含鹽含鹵素固體廢棄物熔融鹽處置研究
發(fā)布時間:2020-04-12 08:53
【摘要】:在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的含鹽含鹵素固體廢棄物。熔融鹽處置法在處置含鹽含鹵素固體廢棄物上有獨(dú)特的優(yōu)勢,目前缺少關(guān)于含鹽含鹵素固體廢棄物熔融鹽處置的系統(tǒng)研究,本文開展了一系列含鹽含鹵素固體廢棄物熔融鹽處置試驗(yàn)研究,得到了含鹽含鹵素固體廢棄物熔融鹽處置過程中的氧化特性與污染物排放特性,主要內(nèi)容包括:1)研究了熔融鹽氧化反應(yīng)器內(nèi)多相流流動特性,結(jié)果表明:熔融鹽反應(yīng)器內(nèi)多相流流動特性主要受到表觀氣速的影響,隨著表觀氣速的增加,多相流氣含率先增加后趨于穩(wěn)定,多相流流型從均勻流轉(zhuǎn)變到過渡流,再變?yōu)榉蔷鶆蛄。對于多相流流型的表?可以通過對多相流內(nèi)壓力脈動信號的小波分析得到,小波分解系數(shù)d6的標(biāo)準(zhǔn)差可以表征多相流流型。2)針對含鹽廢渣選擇熔融鹽氧化處置,在600℃-750℃范圍內(nèi),含鹽廢渣熔融鹽氧化過程中廢渣中有機(jī)組分能被有效降解,熔融鹽氧化效率在92.5%-98.3%之間,熔融碳酸鹽能高效吸收SO2,排氣中SO2濃度在0-60mg/Nm3之間,廢渣中氮轉(zhuǎn)化為NO的比例在2.8%-7.5%之間,廢渣熔融鹽氧化過程中PCDD/Fs的排放量低于60pg/g廢渣。在廢渣熔融鹽氧化過程中主要不完全氧化產(chǎn)物為CO,含鹽廢渣的熔融鹽氧化效率隨熔融鹽溫度的上升而升高,750℃時廢渣熔融鹽氧化效率達(dá)到98.3%。熔融鹽氧化過程中熔融碳酸鹽對S02的吸收效率超過98.5%。排氣中NOx主要是NO,650℃時廢渣中氮轉(zhuǎn)化為NO的比例最低,僅為2.87%。廢渣中部分氮在熔融鹽中被氧化成硝酸鹽存留在鹽浴中,在熔融鹽溫度高于650℃后硝酸鹽分解,NO氧化為硝酸鹽得到抑制,導(dǎo)致NO排放增加。對于高氮含量的廢渣,為控制NO的排放,處置溫度適宜控制在650℃。在含鹽廢渣熔融鹽氧化法處置研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一個工業(yè)規(guī)模熔融鹽氧化反應(yīng)系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)。根據(jù)初步經(jīng)濟(jì)核算,設(shè)計(jì)方案的廢渣處置成本在970元/噸含鹽廢渣,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。3)針對典型含鹵素固體廢棄物(廢棄PVC塑料與廢棄印刷線路板WPCBs)選用熔融鹽氣化處置,以減少PCDD/Fs的排放。結(jié)果表明:在600-750℃,過量空氣系數(shù)0.2-0.8范圍內(nèi),PVC熔融鹽氣化過程PCDD/Fs的排放量在18.5-632.9pg/g之間,相比PVC焚燒、熱解、氣化處置中PCDD/Fs的排放量有明顯的降低,熔融鹽對鹵素的吸收效率超過99.8%,鹵素在氣體產(chǎn)物中的分布比例低于0.2%,PVC熔融鹽氣化過程中PCDD/Fs的生成由于熔融鹽對氯的高效吸收而得到抑制,過量空氣系數(shù)的改變對于PCDD/Fs的排放影響微弱。溫度對PVC熔融鹽氣化過程PCDD/Fs的排放影響較大,當(dāng)過量空氣系數(shù)0.4時,溫度從600℃升高到750℃,PCDD/Fs的排放從632.9pg/g下降到僅18.4pg/g。WPCBs的熔融鹽氣化效率在60-86%之間,PVC的熔融鹽氣化效率在26-42%之間。氣化反應(yīng)溫度對WPCBs與PVC的氣化起到?jīng)Q定作用,氣化氣可燃組分以CO與H2為主。針對含鹵素塑料WPCBs與PVC的熔融鹽氣化處置,溫度范圍適宜控制在750℃,過量空氣系數(shù)適宜在0.2-0.4之間。
【圖文】:
從圖1-1可以看出,制藥過程固體廢棄物主要來源于醫(yī)藥中間體的合成過程逡逑與成品藥加工過程中的提取、精制等環(huán)節(jié)。在化學(xué)原料藥的化學(xué)合成過程中,成逡逑鹽結(jié)晶往往是其中關(guān)鍵的步驟,通過改變目標(biāo)產(chǎn)物在溶劑中的溶解性、穩(wěn)定性以逡逑達(dá)到物料的分離提取,其中常用的無機(jī)鹽為鈉鹽,其次為鉀鹽,,鎂鹽等[1°'11]。作逡逑為反應(yīng)原料加入的鹽在經(jīng)過合成反應(yīng)、提取與精制步驟后主要存留在廢渣(精餾逡逑殘?jiān)罢麴s母液)與廢水中。針對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)含鹽廢水的逡逑處置,因廢水中大量鹽分的存在,采用傳統(tǒng)廢水處理工藝難以達(dá)到環(huán)保要求,在逡逑處置前需要對廢水進(jìn)行脫鹽預(yù)處理操作,比如三效蒸發(fā)濃縮處置[12]。脫鹽預(yù)處理逡逑操作能將高濃度有機(jī)含鹽廢水中絕大部分的鹽類轉(zhuǎn)移到預(yù)處理過程產(chǎn)生的殘?jiān)义现,此類殘(jiān)呛}廢渣的重要來源。逡逑以常用的注射用抗生素頭孢曲松鈉的合成過程中不可或缺的制藥中間體三逡逑嗪環(huán)的生產(chǎn)合成為例,其生產(chǎn)過程如圖1-2所示,作為反應(yīng)原料加入的f翊寄圃阱義
本文編號:2624526
【圖文】:
從圖1-1可以看出,制藥過程固體廢棄物主要來源于醫(yī)藥中間體的合成過程逡逑與成品藥加工過程中的提取、精制等環(huán)節(jié)。在化學(xué)原料藥的化學(xué)合成過程中,成逡逑鹽結(jié)晶往往是其中關(guān)鍵的步驟,通過改變目標(biāo)產(chǎn)物在溶劑中的溶解性、穩(wěn)定性以逡逑達(dá)到物料的分離提取,其中常用的無機(jī)鹽為鈉鹽,其次為鉀鹽,,鎂鹽等[1°'11]。作逡逑為反應(yīng)原料加入的鹽在經(jīng)過合成反應(yīng)、提取與精制步驟后主要存留在廢渣(精餾逡逑殘?jiān)罢麴s母液)與廢水中。針對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)含鹽廢水的逡逑處置,因廢水中大量鹽分的存在,采用傳統(tǒng)廢水處理工藝難以達(dá)到環(huán)保要求,在逡逑處置前需要對廢水進(jìn)行脫鹽預(yù)處理操作,比如三效蒸發(fā)濃縮處置[12]。脫鹽預(yù)處理逡逑操作能將高濃度有機(jī)含鹽廢水中絕大部分的鹽類轉(zhuǎn)移到預(yù)處理過程產(chǎn)生的殘?jiān)义现,此類殘(jiān)呛}廢渣的重要來源。逡逑以常用的注射用抗生素頭孢曲松鈉的合成過程中不可或缺的制藥中間體三逡逑嗪環(huán)的生產(chǎn)合成為例,其生產(chǎn)過程如圖1-2所示,作為反應(yīng)原料加入的f翊寄圃阱義
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