FCC废催化剂制备免烧砖重金属浸出规律及风险评估研究
发布时间：2021-07-28 05:04
石油炼制工业快速发展,石油炼制废催化剂产量也随之迅猛增加,使得城市工业固体废物的处理处置形势更为严峻。流化催化裂化（Fluid Catalytic Cracking,以下简称FCC）废催化剂来源自石油炼制工业中FCC装置卸出的失活废催化剂。2016年生态环境部新修订的《国家危险废物名录》将FCC废催化剂列为危险废物,使得城市内企业对FCC废催化剂的无害化处理处置压力增大。利用FCC废催化剂的成分与建筑材料相似,且生产建材工艺操作简单、成本低廉这些特点,将FCC废催化剂生产建材这一资源化利用途径,相比传统危废填埋的处置方式,在保证环境安全的前提下,FCC废催化剂建材资源化利用具有更广泛的前景。本文以FCC废催化剂及其制备的免烧砖为研究对象,通过对FCC废催化剂基本理化特征、金属污染物的识别和浸出特性进行研究,以及对FCC废催化剂制备的免烧砖模拟路面场景中重金属的浸出特性、释放规律和机理的探讨,并进行免烧砖用于暴露场景下对地下水及人体健康存在的环境风险评估,主要得出以下结论:（1）FCC废催化剂基本呈弱酸性或中性,不存在强腐蚀性;FCC废催化剂颜色深浅与烧失率的大小没有相关关系;FCC废催...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
催化裂化装置工艺流程简图
11图1-3建材（块状）主要释放机理及影响因素针对固废生产建材中重金属浸出机理及模型国内外也有许多学者进行研究。法国Tiruta-BarnaL[63]等开发了采用水硬性粘合剂制备的多孔材料在不同动态浸出测试的主要传输现象的物理化学模型来描述其浸出行为，研究发现，控制污染物释放的物理化学机制是相同的，但它们在浸出时间尺度和不同情景中表现出不同的相对强度。浸出行为的实际影响模拟必须考虑到有关化学物质和材料的物理化学特性，还要考虑主要传质/传输机制的准确场景描述和时间依赖性等级。在四种浸出试验中提出4类动力学过程，即扩散、表面溶解、晚期溶解与对流；其中扩散被认为是饱和多孔材料内的传质机制和渗滤液中的分散对流。SlootHA[64]采用CEN/TS14429和CEN/TS14405方法进行浸出试验，为评估废物的长期释放规律，绘制污染物中浸出时间及浸出量的对数图，并使用图中曲线趋势来判断材料的浸出机理，可得出废物中重金属组分受扩散控制为主的释放机理，且根据图中曲线的斜率趋近1时，判断其主要是受表面溶解作用；还有一种浸出机理则表现为表面冲刷作用。EngelsenCJ[65]等测定不同再生混凝土骨料样品中重金属镉、铬、锰、镍、铅等的释放，采用不同pH浸出液对磨至细粉状的骨料进行快速试验法，测定其重金属浓度，并对其进行地球化学形态模拟以预测铬、铜、镍等重金属特定的释放机制，通过建立的模型发现，实际试验数据与模拟的最大释放量数值具有较好的吻合度。张霞[66]等人参照荷兰标准NEN7375，模拟混凝土路面场景，对混凝土样品进行模拟浸出实验，评价混凝土中重金属释放潜能，并通过选择FICK第二定律中一维扩散模型估算重金属的长期积累浸出量以构建路面场景下重金属的释放模型。研究发现，重金属铬、镍和镉表现为扩散控制?
13图1-4美国EPA采用的环境风险评价程序目前，我国采用的环境风险评价起步较晚，大多借鉴国外的风险评价模型，还需进一步研究在特定暴露场景与途径下特定污染物的环境风险评价的规范和准则。我国生态环境部于2019年3月1日正式实施新修订的《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ169-2018）替代原HJ/T169-2004，该导则将环境风险评价内容调整为风险调查、环境风险潜势初判、风险识别、风险事故情形分析、风险预测与评价、环境风险管理、评价结论与意见[73]。该导则的调整与修订对我国环境风险评价这一领域的发展起到推进作用。为保护生态环境及人类健康，我国制定了污染场地人体健康风险评估，其评估程序如图1-5所示。图1-5我国污染场地风险评估程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年《中国生态环境状况公报》（摘录一）[J]. 环境保护. 2018(11)
[2]废FCC催化剂及烟气脱硫废渣的处理研究进展及应用[J]. 崔军娥,王云,杨军文,晏小平,刘丹. 广州化工. 2017(14)
[3]催化裂化工艺技术的应用与进展[J]. 容元伟,张彪. 化工管理. 2017(21)
[4]催化裂化废催化剂上镍形态的XRD研究[J]. 任飞,沙昊,朱玉霞. 石油炼制与化工. 2017(07)
[5]全球炼油催化剂需求到2020年将达到47亿美元[J]. 张伟清. 石油炼制与化工. 2017(05)
[6]FCC废催化剂的综合回收利用[J]. 赵晓敏. 炼油技术与工程. 2017(04)
[7]催化裂化废催化剂综合利用技术[J]. 张宏哲. 化工进展. 2016(S2)
[8]废FCC催化剂的形态、成分分析及环境风险评价[J]. 刘腾,邱兆富,杨骥,梅雪冰,曹礼梅,张巍. 无机盐工业. 2016(11)
[9]炼油催化剂技术的新进展[J]. 赵檀,赵野. 黑龙江科技信息. 2016(30)
[10]废FCC催化剂复活再生及结构变化研究[J]. 卢国俭,刘培,朱英杰,邹翔. 稀有金属. 2016(12)
硕士论文
[1]固废生产建材中重金属浸出方法研究[D]. 王希尹.重庆交通大学 2018
[2]FCC废催化剂的无害化及水处理应用研究[D]. 李丹丹.北京化工大学 2016
[3]FCC催化剂中镧和铈的浸取与分离技术[D]. 郑文芳.西北师范大学 2014
[4]烧结砖中重金属释放机理研究[D]. 田梦莹.西北农林科技大学 2014
[5]FCC废催化剂细粉合成超细Y型分子筛[D]. 李亮.中国石油大学 2011
[6]含重金属废弃物的水泥固化性能及作用机理[D]. 于竹青.武汉理工大学 2009
[7]危险废物中毒性组分浸出特性和浸出方法研究[D]. 周德杰.山东大学 2006
本文编号：3307274
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
催化裂化装置工艺流程简图
11图1-3建材（块状）主要释放机理及影响因素针对固废生产建材中重金属浸出机理及模型国内外也有许多学者进行研究。法国Tiruta-BarnaL[63]等开发了采用水硬性粘合剂制备的多孔材料在不同动态浸出测试的主要传输现象的物理化学模型来描述其浸出行为，研究发现，控制污染物释放的物理化学机制是相同的，但它们在浸出时间尺度和不同情景中表现出不同的相对强度。浸出行为的实际影响模拟必须考虑到有关化学物质和材料的物理化学特性，还要考虑主要传质/传输机制的准确场景描述和时间依赖性等级。在四种浸出试验中提出4类动力学过程，即扩散、表面溶解、晚期溶解与对流；其中扩散被认为是饱和多孔材料内的传质机制和渗滤液中的分散对流。SlootHA[64]采用CEN/TS14429和CEN/TS14405方法进行浸出试验，为评估废物的长期释放规律，绘制污染物中浸出时间及浸出量的对数图，并使用图中曲线趋势来判断材料的浸出机理，可得出废物中重金属组分受扩散控制为主的释放机理，且根据图中曲线的斜率趋近1时，判断其主要是受表面溶解作用；还有一种浸出机理则表现为表面冲刷作用。EngelsenCJ[65]等测定不同再生混凝土骨料样品中重金属镉、铬、锰、镍、铅等的释放，采用不同pH浸出液对磨至细粉状的骨料进行快速试验法，测定其重金属浓度，并对其进行地球化学形态模拟以预测铬、铜、镍等重金属特定的释放机制，通过建立的模型发现，实际试验数据与模拟的最大释放量数值具有较好的吻合度。张霞[66]等人参照荷兰标准NEN7375，模拟混凝土路面场景，对混凝土样品进行模拟浸出实验，评价混凝土中重金属释放潜能，并通过选择FICK第二定律中一维扩散模型估算重金属的长期积累浸出量以构建路面场景下重金属的释放模型。研究发现，重金属铬、镍和镉表现为扩散控制?
13图1-4美国EPA采用的环境风险评价程序目前，我国采用的环境风险评价起步较晚，大多借鉴国外的风险评价模型，还需进一步研究在特定暴露场景与途径下特定污染物的环境风险评价的规范和准则。我国生态环境部于2019年3月1日正式实施新修订的《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ169-2018）替代原HJ/T169-2004，该导则将环境风险评价内容调整为风险调查、环境风险潜势初判、风险识别、风险事故情形分析、风险预测与评价、环境风险管理、评价结论与意见[73]。该导则的调整与修订对我国环境风险评价这一领域的发展起到推进作用。为保护生态环境及人类健康，我国制定了污染场地人体健康风险评估，其评估程序如图1-5所示。图1-5我国污染场地风险评估程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年《中国生态环境状况公报》（摘录一）[J]. 环境保护. 2018(11)
[2]废FCC催化剂及烟气脱硫废渣的处理研究进展及应用[J]. 崔军娥,王云,杨军文,晏小平,刘丹. 广州化工. 2017(14)
[3]催化裂化工艺技术的应用与进展[J]. 容元伟,张彪. 化工管理. 2017(21)
[4]催化裂化废催化剂上镍形态的XRD研究[J]. 任飞,沙昊,朱玉霞. 石油炼制与化工. 2017(07)
[5]全球炼油催化剂需求到2020年将达到47亿美元[J]. 张伟清. 石油炼制与化工. 2017(05)
[6]FCC废催化剂的综合回收利用[J]. 赵晓敏. 炼油技术与工程. 2017(04)
[7]催化裂化废催化剂综合利用技术[J]. 张宏哲. 化工进展. 2016(S2)
[8]废FCC催化剂的形态、成分分析及环境风险评价[J]. 刘腾,邱兆富,杨骥,梅雪冰,曹礼梅,张巍. 无机盐工业. 2016(11)
[9]炼油催化剂技术的新进展[J]. 赵檀,赵野. 黑龙江科技信息. 2016(30)
[10]废FCC催化剂复活再生及结构变化研究[J]. 卢国俭,刘培,朱英杰,邹翔. 稀有金属. 2016(12)
硕士论文
[1]固废生产建材中重金属浸出方法研究[D]. 王希尹.重庆交通大学 2018
[2]FCC废催化剂的无害化及水处理应用研究[D]. 李丹丹.北京化工大学 2016
[3]FCC催化剂中镧和铈的浸取与分离技术[D]. 郑文芳.西北师范大学 2014
[4]烧结砖中重金属释放机理研究[D]. 田梦莹.西北农林科技大学 2014
[5]FCC废催化剂细粉合成超细Y型分子筛[D]. 李亮.中国石油大学 2011
[6]含重金属废弃物的水泥固化性能及作用机理[D]. 于竹青.武汉理工大学 2009
[7]危险废物中毒性组分浸出特性和浸出方法研究[D]. 周德杰.山东大学 2006
本文编号：3307274
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