工业废盐资源化利用技术研究及其在化工行业中的应用.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 23 日 作者简介:张业岭(1989),女,汉族,河北邢台人,硕士研究生,天津天一爱拓科技有限公司,中级职称,研究方向为危废资源化利用。-49-工业废盐资源化利用技术研究及其在化工行业中的应用 张业岭 天津天一爱拓科技有限公司,天津 300380 摘要:摘要:本文探讨了工业废盐资源化利用技术在化工行业中的应用。首先介绍了废盐的特点和对环境的影响,然后阐述了废盐资源化利用技术的背景和重要性。接着,分析了目前工业废盐资源化利用技术研究的热点和难点,并介绍了一些常用的废盐资源化利用技术,如焚烧法、热解炭化法等。最后,探讨了废盐资源化利用
2、技术在化工行业中的应用前景,并提出了进一步研究和开发的建议。关键词:关键词:工业废盐;资源化利用;化工行业 中图分类号:中图分类号:TQ116 0 引言 工业生产过程中产生的固体废盐,如煤化工、农药、化肥、生物化工、医药等行业产生的危废盐以及食品行业产生的固体废盐,这些固体废盐往往含有一定量的有机物或其它杂质使得该盐无法再利用,国家相关法律文件也将这些废盐归类为危险废物。目前,国内废盐年产量超过 2000 万吨,国内废盐采取的主要处置方式为填埋。但废盐填埋存在以下问题:投资大,占地多。根据 2020 年 6 月 1 日起实施的危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2019)中水溶性盐总量
3、含量 10%的废物以及有机质含量5%的废物是不能进入柔性填埋场的,因此废盐必须进入刚性填埋场。对于同等规模填埋,刚性填埋场投资比柔性填埋场大,占地面积也相对大,而且目前国内大部分填埋场是柔性填埋性,废盐填埋受限,填埋成本高。企业大部分废盐也无填埋出路。因此,对废盐进行热解、溶解除杂、分盐处理后,产出工业盐产品,实现废盐的资源化,不仅可极大地缓解填埋压力,还可从废盐中提取工业盐资源,有利于经济、环境的可持续发展。废盐实现资源化的关键技术之一即废盐中有机物的有效去除。去除有机物的方法主要有焚烧法、吸附法、氧化法、热解炭化法。而针对成分复杂的废盐,常采用焚烧法和热解法等热处理方法,吸附法和氧化法仅适
4、用于有害成分简单且浓度较低的废盐。废盐的焚烧、热解处理目前已应用的有立式焚烧炉、回转热解炉等,总之在国内同行的共同努力下,废盐的资源化处理已取得初步成效。但由于行业内技术的局限性,目前能够连续稳定运转且适用于各种废盐的热处理装置几乎为零。面对国内庞大的废盐处置需求,开发出一种能够广泛适应含各种有害物质的废盐,且能连续稳定运转的废盐热处理装置十分迫切。1 常见废盐组分指标 目前,常见的工业废盐有氯化钠废盐、硫酸钠废盐或二者的混合废盐,同时还会混合部分碳酸盐、钾盐、少量硝酸盐等。表 1 一般废盐组分指标 废盐 含水率 有机物含量 氯化钠/硫酸钠 其他水溶性杂质 钙镁含量 重金属 混合废盐 5%20
5、%1%15%50%90%1%5%03%00.5%2 废盐资源化产品盐标准 目前废盐资源化产品盐一般参照国标执行(工业无水硫酸钠 GB/T6009-2014、工业盐 GB/T 5462-2015),为了适应不同行业的需求,近几年一些团体标准相继发布:中国煤炭加工利用协会发布的煤化工 副产工业硫酸钠 T/CCT001-2019、煤化工 副产工业氯化钠T/CCT002-2019,中国再生资源回收利用协会发布的再生工业盐 氯化钠(T/ZGZS 0302-2023)、再生工业盐 硫酸钠(T/ZGZS 0303-2023),山东化学化工学会发布的化工及相关行业废盐(氯化钠)资源化用于氯碱行业技术规范T/S
6、DSCCE002-2021,中国水泥协会发布的水泥窑协同处置飞灰预处理产品水洗中国科技期刊数据库 工业 A-50-氯化物(TCCAS 010-2019),中国钢铁工业协会发布的 钢铁企业综合废水副产工业盐(T CISA 225-2022),中国纺织工程协会基于工业废盐的印染专用再生氯化钠 T/CTES1049-2022 等以及江苏省地标 化工废盐处理过程污染控制技术规范DB32/T 4478-2023、化工 行 业 标 准 草 甘 膦 副 产 工 业 盐 标 准 HG/T5531.1-2019。3 废盐资源化工艺流程综述 废盐中主要污染指标即有机污染物,废盐实现资源化的关键技术之一即废盐中有机
7、物的有效去除。去除有机物的方法主要有焚烧法、吸附法、氧化法、热解炭化法。焚烧法:反应温度约 900,废盐渣由焚烧炉顶部自上而下,熔融流入炉底,冷却后回收。焚烧可使废盐渣中的有机物充分气化、燃烧。但极容易在炉顶部形成熔盐雨,在后续各单元中随着温度的递减而发生熔融、结圈、结块等恶劣现象,并且集结于其设备管道内壁,极易造成装置堵塞,工业化稳定装置尚未见报道。吸附法:该方法主要是将废盐溶解于蒸发系统产生的冷凝水(或新鲜水)中,形成浓盐水,再经过活性炭吸附、树脂吸附等方法吸附去除有机物。该方法主要用于含有机物浓度较低的废盐,以及热敏性的盐,如硫酸铵、氯化铵等。王监宗等7研究了利用树脂吸附法预处理草甘膦副
8、产盐,并将浓盐水的树脂吸附出水 TOC 降低到 300mg/L,该处理方法仍要与后续氧化法等连用,才能将废盐中的有机物进一步去除。对于有机物含量高、成分复杂的废盐,单一的吸附法难以达到处理要求。氧化法:该方法一般是采用高级氧化技术处理废盐溶解后形成的浓盐水,该方法一般只能去除某些有机物,或只能将有机物降解为中间态,一般还需与吸附法联用。舒军政等6研究了利用高级氧化工艺处理煤制甲醇产生的工业废盐,将工业废盐转化成高浓度硫酸盐,但该废盐有机物含量较低,对于有机物含量高、成分复杂的废盐,该方法同样是难以适用的。热解炭化法:如果废盐是耐热型的盐(如硫酸钠、氯化钠),且废盐中的有机物含量比较高,可采用热
9、解法将废盐中的有机物去除。热解是将有机物在无氧或缺氧状态下加热,使其中有机物分解成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。气态产物一般是氢、甲烷、一氧化碳,液态产物一般是甲醇、焦油、溶解油等,固态产物一般是焦炭或者炭黑。固体废物热解过程非常复杂,包括一系列连续的物理(如脱水)和化学转化(如有机物断键、异构化等化学反应)过程。在热解过程中,有机物在缺氧或无氧条件下加热到高温时发生分解,其中间产物存在两种变化趋势:一种是由大分子变成小分子直至气体的裂解过程;另一种是由小分子聚合成较大分子的聚合过程,反应最终可以得到气态、液态及固态的可供燃烧使用的燃料及化工原料。进行高温热解脱附后产生的废盐渣为含
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