含盐含卤素固体废弃物熔融盐处置研究

发布时间：2020-04-12 08:53

【摘要】：在工业生产过程中产生了大量的含盐含卤素固体废弃物。熔融盐处置法在处置含盐含卤素固体废弃物上有独特的优势,目前缺少关于含盐含卤素固体废弃物熔融盐处置的系统研究,本文开展了一系列含盐含卤素固体废弃物熔融盐处置试验研究,得到了含盐含卤素固体废弃物熔融盐处置过程中的氧化特性与污染物排放特性,主要内容包括:1)研究了熔融盐氧化反应器内多相流流动特性,结果表明:熔融盐反应器内多相流流动特性主要受到表观气速的影响,随着表观气速的增加,多相流气含率先增加后趋于稳定,多相流流型从均匀流转变到过渡流,再变为非均匀流。对于多相流流型的表征,可以通过对多相流内压力脉动信号的小波分析得到,小波分解系数d6的标准差可以表征多相流流型。2)针对含盐废渣选择熔融盐氧化处置,在600℃-750℃范围内,含盐废渣熔融盐氧化过程中废渣中有机组分能被有效降解,熔融盐氧化效率在92.5%-98.3%之间,熔融碳酸盐能高效吸收SO2,排气中SO2浓度在0-60mg/Nm3之间,废渣中氮转化为NO的比例在2.8%-7.5%之间,废渣熔融盐氧化过程中PCDD/Fs的排放量低于60pg/g废渣。在废渣熔融盐氧化过程中主要不完全氧化产物为CO,含盐废渣的熔融盐氧化效率随熔融盐温度的上升而升高,750℃时废渣熔融盐氧化效率达到98.3%。熔融盐氧化过程中熔融碳酸盐对S02的吸收效率超过98.5%。排气中NOx主要是NO,650℃时废渣中氮转化为NO的比例最低,仅为2.87%。废渣中部分氮在熔融盐中被氧化成硝酸盐存留在盐浴中,在熔融盐温度高于650℃后硝酸盐分解,NO氧化为硝酸盐得到抑制,导致NO排放增加。对于高氮含量的废渣,为控制NO的排放,处置温度适宜控制在650℃。在含盐废渣熔融盐氧化法处置研究的基础上,进行了一个工业规模熔融盐氧化反应系统方案的初步设计。根据初步经济核算,设计方案的废渣处置成本在970元/吨含盐废渣,具有较好的经济效益。3)针对典型含卤素固体废弃物(废弃PVC塑料与废弃印刷线路板WPCBs)选用熔融盐气化处置,以减少PCDD/Fs的排放。结果表明:在600-750℃,过量空气系数0.2-0.8范围内,PVC熔融盐气化过程PCDD/Fs的排放量在18.5-632.9pg/g之间,相比PVC焚烧、热解、气化处置中PCDD/Fs的排放量有明显的降低,熔融盐对卤素的吸收效率超过99.8%,卤素在气体产物中的分布比例低于0.2%,PVC熔融盐气化过程中PCDD/Fs的生成由于熔融盐对氯的高效吸收而得到抑制,过量空气系数的改变对于PCDD/Fs的排放影响微弱。温度对PVC熔融盐气化过程PCDD/Fs的排放影响较大,当过量空气系数0.4时,温度从600℃升高到750℃,PCDD/Fs的排放从632.9pg/g下降到仅18.4pg/g。WPCBs的熔融盐气化效率在60-86%之间,PVC的熔融盐气化效率在26-42%之间。气化反应温度对WPCBs与PVC的气化起到决定作用,气化气可燃组分以CO与H2为主。针对含卤素塑料WPCBs与PVC的熔融盐气化处置,温度范围适宜控制在750℃,过量空气系数适宜在0.2-0.4之间。
【图文】：

从图１－１可以看出，制药过程固体废弃物主要来源于医药中间体的合成过程逡逑与成品药加工过程中的提取、精制等环节。在化学原料药的化学合成过程中，成逡逑盐结晶往往是其中关键的步骤，通过改变目标产物在溶剂中的溶解性、稳定性以逡逑达到物料的分离提取，其中常用的无机盐为钠盐，其次为钾盐，，镁盐等［１°＇１１］。作逡逑为反应原料加入的盐在经过合成反应、提取与精制步骤后主要存留在废渣（精馏逡逑残渣及蒸馏母液）与废水中。针对工业生产过程中产生的高浓度有机含盐废水的逡逑处置，因废水中大量盐分的存在，采用传统废水处理工艺难以达到环保要求，在逡逑处置前需要对废水进行脱盐预处理操作，比如三效蒸发浓缩处置［１２］。脱盐预处理逡逑操作能将高浓度有机含盐废水中绝大部分的盐类转移到预处理过程产生的残渣逡逑中，此类残渣是含盐废渣的重要来源。逡逑以常用的注射用抗生素头孢曲松钠的合成过程中不可或缺的制药中间体三逡逑嗪环的生产合成为例，其生产过程如图１－２所示，作为反应原料加入的f翊寄圃阱义

本文编号：2624526