阅读说明：本技术 一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法 (Purification treatment and resource recycling method for industrial sodium chloride waste salt ) 是由 崔咪芬 乔旭 邢佑鑫 刘清 陈献 汤吉海 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法,在空气氛围下,对氯化钠废盐中有机物进行微波热解处理,得到的氯化钠用于生产纯碱,微波热解产生的含有有机杂质的空气进入临氧裂解装置,在催化剂作用下进行催化氧化裂解。本发明利用有机物可以吸收微波而氯化钠盐无法吸收微波的性能,在空气氛围下使微波直接作用于含有机物的氯化钠废盐,使废盐中的有机物吸收微波后自身产生热量从而升高温度,在较短时间内使其自身产生汽化,部分有机物在挥发的同时被氧化,从而使有机物与氯化钠分离,最终使氯化钠得到净化。气化物料进行临氧裂解处理,大大降低了处理能耗和成本。本发明具有处理时间短,效率高,能耗低的特点。(The invention discloses a purification treatment and resource recycling method of industrial sodium chloride waste salt, which comprises the steps of carrying out microwave pyrolysis treatment on organic matters in the sodium chloride waste salt in an air atmosphere to obtain sodium chloride for producing sodium carbonate, and enabling air containing organic impurities generated by microwave pyrolysis to enter an oxygen-critical cracking device to be subjected to catalytic oxidation cracking under the action of a catalyst. The invention utilizes the property that the organic matter can absorb the microwave but the sodium chloride salt can not absorb the microwave, the microwave is directly acted on the sodium chloride waste salt containing the organic matter in the air atmosphere, the organic matter in the waste salt generates heat after absorbing the microwave so as to raise the temperature, the organic matter in the waste salt generates vaporization in a short time, part of the organic matter is oxidized while volatilizing, and thus, the organic matter is separated from the sodium chloride, and finally, the sodium chloride is purified. The gasification material is subjected to the temporary oxygen cracking treatment, so that the treatment energy consumption and cost are greatly reduced. The invention has the characteristics of short processing time, high efficiency and low energy consumption.)

一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法

技术领域

本发明属于环境保护和化工废弃物综合处理利用领域，涉及一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法，具体涉及一种含有机污染物的工业氯化钠废盐的净化处理及资源化利用方法。

背景技术

许多化工产品，尤其是农药的生产过程中产生大量的副产盐渣。据估算，我国仅农药废盐年产生量达到500多万吨。废盐具有种类繁多、成分复杂、有毒有害物质含量高、处理成本高、环境危害大等特点。废盐的主要成分是氯化钠，另外还含有少量的水及有机物，这些有机物均含有较大的毒性，若处置不当将对生态环境和人体健康构成重大威胁，因而化工废盐属于危险固废。同时，废盐因含有水分而易结块，不利于用作其它相应产品的原料。另一方面，氯化钠作为一种重要的化工原料，是一种重要的战略资源，许多化工生产中以氯化钠作原料。因此，利用合适的工艺和设备回收利用这种工业废盐作为工业原料用盐，不仅可以消除对环境污染，还可以充分利用宝贵的盐资源，将副产资源化，实现循环经济。

由于废盐的资源化利用和无害化处置的总体水平较低，规范化程度参差不齐。面对日趋严格的环保政策，废盐的处理处置成了亟待解决的问题。根据废盐处置后的归向，废盐处置手段可分为排海、填埋法和资源化利用。在国外，废盐的处理多采用无害化处理后将盐直接向海洋倾倒或直接填埋，但这种处理方式有很大的局限性，不但成本高昂，对厂址的要求较高，而且要求废盐中不能包含有毒无机物。此外，还会造成无机废盐中氯化钠资源的严重浪费。所以，资源化利用是废盐处理的主要方向。目前，资源化利用废盐的方法包括：①洗盐法，将盐渣用水或有机溶剂洗涤，尽量洗去盐渣中的杂质，处理后的盐用于联碱工业。但洗盐法中洗盐水用量较大，洗涤水易产生二次污染，再处理费用高，且废盐中的有机杂质难以除净。②高温处理法：将盐渣高温处理，使盐渣中含的有机杂质在高温下分解成气体，从而达到去除有机杂质的目的，得到纯净的氯化钠。如在CN207222538U公开了将废盐粉末直接喷入焚烧炉中，其中的有机物和可分解组分高温下发生分解，可以很好地处理废盐中的有机物。但氯化钠800℃便会发生熔融，造成设备的腐蚀和管道的堵塞，对设备造成很大的保养压力，而且能耗较高。此外，高温下一旦气相中Cl^-的浓度提高，则很容易对后系统的设备器壁发生腐蚀。③微波处理法，将废盐通过微波装置进行加热分解废盐中的有机物及可分解无机盐，得到可利用的盐。如CN104344407A提出利用微波处理废盐，其技术关键在于氮气氛围下，450～500℃条件下的微波处理100min以上，使废盐中的有机物分解挥发，实现废盐的无害化。但对微波解析产生的有机蒸汽处理复杂，温度需1100℃以上，能耗及成本高。④熔融法，CN205659976U公开了一种处理废盐的工艺，采用“熔融除杂-冷凝”的办法去除有机物，得到高质量的盐，但其能耗过高，对设备的要求较高。⑤碳化法，CN107803395A公开了碳化法的废盐处理工艺，但存在着工艺能耗高、对设备要求高的弊病。

综上可知，目前已存的工业废盐处置方法仍然存在很多不足。本发明旨在解决这些问题，提供一种将工业废盐无害化处理、处理能耗低的技术方法并将废盐进行资源化回收再利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有废盐处理技术的不足，提供一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法，该方法结合微波裂解处理方法和临氧裂解技术，适用于各种类型的含有有机杂质的氯化钠废盐，能够实现废盐的无害化，无害化后的氯化钠送入纯碱工艺，对其进行资源化回收再利用，同时微波裂解产生的含有机废气的气体采用临氧裂解净化技术，使废盐处理过程不会产生二次污染。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法，包括：在空气氛围下，对氯化钠废盐中有机物进行微波热解处理，得到的氯化钠用于生产纯碱，微波热解产生的含有有机杂质的空气进入临氧裂解装置，在催化剂作用下进行催化氧化裂解处理实现净化。

本发明所述的工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)、氯化钠废盐粉碎，在空气氛围下进行微波热解处理，微波热解温度为废盐中有机物吸波后产生的自热温度；

步骤(2)、微波热解后的氯化钠配成饱和溶液，过滤除去其中的焦碳等机械杂质，送入纯碱生产工艺；

步骤(3)、微波热解产生的含有有机杂质的空气通入临氧裂解装置，在催化剂作用下进行催化氧化裂解处理。

所述的氯化钠废盐中氯化钠含量为90％～95％，废盐的TOC为10000～30000mg/kg。

所述的氯化钠废盐中有机杂质选自苯、甲苯、苯酚、邻苯二酚、乙二醇单甲醚、醋酸甲酯、叔丁醇、正丁醇中的至少一种。

所述的微波热解处理为：空气的通入量为5～10m³/kg_盐，微波处理能力5～10kg_盐/(h·kW)，温度为400～700℃，时间为20～40min。微波热解处理后的氯化钠中TOC为0～6mg/kg。

所述的临氧裂解装置可以选用固定床反应器。

所述的催化剂以比表面积比较大、机械强度和耐高温性能相对较强的氧化铝为载体，以CuO为活性组分，CuO负载量为10～15％。为减少催化氧化裂解过程中装置的热负荷，催化剂装填量控制为固定床反应器体积的60％。

所述的含有有机杂质的空气的空速为10～20h^-1。所述的催化氧化裂解处理的温度为250～450℃。经过催化氧化裂解处理后，临氧裂解装置出口处的水中TOC值为0～20mg/L，排放出的废气中VOC为0～10mg/m³。

本发明的有益效果：

本发明利用有机物可以吸收微波而氯化钠盐无法吸收微波的性能，在空气氛围下使微波直接作用于含有机物的废盐，使废盐中的有机物吸收微波后自身产生热量从而升高温度，在较短时间内使其自身产生汽化，部分有机物在挥发的同时被氧化，从而使有机物与氯化钠分离，最终使氯化钠得到净化。气化物料进行临氧裂解处理，大大降低了处理能耗和成本。本发明具有处理时间短，效率高，能耗低的特点。

附图说明

图1为本发明工业氯化钠废盐的净化处理及资源化再利用方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例中临氧裂解装置为固定床反应器，催化剂装填量为固定床反应器体积的60％；催化剂以氧化铝为载体，以CuO为活性组分，CuO负载量为10％。

实施例1

待处理工业氯化钠废盐组成：氯化钠质量分数为95％，苯酚质量分数为1％，邻苯二酚质量分数为1％，苯质量分数为0.5％，废盐总TOC为18820mg/kg。

如图1所示，工业氯化钠废盐粉碎至颗粒状后以200kg/h的流量送入微波解析装置中，按流量1000m³/h通入空气，在微波功率为30kW、温度为500℃下微波热解处理30min，即空气的通入量为5m³/kg_盐，微波处理能力为6.67kg/(h·kW)。

微波解析装置排出的空气中有机物浓度约为5000mg/m³，以体积空速20h^-1通入临氧裂解装置，在温度400℃下进行催化氧化裂解处理，测得临氧裂解装置出口水中的TOC为3.21mg/L，排放出的废气中VOC为3mg/m³。

微波热解处理后氯化钠中TOC为2.76mg/kg，氯化钠回收率为99.5％。氯化钠配成氯化钠饱和水溶液，过滤后进行纯碱的生产，得到143kg纯度为98％纯碱。

实施例2

待处理工业氯化钠废盐组成：氯化钠质量分数为90％，乙二醇单甲醚质量分数为2％，邻苯二酚为1％，苯质量分数为0.5％，废盐总TOC为20647mg/kg。

工业氯化钠废盐粉碎至颗粒状后按150kg_盐/h的流量送入微波解析装置中，按流量1050m³/h通入空气，在微波功率为30kW、温度为500℃下微波热解处理40min，即空气的通入量为7m³/kg_盐，微波处理能力为5kg/(h·kW)。

微波解析装置排出的空气中有机物浓度约为5000mg/m³，以体积空速20h^-1通入临氧裂解装置中，在温度450℃下进行催化氧化裂解处理，测得临氧裂解装置出口水中的TOC为4.63mg/L，排放出的废气中VOC为5mg/m³。

微波热解处理后氯化钠废中TOC为2.68mg/kg，氯化钠回收率为99.6％。氯化钠配成氯化钠饱和水溶液，过滤后进行纯碱的生产，得到135kg纯度为98％纯碱。

实施例3

待处理工业氯化钠废盐组成：氯化钠质量分数为92％，醋酸甲酯质量分数为1％，甲苯1％，叔丁醇质量分数为1％，正丁醇质量分数为1％，废盐总TOC为26968mg/kg。

工业氯化钠废盐粉碎至颗粒状后按150kg_盐/h的流量送入微波解析装置中，按流量1200m³/h通入空气，在微波功率为30kW、温度为500℃下微波热解处理40min，即空气的通入量为8m³/kg_盐，微波处理能力为5kg/(h·kW)。

微波解析装置排出的空气中有机物浓度约为5000mg/m³，以体积空速20h^-1通入到临氧裂解装置中，在温度350℃下进行催化氧化裂解处理，测得临氧裂解装置出口水中的TOC为7.34mg/L，尾气VOCs为6mg/m³。

微波热解处理后氯化钠中TOC为4.17mg/kg，氯化钠回收率为99.2％。氯化钠配成氯化钠饱和水溶液，过滤后进行纯碱的生产，最终得到138kg纯度为98％纯碱。

实施例4

待处理工业氯化钠废盐组成：氯化钠质量分数为92％，乙二醇单甲醚质量分数为2％，邻苯二酚为0.5％，废盐总TOC为12758mg/kg。

将工业氯化钠废盐粉碎至颗粒状后按300kg_盐/h的流量送入微波解析装置中，按流量1875m³/h通入空气，在微波功率为40kW、温度为600℃微波热解处理20min，即空气的通入量为6.25m³/kg_盐，微波处理能力为7.5kg/(h·kW)。

微波解析装置排出的空气中有机物浓度约为4000mg/m³，以体积空速20h^-1通入临氧裂解装置中，在温度300℃下进行催化氧化裂解处理，测得临氧裂解装置出口水中的TOC为2.62mg/L，尾气VOCs为2mg/m³。

微波热解处理后氯化钠中TOC为1.87mg/kg，氯化钠回收率为99.8％。氯化钠配成氯化钠饱和水溶液，过滤后进行纯碱的生产，最终得到137kg纯度为98％纯碱。

表1：实施例1-实施例4的数据