题。
本发明是利用成熟的水煤浆高温气化工艺,耦合工业废盐处置再生过程,是一种新型、绿色的无害化处理与资源化利用技术,可以实现真正意义上的“零排放”。
实施例1
1.从某纯水加工厂产生的浓盐水,总盐含量约8%的废水。
2.加入经滚动筛、破碎机等制成小块状末煤的原料煤及水煤浆添加剂,送到球磨机磨碎成液体,经中间地下槽搅拌,过振动筛,制得浓度为50-75%的水煤浆,经料浆泵输送到成品槽,搅拌,待用。
3.氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴,喷入气化炉内,在1350~1450℃、1.9~2.0MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应5s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,可进一步制备出氢气、CO2等产品)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
4.上述高温物料进入急冷室,经190℃热水急冷,得到190℃、1.8MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
5.氯化钠灰水溶液经一级减温减压、二级减温减压,得到70℃常压灰水盐溶液。
6.80℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,TOC含量为1210mg/kg。
实施例2
1.某生产厂以甘油氯代法生产环氧氯丙烷,产生大量的废盐,废盐中有约2%的有机物,将该废盐溶于水,并将pH值调到7-10。
2.加入经滚动筛、破碎机等制成小块状末煤的原料煤及水煤浆添加剂,送到球磨机磨碎成液体,经中间地下槽搅拌,过振动筛,制得浓度为50-75%的水煤浆,经料浆泵输送到成品槽,搅拌,待用。
3.氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴,喷入气化炉内,在1200~1300℃、1.3MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应8s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,用于合成氨的原料气)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
4.上述高温物料进入急冷室,经160℃热水急冷,得到160℃、0.7MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
5.氯化钠灰水溶液经一级减温减压,得到60℃常压灰水盐溶液。
6.90℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,经自来水洗涤得到氯化钠精盐,TOC含量为87mg/kg。
实施例3
1.从某PPS生产厂得到的饱和废盐水溶液,并将pH值调到7-10。
2.加入经滚动筛、破碎机等制成小块状末煤的原料煤及水煤浆添加剂,送到球磨机磨碎成液体,经中间地下槽搅拌,过振动筛,制得浓度为50-75%的水煤浆,经料浆泵输送到成品槽,搅拌,待用。
3.氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴,喷入气化炉内,在1250~1350℃、4.0MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应6s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,用于合成甲醇的原料气)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
4.上述高温物料进入急冷室,经240℃热水急冷,得到240℃、4MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
5.氯化钠灰水溶液经一级减温减压、二级减温减压,得到90℃常压灰水盐溶液。
6.90℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,经蒸发冷凝水洗涤得到氯化钠精盐,TOC含量为62mg/kg。
实施例4
1.从某农药厂废水除盐得到的废盐(一种危废),加水溶解,并将pH值调到7-10,
2.加入经滚动筛、破碎机等制成小块状末煤的原料煤及水煤浆添加剂,送到球磨机磨碎成液体,经中间地下槽搅拌,过振动筛,制得浓度为50-75%的水煤浆,经料浆泵输送到成品槽,搅拌,待用。
3.氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴,喷入气化炉内,在1350~1450℃、1.8MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应4s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,用于合成乙二醇的原料气)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
4.上述高温物料进入急冷室,经190℃热水急冷,得到190℃、1.8MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
5.氯化钠灰水溶液经一级减温减压、二级减温减压,得到80℃常压灰水盐溶液。
6.80℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,TOC含量为893mg/kg。
实施例5
1.从某活性染料生产厂得到的20%废盐水溶液(废盐是危废),并将pH值调到7-10,
2.加入经滚动筛、破碎机等制成小块状末煤的原料煤及水煤浆添加剂,送到球磨机磨碎成液体,经中间地下槽搅拌,过振动筛,制得浓度为50-75%的水煤浆,经料浆泵输送到成品槽,搅拌,待用。
3.氧气压缩后与水煤浆一起经过专用的喷嘴,喷入气化炉内,在1350~1450℃、2.0MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应8s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,用于合成醋酸的原料气)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
4.上述高温物料进入急冷室,经190℃热水急冷,得到190℃、1.8MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
5.氯化钠灰水溶液经一级减温减压、二级减温减压,得到80℃常压灰水盐溶液。
6.80℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,经水洗涤得到氯化钠精盐,TOC含量为69mg/kg。
实施例6
1.从某农药厂废水除盐得到的废盐(一种危废)10%,与煤粉90%混合均匀。
2.一路是高压氧气和另一类氮气输送煤粉,喷入气化炉内,在1450~1600℃、4.0MPa高温、高压条件下进行气化、裂解反应4s,生成粗煤气(CO、CO2、H2、N2及H2S等物质,用于合成氨的原料气)、熔融煤渣灰、熔融盐液、氯化钠蒸汽等。
3.上述高温物料进入急冷室,经240℃热水急冷,得到240℃、3.8MPa的粗水煤气、水淬煤灰渣、氯化钠灰水溶液等。
4.氯化钠灰水溶液经一级减温减压、二级减温减压,得到80℃常压灰水盐溶液。
5.80℃常压灰水盐溶液进过滤机,过滤除去灰渣得到澄清的盐水溶液,进结晶蒸发器结晶,得到氯化钠结晶,TOC含量为980mg/kg。

Claims (10)

1.一种废盐资源化处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将废盐与煤混合成煤盐混合物;
步骤二、使所述煤盐混合物进入煤气化炉燃烧,在1200-1600℃的高温反应2-10 s,生成高温混合物,所述高温混合物包括粗煤气、熔融灰渣,还包括由所述废盐生成的包括熔盐、气态氯化钠的废盐生成物,所述高温混合物生成时温度为1200-1600℃,所述粗煤气包括CO、CO2、H2、N2及H2S;
步骤三、将所述1200-1600℃的高温混合物直接用水急冷;收集急冷后获得的粗煤气供进一步的加工利用;所述熔融灰渣在水急冷过程中快速固化成玻璃体状态的粗渣,可供水泥参配料使用;所述废盐生成物在水急冷过程中进入水相,以黑水形态流出后经减温减压与过滤过程后成为常压的灰水;
步骤四、将常压的灰水再进行蒸发结晶得到再生氯化钠盐。
2.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述步骤一至步骤三中进一步为:
步骤一、将所述废盐溶于水煤浆的水相中混合成水煤浆盐混合物,所述煤盐混合物为水煤浆盐混合物;
步骤二、使所述水煤浆盐混合物,进入煤气化炉燃烧,在1200-1500℃的高温反应3-10s,生成高温混合物,所述高温混合物生成时温度为1200-1500℃;
步骤三、将所述1200-1500℃的高温混合物直接用水急冷。
3.如权利要求2所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述步骤一中,所述水煤浆盐混合物水相的pH值控制在7~9之间。
4.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述步骤一至步骤三为:
步骤一、将废盐与煤粉均匀混合成煤盐混合物;
步骤二、使所述含废盐煤粉,进入煤气化炉燃烧,在1300-1600℃的高温反应2-6 s,生成高温混合物,所述高温混合物生成时温度为1300-1600℃;
步骤三、将所述1300-1600℃的高温混合物直接用水急冷。
5.如权利要求1至4任一项所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述步骤四之后还包括:
步骤五:将蒸发结晶得到再生氯化钠盐用水淋洗,甩干得到精制氯化钠盐,使其 TOC含量下降至100mg/kg以下。
6.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述煤盐混合物用喷嘴持续喷入煤气化炉直接持续进行部分燃烧、裂解、水合等制取水煤气的反应。
7.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述步骤四中将常压的灰水先经过滤除去飞灰,再进行蒸发结晶得到再生氯化钠盐。
8.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述煤气化炉是下方带有急冷室的相互连通的一体式压力容器装置,急冷室内装有用于急冷的水,洗气塔与急冷室连通;所述用于将1200-1600℃的高温混合物直接急冷的水是存在急冷室内150-280℃的水。
9.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述废盐是工业生产中废弃的碱金属离子构成的盐,可以是氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、醋酸钠、硫化钠、磷酸钠等的一种或几种盐的混合物。
10.如权利要求1所述的废盐资源化处理方法,其特征在于,所述废盐是固体废盐或含盐的废水。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549472A (zh) * 2021-08-31 2021-10-26 宁夏大学 一种新型处理杂盐的工艺及装置
CN113603376A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 董文渊 一种副产工业盐无害化处理的方法
CN114988435A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 山东明化新材料有限公司 一种聚苯硫醚树脂生产中盐水的无害化处理方法
CN117487594A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 呼伦贝尔金新化工有限公司 一种褐煤加压气化新型助熔剂添加系统及其方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692172A (en) * 1984-07-19 1987-09-08 Texaco Inc. Coal gasification process
CN1944592A (zh) * 2006-11-08 2007-04-11 巨化集团公司 一种急冷室可卸式水煤浆气化工艺及急冷设备
CN204661345U (zh) * 2015-05-26 2015-09-23 彭万旺 一种煤制合成气含盐洗涤水的提浓装置
CN105240861A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 大连科林能源工程技术开发有限公司 一种高浓度含盐有机废液焚烧锅炉
CN105505471A (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 浙江晋巨化工有限公司 一种适用于处理高浓度氨氮、cod污水的水煤浆气化工艺方法
CN108410505A (zh) * 2018-04-04 2018-08-17 绍兴化工有限公司 一种利用有机危废制备水煤气的方法
CN109879507A (zh) * 2019-04-02 2019-06-14 金能科技股份有限公司 一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置
CN110201975A (zh) * 2019-05-30 2019-09-06 北京航天环境工程有限公司 一种废盐资源化处理处置系统及应用
CN110642271A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 江苏省环境科学研究院 一种工业废盐熔融处理与精制的装置与方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692172A (en) * 1984-07-19 1987-09-08 Texaco Inc. Coal gasification process
CN1944592A (zh) * 2006-11-08 2007-04-11 巨化集团公司 一种急冷室可卸式水煤浆气化工艺及急冷设备
CN204661345U (zh) * 2015-05-26 2015-09-23 彭万旺 一种煤制合成气含盐洗涤水的提浓装置
CN105240861A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 大连科林能源工程技术开发有限公司 一种高浓度含盐有机废液焚烧锅炉
CN105505471A (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 浙江晋巨化工有限公司 一种适用于处理高浓度氨氮、cod污水的水煤浆气化工艺方法
CN108410505A (zh) * 2018-04-04 2018-08-17 绍兴化工有限公司 一种利用有机危废制备水煤气的方法
CN109879507A (zh) * 2019-04-02 2019-06-14 金能科技股份有限公司 一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置
CN110201975A (zh) * 2019-05-30 2019-09-06 北京航天环境工程有限公司 一种废盐资源化处理处置系统及应用
CN110642271A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 江苏省环境科学研究院 一种工业废盐熔融处理与精制的装置与方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549472A (zh) * 2021-08-31 2021-10-26 宁夏大学 一种新型处理杂盐的工艺及装置
CN113603376A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 董文渊 一种副产工业盐无害化处理的方法
CN114988435A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 山东明化新材料有限公司 一种聚苯硫醚树脂生产中盐水的无害化处理方法
CN117487594A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 呼伦贝尔金新化工有限公司 一种褐煤加压气化新型助熔剂添加系统及其方法

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