[發(fā)明專利]一種降解脫硫廢液蒸汽中COD和硫化物的催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110327563.8
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102389789A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永發(fā);李國強(qiáng);李珍珍;徐英;李香蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/04
• 分類號: B01J23/04;B01J23/02;C02F1/04;C02F1/72;C02F1/74;C02F103/18
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種處理高濃度、含鹽和含硫有機(jī)廢水所使用的催化劑及其制備方法和應(yīng)用，具體地說，是處理焦化脫硫廢液時(shí)用于降解脫硫廢液蒸汽中COD和硫化物的催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

焦?fàn)t煤氣作為煉焦過程的副產(chǎn)品也是重要的能源和化工原料，而焦?fàn)t煤氣中硫化氫和氰化氫等酸性氣體的存在不僅會嚴(yán)重危害人們的身體健康，腐蝕設(shè)備，而且燃燒產(chǎn)物還會污染環(huán)境，如果作為合成氣會引起催化劑中毒，同時(shí)各種工業(yè)爐和火焰切割器對焦?fàn)t煤氣中的含硫量也有一定要求，因此，焦?fàn)t煤氣在使用前必須進(jìn)行脫硫脫氰處理。

現(xiàn)有焦?fàn)t煤氣的脫硫方法中，以氨法濕式氧化脫硫技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，但是采用該法脫硫時(shí)產(chǎn)生的脫硫廢液的處理一直是空白，各焦化廠普遍采用的方法是將脫硫廢液兌入配煤中，然后進(jìn)入焦?fàn)t，利用焦?fàn)t的高溫使其分解的方法加以處理，但這種處理方法會產(chǎn)生如能耗高，設(shè)備腐蝕，工作環(huán)境差，個(gè)別季節(jié)處理困難等諸多問題。

也有一些焦化廠采用提鹽的方法對脫硫廢液進(jìn)行處理，但他們都主要集中在對硫代硫酸銨和硫氰酸銨等鹽的提取上，針對其水處理的文獻(xiàn)報(bào)道很少，雖然理論上可以將提鹽后的水返回脫硫系統(tǒng)重新用于脫硫液的配制，但是在實(shí)際操作中為了保證脫硫效率，往往會向脫硫液中補(bǔ)充部分氨水以彌補(bǔ)脫硫液中堿源的不足，所以致使脫硫系統(tǒng)中的水往往是充足的，這會導(dǎo)致提鹽后的廢水無法通過回配脫硫液的方式來進(jìn)行處理，而這部分水由于其有極高的CODcr（≥10000㎎.l^-1）、氨氮（≥10000㎎.l^-1）和硫化物（≥1000?㎎.l^-1）等污染物，對焦化廠自身的污水處理系統(tǒng)來說仍然難以處理，因此提鹽后廢水的處理仍然亟待解決。

通過蒸發(fā)-催化熱解-吹脫聯(lián)合處理工藝可以實(shí)現(xiàn)對脫硫廢液的有效處理，處理后的脫硫廢液能夠滿足焦化廠生化處理入水口的要求，經(jīng)生化進(jìn)一步處理后，可在焦化廠循環(huán)使用或達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)焦化廠內(nèi)脫硫廢液的零排放。

其中，催化熱解過程處理的對象主要是COD和硫化物，但實(shí)現(xiàn)此過程的關(guān)鍵是熱解催化劑，因此開發(fā)一種熱解催化劑用于焦化脫硫廢液中COD和硫化物的處理，將有助于整個(gè)工藝順利實(shí)施，對完善氨法濕式氧化脫硫技術(shù)和環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

公開號為CN1172776A的“一種處理石油化工高濃度、高含鹽的含硫有機(jī)廢水催化劑及其制備方法”，該發(fā)明由于貴金屬Pt、Pd等催化劑對硫化物極其敏感，特別是在水蒸汽大量存在的條件下很容易引起催化劑的永久性中毒，所以在催化劑中加入了一定量的V₂O₅以起到耐硫的作用。該催化劑對高濃度有機(jī)廢水中易揮發(fā)和相對難揮發(fā)的有機(jī)物具有良好的氧化活性和穩(wěn)定性，并對高濃度硫化物具有良好的抗中毒性能，并可根據(jù)要求將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫或二氧化硫。從而解決了石油化工高濃度、含硫、含鹽有機(jī)廢水難于處理的問題。

該催化劑對高濃度、含硫、含鹽有機(jī)廢水有較為理想的處理效果和穩(wěn)定性，但是該催化劑的制作過程復(fù)雜，又由于它以貴金屬Pt或Pd為主要組分，所以也存在制作成本高的問題。

因此，開發(fā)一種廉價(jià)，制備過程簡單同時(shí)又再生容易的催化劑用于脫硫廢液中硫化物和COD的處理，將有助于蒸發(fā)-催化熱解-吹脫法處理脫硫廢液工藝的順利實(shí)施，對完善氨法濕式氧化脫硫技術(shù)和環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述蒸發(fā)-催化熱解-吹脫法處理脫硫廢液工藝中催化熱解過程存在的問題，提供一種降解脫硫廢液蒸汽中COD和硫化物的催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明所提供的一種降解脫硫廢液蒸汽中COD和硫化物的催化劑，是由炭材料和堿金屬或堿土金屬的可溶性鹽類或其氧化物構(gòu)成；其中，炭材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～90%，堿金屬或堿土金屬的可溶性鹽類或其氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%。

本發(fā)明所提供的一種降解脫硫廢液蒸汽中COD和硫化物的催化劑的制備方法，其所述催化劑是炭材料和堿金屬或堿土金屬的鹽類或氧化物的混合物，其中，炭材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～90%，堿金屬或堿土金屬的可溶性鹽類或其氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%。